Knelson選礦機分選過程建模與控制研究.pdf

1、尼爾森選礦機（Knelson Concentrator）是一種在離心狀態(tài)下礦物分選的重選設備，由于尼爾森重選技術具有選礦富集比高、處理固體礦量大等優(yōu)勢，使得Knelson選礦機受到選礦界的廣泛采用。但是以往的重選設備主要是靠經驗進行控制，不同的操作參數對精礦富集比和回收率產生不同影響，Knelson選礦機分選理論也不夠完善。因此通過建立離心選礦機數學模型，利用先進控制策略設計控制器對提高選礦機的自動化控制水平具有較好的研究價值和實際意義

2、。
　　論文采用理論研究、實驗分析和數值模擬相結合的方法完成以下工作：在流態(tài)化理論的基礎上，對 Knelson選礦機流膜運動規(guī)律進行理論分析；通過搭建選礦實驗平臺，為找出最佳的操作參數組合進行相關的實驗研究；根據分選運動規(guī)律和物料平衡，建立Knelson選礦機非線性隨機狀態(tài)空間模型及進行參數估計；將選礦系統給礦環(huán)節(jié)引入內?？刂撇呗?，并通過數值模擬驗證該控制方法實現控制量定值控制的快速性和穩(wěn)定性。
　　論文的主要研究成果：

3、r>　　(1)在流態(tài)化理論的基礎上，探討了基于離心流態(tài)化運動分選的 Knelson選礦機分選過程和顆粒的受力情況，描述了顆粒分選特性及礦漿流膜的運動分層，并掌握了影響分選過程的主要操作參數，同時根據顆粒的運動方程推導出顆粒徑向上的干涉沉降速度。
　　(2)根據單因素試驗探討了各主要操作參數對富集比和精礦回收率的影響，并確定了合適的操作條件，進一步利用響應曲面優(yōu)化方法建立選礦指標預測模型，找出了各操作參數的匹配關系，并通過實驗驗證了

4、選礦指標的響應面預測模型的可靠性；同時發(fā)現，各操作參數之間匹配的合理性，直接影響回收精礦的選礦指標。
　　(3)建立了 Knelson選礦機非線性隨機狀態(tài)空間模型，利用擴展卡爾曼濾波算法對Knelson選礦機狀態(tài)及參數進行估計；根據Knelson選礦機模型EKF估計輸出與實際輸出的對比結果，證明了所建立Knelson選礦機數學模型的正確性；根據Knelson選礦機模型狀態(tài)的估計結果能較好地反映礦物分選過程的動態(tài)變化規(guī)律。