湿法冶金过程监测半实物仿真平台设计与实现

摘要

现代经济发展较快，资源问题日益严峻，矿产资源也面临着同样的问题。由此可知，保证从现有的矿产资源中最大程度提取人类所需的金属资源势在必行。为了保证湿法冶金生产过程的安全、稳定及高效运行，实现其在线过程监测具有重要的意义。本文是以湿法冶金生产过程为研究背景，针对该生产过程的过程监测方法相关问题展开深入研究。
　　本文针对湿法冶金生产过程，设计并开发了一款基于网络的湿法冶金过程监测半实物仿真平台软件。将湿法冶金生产过程的动态特性通过建立数学模型、编程在计算机上运行，从而更接近实际情况。同时该软件设计为数据流动、数据存储、数据运算和数据显示四个主体功能，采用Socket编程、多线程技术、Ado.net、GDI+和Matlab与.Net混合编程等关键技术。通过该系统平台不仅可以将一些先进理论方法实际应用于湿法冶金过程生产中，还可以帮助初级研究人员高效的完成经典理论的学习，具有实验平台的性质。
　　本文将基于主成分分析的湿法冶金过程监测方法，应用于半实物仿真平台系统。系统首先用PCA监测模型对湿法冶金过程进行监测，及时检测出生产的异常工况，定位并诊断出引发故障的异常变量，并通过对湿法冶金生产流程的深入分析查找出故障原因。应用结果验证了半实物仿真平台设计及实施的有效性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1课题背景与工艺

1．2 多元统计过程监测的发展及研究现状

1．3 本文工作内容

第2章 湿法冶金过程监测半实物仿真平台方案设计

2．1 软件开发工具介绍

2．1．1 MATLAB技术介绍

2．1．2 Visual Studio 2008 C#

2．1．3 SQL Server 2005

2．1．4 其他软件工具

2．2 湿法冶金过程监测半实物仿真平台需求分析

2．2．1 总体需求分析

2．2．2 数据库需求分析

2．3 湿法冶金过程监测半实物仿真平台硬件结构

2．4 系统平台功能设计及关键技术

2．4．1 数据流动

2．4．2 数据存储

2．4．3 数据的运算

2．2．4 数据显示

2．5 本章小结

第3章 湿法冶金过程监测半实物仿真平台结构设计及实现

3．1 引言

3．2 软件系统结构设计

3．1．1 软件系统框架设计

3．1．2 软件功能模块设计

3．2 数据库结构设计

3．2．1 生产信息数据库

3．2．2 系统信息数据库

3．3 系统平台软件的功能实现

3．3．1 服务器端软件功能实现

3．3．2 客户端软件功能实现

3．4 本章小结

第4章 基于PCA的湿法冶金过程监测在仿真平台上的测试

4．1 PCA基本原理

4．2 基于PCA湿法冶金过程监测与故障诊断

4．2．1 离线建模

4．2．2 在线监测

4．3 基于PCA湿法冶金过程监测方法在仿真平台上的应用

4．3．1 离线模型实现

4．3．2 在线监测实现

4．4 仿真测试

4．4．1 测试步骤

4．4．2 正常工况下测试结果与分析

4．4．3 异常工况运行与分析

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢