帶區(qū)間約束的磨礦過程非線性狀態(tài)估計(jì)研究.pdf

1、磨礦過程直接影響整個(gè)選礦生產(chǎn)過程的電耗、鋼耗、產(chǎn)品質(zhì)量和回收率，但很多重要的磨礦過程參數(shù)（如球磨機(jī)內(nèi)部的各粒級含量、水含量、磨球含量等）由于技術(shù)或費(fèi)用等原因難于檢測甚至不能檢測，只有通過可測量（如磨機(jī)出口處的各粒級流量等）對其進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)。
　　本論文首先運(yùn)用功耗模型、理想模型、機(jī)理分析、質(zhì)量守恒定律，推導(dǎo)了球磨過程狀態(tài)方程，描述產(chǎn)品粒度分布與給水流量、補(bǔ)球量、給礦量及給料粒度分布等操作條件之間的關(guān)系，用以估計(jì)磨礦過程狀態(tài)。

2、>　　其次，詳細(xì)分析了磨礦過程狀態(tài)估計(jì)的非線性帶約束特征，發(fā)現(xiàn)難以獲得較精確的狀態(tài)估計(jì)量。為確定適合磨礦過程的狀態(tài)估計(jì)方法，選取典型二階CSTR模型進(jìn)行仿真研究。一方面在高斯和非高斯噪聲兩種情況下比較分析了EKF、UKF、EnkF、PF四種非線性狀態(tài)估計(jì)方法的性能指標(biāo)。仿真結(jié)果顯示:高斯情況下UKF、PF的估計(jì)性能較優(yōu)，EnkF在初始值偏差較大時(shí)不能有效跟蹤狀態(tài)變量;非高斯情況下PF估計(jì)性能較優(yōu)。另一方面深入研究了非線性區(qū)間約束狀態(tài)估計(jì)

3、方法，討論了基于投影法的區(qū)間約束非線性狀態(tài)估計(jì)方法，并分析了投影位置對狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的影響。借鑒基于區(qū)間法的區(qū)間約束無跡卡爾曼濾波(ICUT)方法，提出基于區(qū)間法的區(qū)間約束粒子濾波(ICPT)方法，實(shí)現(xiàn)將區(qū)間法擴(kuò)展到非高斯噪聲領(lǐng)域，并將其與ICUT方法進(jìn)行比較，仿真結(jié)果顯示:ICPT方法獲得的狀態(tài)估計(jì)精度明顯提高。
　　最后，采用提出的ICPT方法對磨礦過程狀態(tài)變量進(jìn)行估計(jì)，獲得了可用于磨礦生產(chǎn)過程優(yōu)化的狀態(tài)估計(jì)量，對于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程