LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Гірнича справа → Адаптивна система управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю


МІНІСТЕРСТВО освіти і НАУКИ УКРАЇНИ


КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ




УДК 621.926:534.16





МОРКУН НАТАЛІЯ ВОЛОДИМИРІВНА




АДАПТИВНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ ПРОЦЕСОМ МАГНІТНОЇ СЕПАРАЦІЇ ЗАЛІЗНИХ РУД НА БАЗІ ЗАСОБІВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЮ




Спеціальність - 05.13.07

Автоматизація технологічних процесів




Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук






Кривий Ріг – 2005


Дисертацією є рукопис.


Робота виконана у Криворізькому технічному університеті.


Науковий керівник

доктор технічних наук, професор

Назаренко Володимир Михайлович,

Криворізький технічний університет, завідувач кафедри інформатики, автоматики та систем управління


Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Марюта Олександр Микитович,

Дніпропетровський національний державний університет, завідувач кафедри економічної інформатики та АСУ



Заслужений діяч науки і техніки України,

доктор технічних наук, професор

Бойко Віталій Іванович,

Дніпродзержинський державний технічний університет, завідувач кафедри електроніки та автоматики



Провідна установа:

Національний гірничий університет Міністерства освіти і науки України, м. Дніпропетровськ




Захист відбудеться " 17 " лютого 2005 р. о 1030 годині на засіданні спеціалізованої ради Д 09.052.03 при Криворізькому технічному університеті за адресою:

50002, м. Кривий Ріг, вул. Пушкіна, 37.


З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Криворізького технічного університету (50002, м. Кривий Ріг, вул. Пушкіна, 37).



Автореферат розіслано " 15 " січня 2005 р



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради, канд.техн.наук, доцент

Тиханський М.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність роботи. Одним з основних показників якості, що визначають цінність сировини для металургійних підприємств, є стабільно високий вміст корисного компоненту в рудному концентраті. Останнє можливо забезпечити лише за умови безперервного оперативного контролю й ефективного управління всіма технологічними процесами переробки руди.

Врахування поточних характеристик сировини, що переробляється на збагачувальних фабриках, і стану технологічного устаткування при формуванні керуючих впливів у системах автоматичного управління дозволяє оптимізувати технологічний процес, підвищити його техніко-економічні показники. Так, збільшення вмісту заліза в концентраті з 64 до 65% дозволяє: в агломераційному переділі зменшити витрати руди на 29-32 кг/т, флюсів - на 30 кг/т; у металургійному переділі зменшити витрати коксу на 2,6 - 2,8%, підвищити відносну продуктивність доменної печі на 4,5-5%. Все це дозволяє зменшити сумарні витрати на виробництво чавуну приблизно на 4%.

Для багатьох технологічних агрегатів на залізорудних збагачувальних фабриках залежність між основними вхідними й вихідними параметрами має екстремальний характер. Крім того, майже для всіх технологічних процесів можна визначити техніко-економічні показники, що характеризують ефективність їхньої роботи, які також необхідно підтримувати на екстремальному рівні. Все це є передумовами для широкого використання на збагачувальних фабриках адаптивних систем екстремального управління. Однак їхнє впровадження гальмує відсутність ефективних алгоритмів пошуку екстремуму характеристик реальних інерційних об'єктів із запізнюванням при наявності збурюючих впливів і перешкод у контрольованих сигналах та пристроїв для оперативного контролю якості залізорудної сировини у реальному масштабі часу.

Таким чином, підвищення ефективності автоматичного управління процесами магнітного збагачення залізних руд є науковою проблемою, рішення якої особливо актуально для економіки України, оскільки дозволяє на діючих потужностях гірничих підприємств підвищувати якість готової продукції та зменшувати енерговитрати при її виробництві.

Зв'язок дисертації із планом основних науково-дослідних робіт університету. Робота виконана в науково-дослідній частині Криворізького технічного університету відповідно до планів, затверджених Міністерством освіти і науки України та на виконання Програми міністерства промислової політики України і є складовою частиною держбюджетних НДР № 30-60-00 “Дослідження та розробка енергозберігаючих збагачувальних технологій на базі теорії розповсюдження ультразвукових хвиль і гама-випромінювання в рудовміщуючих матеріалах” (номер держреєстрації 0100U006494) і НДР № 30-65-03 “Дослідження та розробка теорії взаємодії електромагнітного випромінювання частотою 1014-1022 Гц із марганцевмісними рудами для створення енергоефективної технології збагачення” (номер держреєстрації 0103U001972).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є створення теоретичної бази й розробка адаптивної системи управління процесом магнітної сепарації, яка мінімізує час пошуку екстремуму характеристик динамічних об'єктів в умовах впливу збурювань і перешкод у контрольованих сигналах, на базі виявлених закономірностей процесу поширення хвиль Лемба по поверхні, що контактує з випадково-неоднорідним гетерогенним середовищем при наявності магнітного поля.

Сформульована мета дисертаційної роботи обумовила необхідність вирішення таких задач:

- розробка теоретичних основ оптимального управління процесом магнітної сепарації залізних руд, заснованих на формуванні керуючих впливів у дискретній пошуковій системі екстремального управління в умовах неповної й нечіткої інформації про об'єкт управління на базі вимірів різниці послідовних змін регульованої координати між кроками виконавчого механізму та за час чистого запізнювання об'єкта управління, а також з урахуванням поточного положення регульованої координати щодо точки екстремуму;

- розробка та дослідження алгоритму екстремального управління інерційними об'єктами із запізнюванням, що забезпечує пошук екстремуму за мінімальний час на базі вимірів регульованої координати через проміжки часу між кроками виконавчого механізму, обумовленими динамічними характеристиками об'єкта управління;

- установлення умов та параметрів стійкого пошуку екстремуму в адаптивній системі управління процесом магнітної сепарації при наявності збурюючих впливів і перешкод у контрольованому інформаційному сигналі;

- дослідження процесу поширення ультразвукових коливань по поверхнях, які контактують з випадково-неоднорідним гетерогенним середовищем при наявності магнітного поля;

- розроблення способу ультразвукового контролю вмісту корисного компонента (заліза-магнетиту) у потоці пульпи на базі вимірів величини загасань хвиль Лемба, які поширюються по металевій пластині, що контактує з потоком залізорудної пульпи при наявності магнітного поля та без нього;

- розроблення адаптивної системи управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю та здійснення її практичної реалізації.

Об’єкт дослідження – технологічний процес магнітного збагачення залізних руд.

Предмет дослідження – адаптивна система управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю параметрів пульпи.

Методи дослідження:

- аналіз вітчизняного та зарубіжного досвіду, систематизація існуючих підходів і методів оптимізації управління процесом магнітної сепарації залізних руд для обґрунтування актуальності, мети і задач дослідження;

- методи