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基于区间数的黄金湿法冶炼过程建模与优化研究

已有 395 次阅读 2019-6-17 16:48 |系统分类:博客资讯


黄金湿法冶炼过程优化是指:满足一定的生产约束条件下,通过优化求解过程模型,进而最大限度地提高产量、金矿品位、黄金回收率、矿产资源的综合利用率等技术经济指标,以便达到高产优质、节能降耗等目的。

湿法冶金过程优化是当前有色冶金界的一项重要任务。按科学发展观和新型工业化道路的要求,研究和开发节能降耗、高效利用资源的清洁冶金技术已成为有色冶金工业发展的重大战略需要,然而我国有色冶金工业还存在一系列问题,例如:

1)有色冶金矿产资源有限,资源短缺;

2)矿产资源开发利用水平低、浪费严重;

3)生产能耗大,有害物质废气、废水排放量大;

4)有色金属工业的产业结构不合理,产业链不健全。

……

面对这些任务,为了经济有效地利用低品位、复杂的有色冶金资源,研究有效的湿法冶金优化技术对促进湿法冶金工艺整体水平的提高,加快新型湿法冶金工艺产业化、规模化的进程具有重要的现实意义。同时对普及和提高自动检测和自动控制技术在有色冶金行业的应用水平,带动其相关产品和技术的产业化,也具有十分重要的意义。


 

如何实现黄金湿法冶炼生产过程的优化控制问题要实现湿法冶金过程优化控制过程的模型建立是必要前提。目前湿法冶金过程的优化多是基于定量数学模型。然而,在实际工业生产中,由于测量仪表、原料成分、生产工艺及复杂的现场环境等限制,基于过程机理所建立的定量数学模型会存在一些不确定性,例如:参数计算测量误差、参数具有一定变化区域无法精确测量等。由于这些不确定性因素存在,致使生产过程某些局部环节的模型无法获得,此时也就无法基于过程模型进行优化控制。因此,必须建立一种适合实际工业生产环境的有效模型,进而通过优化求解得到过程的最优控制。

鉴于此,本文结合湿法冶金生产过程的固有特点,从工艺机理不确定因素、生产约束、专家知识等方面出发,对黄金湿法冶炼过程的具体内涵进行了深入剖析在此基础之上提出了湿法冶金过程优化框架,建立了以综合经济效益最大为优化目标的黄金湿法冶炼生产过程混合优化模型。并提出了基于区间优化和分层优化思想相结合的优化方法,实现了黄金湿法冶炼过程的优化。与传统优化方法的仿真对比实验表明所提方法具有如下的优势:

1) 有效利用专家知识和工业生产现场的经验知识;

2) 有效解决过程存在不确定的模型建立问题;

3) 有效解决模型存在不确定的优化求解问题。


引用格式:刘亚东, 牛大鹏, 常玉清, 王福利, 张永京. 基于区间数的黄金湿法冶炼过程建模与优化研究. 自动化学报, 2019, 45(5): 927-940. 

链接:http://html.rhhz.net/ZDHXBZWB/html/2019-5-927.htm


作者简介:


刘亚东, 东北大学信息科学与工程学院博士研究生. 主要研究方向为复杂工业

过程建模与优化控制. E-mail: lyd204lyd@163.com


牛大鹏, 东北大学信息科学与工程学院副教授. 主要研究方向为复杂工业过程

建模与优化控制. 本文通信作者. E-mail: niudapeng@ise.neu.edu.cn


常玉清, 东北大学信息科学与工程学院教授. 主要研究方向为间歇工业过程建

模、监测与质量预测. E-mail: changyuqing@mail.neu.edu.cn


王福利, 东北大学信息科学与工程学院教授. 主要研究方向为复杂工业过程建

模、优化与故障诊断. E-mail: wang@mail.neu.edu.cn


张永京, 东北大学信息科学与工程学院研究生. 主要研究方向为复杂工业过程

建模与优化控制. E-mail: 386309092@qq.com




http://blog.sciencenet.cn/blog-3291369-1185487.html

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