金精礦提金三相循環(huán)流化床系統(tǒng)的建模及控制系統(tǒng)的實現.pdf

1、三相循環(huán)流化床是一種可以將氣體、液體和固體混合一起進行反應的裝置。它不僅可使有害氣體得到循環(huán)利用，達到清潔生產的目的，還可通過外循環(huán)使反應物充分混合，提高反應效率。因而，研究并開發(fā)用于難氰化的金礦資源提金的三相循環(huán)流化床對于實現提金的清潔生產、提高金的回收率和銀、銅、鉛、鋅等有價金屬的回收等具有十分重要的意義。
　　 要使得高硫高砷金精礦或氰化尾渣的資源化預處理可在常壓下實現自動地連續(xù)、高效進行，可靠并性能優(yōu)良的三相循環(huán)流化床控

2、制系統(tǒng)必不可少。長期以來，工業(yè)中使用較多的控制方法為傳統(tǒng)的PID控制，但由于金精礦提金三相循環(huán)流化床系統(tǒng)具有非線性、純滯后、多變量等特點，使得反應過程的控制面臨多種復雜難題。采用先進的智能控制策略有望實現對流化床系統(tǒng)的有效控制，提高反應的效率和批量生產的經濟性。本文研究了三相流化床提金生產過程的特點，設計開發(fā)了其控制系統(tǒng)。主要工作包括以下幾個方面：
　　 1．分析了三相循環(huán)流化床系統(tǒng)特性;實驗測得了不同進料量情況下對應最高反應速

3、率時的進氣量目標值和流化過程試驗數據,根據內部流動特性建立了系統(tǒng)模型,通過最小二乘和階躍辨識相結合的方法辨識模型,從而得出了流化床在不同進料量下的動態(tài)數學模型.
　　 2．根據床層壓力控制系統(tǒng)的特點，設計了一種最優(yōu)PID模糊控制器，使系統(tǒng)響應最快達到穩(wěn)態(tài)，并用對象模型進行了控制系統(tǒng)仿真驗證。
　　 3．針對實際系統(tǒng)在化學反應過程中內部對象模型不穩(wěn)定的特點，引入預測控制思想，減小模型失配度。將預測理論和模糊控制相結合，使控

4、制系統(tǒng)能具有較好的魯棒性和快速性，最終達到提高反應效率的目的。
　　 4．基于紫金橋組態(tài)軟件平臺，建立了三相流化床系統(tǒng)的仿真描述。以Matlab作為預測控制算法平臺，通過兩種軟件平臺的動態(tài)數據交換(DDE)，實現在線預測控制，使動態(tài)控制等預測控制算法能方便而精確地應用于流化床控制系統(tǒng)。
　　 5．設計并開發(fā)了整個控制系統(tǒng)的軟硬件。將控制系統(tǒng)應用到金精礦提金反應爐的運行中，對系統(tǒng)進行了熱態(tài)實驗，并將控制系統(tǒng)加入前后的實驗測