Выбор параметров алгоритма управления загрузкой мельницы мокрого самоизмельчения железной руды

Приведены основные проблемы, возникающие при управлении измельчительным агрегатом, работающим в замкнутом цикле с классификатором. Представлен обзор известных решений в области автоматического управления загрузкой мельниц. Показано, что основными алгоритмами при автоматизации работы данного агрегата являются экстремальное и пропорциональное регулирование с наблюдателем твердости руды. Приведено краткое описание методов контроля внутримельничного заполнения. Сформированы основные требования для совершенствования системы стабилизации загрузки мельницы. Дано математическое описание отдельных составляющих комплекса: двигателя пластинчатого питателя, конвейера, мельницы мокрого самоизмельчения, классификатора, бутары. Представлены оценки коэффициентов в уравнениях модели, их математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение. Сформулирована цель оптимального управления процессом измельчения, для достижения которой выбран метод динамического программирования Беллмана. Показан интегральный критерий управления и методика вычисления весовых коэффициентов. Приведен алгоритм расчета оптимального управляющего воздействия — напряжения на щетках двигателя привода питателя, от которого зависит скорость вращения вала и, следовательно, расход руды на конвейер. Управление является функцией загрузки мельницы, контролируемой косвенно по показаниям сигнала активной составляющей мощности на частоте колебаний центра тяжести рудной нагрузки, и расхода песков, определяемого по току двигателя классификатора. Выполнено моделирование системы оптимального управления в среде Matlab с имитацией поступления руды с различными физико-механическими свойствами при помощи изменения коэффициентов передачи в модель, описывающую динамические процессы в мельнице.

Ключевые слова: пластинчатый питатель, мельница, классификатор, выход готового класса, оптимальное управление, интегральный критерий, метод динамического программирования Беллмана, Matlab, нормальный закон распределения.
Как процитировать:

Осипова Н. В. Выбор параметров алгоритма управления загрузкой мельницы мокрого самоизмельчения железной руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 10. – С. 146–156. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_146.

Благодарности:
Номер: 10
Год: 2021
Номера страниц: 146-156
ISBN: 0236-1493
UDK: 681.513.5
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_146
Дата поступления: 15.12.2020
Дата получения рецензии: 21.01.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.09.2021
Информация об авторах:

Осипова Нина Витальевна — канд. техн. наук, доцент, e-mail: nvo86@mail.ru, НИТУ «МИСиС».

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Морозов В. В., Топчаев В. П., Улитенко К. Я., Ганбаатар З., Дэлгэрбат Л. Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых. — М.: ИД «Руда и Металлы», 2013. — 512 с.

2. Новицкий И. В. Разработка автоматических устройств технологической диагностики для оптимального управления барабанными мельницами самоизмельчения руд: Дис. ... канд. техн. наук. — Днепропетровск: ДГИ, 1984. — 200 c.

3. Тараненко Н. В. Автоматизированная система управления технологическим процессом измельчения руды в мельницах мокрого самоизмельчения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 10. — С. 369—372.

4. Соколов И. В., Шапировский М. Р., Кузяков А. В. Опыт создания автоматических систем оптимального управления технологическими процессами (комплексами измельчения) // Цветные металлы. — 2015. — № 9. — С. 53—57. DOI: 10.17580/tsm.2015.09.08.

5. Певзнер Л. Д. Теория систем управления. — СПб.: Изд-во «Лань». — 2018. — 420 с.

6. Calogero A. Notes on optimal control theory. Dipartimento di Matematica e Applicazioni, 2020. 158 p.

7. Derong Liu, Qinglai Wei, Ding Wang, Xiong Yang, Hongliang Li Adaptive dynamic programming with applicationsin optimal control. Springer International Publishing AG, 2017. 594 p.

8. Романова И. К. Об одном подходе к определению весовых коэффициентов метода пространства состояний // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. — 2015. — № 4. — С. 105—129. DOI: 10.7463/0415.0763768.

9. Eihab B. M. Bashier. Practical numerical and scientific computing with MATLAB and Python. CRC Press, 2020. 345 p.

10. Manohar Sukhija, Tusar Nagsarkar Matlab applications for circuit and network analysis. Kindle Direct Publishing, 2020. 856 p.

11. Ананьев П. П., Осипова Н. В. Исследование модели функционирования измельчительного комплекса с применением импульсной электромагнитной обработки руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2012. — № 11. — С. 236—239.

12. Осипова Н. В. Система автоматического управления измельчительным комплексом с применением импульсной электромагнитной обработки руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2012. — № S4-17. — С. 3—10.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.