复杂有色金属生产过程智能建模、控制与优化（第二版）

　　《复杂有色金属生产过程智能建模、控制与优化（第二版）》总结作者多年来从事有色金属生产过程自动化的研究工作，内容涉及解决有色金属生产过程自动化问题的理论、方法、技术及系统实现等方面。《复杂有色金属生产过程智能建模、控制与优化（第二版）》提出智能集成建模的思想和智能集成建模的基本形式，阐述多种基于神经网络的智能集成建模方法；讨论复杂有色金属生产过程的智能优化控制问题，给出智能优化控制的结构，论述操作模式优化问题；针对锌、铜、铝等主要有色金属的冶炼生产过程以及铝加工生产的重大装备，详细说明智能集成建模、智能优化控制以及操作模式优化理论与方法在典型冶金工序和装备中的实现与应用。应用成果的介绍，始终坚持理论联系实际，从实际生产过程中提炼科学问题开展研究，并将研究成果应用于生产实际，取得了显著应用成效，相关方法可为其他复杂生产过程的建模、优化与控制提供借鉴和参考。

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目录
编者的话
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 绪论 1
1.1 我国有色金属工业的发展 1
1.2 有色金属冶炼生产的特点 2
1.2.1 有色金属冶炼生产工艺简介 2
1.2.2 有色金属冶炼生产的特点 4
1.3 有色金属生产过程自动化技术的发展 5
1.4 有色金属智能制造技术的发展 6
1.5 本书的主要内容 8
参考文献 8
第2章 有色金属生产过程智能集成建模 10
2.1 智能集成建模的提出 10
2.2 智能集成建模的基本框架 11
2.2.1 基本概念 11
2.2.2 智能集成建模的形式和结构 12
2.2.3 智能集成建模的形式化描述 15
2.3 典型智能集成建模方法 15
2.3.1 多神经网络的集成建模方法 15
2.3.2 神经网络与传统建模方法的集成 23
2.3.3 神经网络与其他智能方法集成建模 27
2.4 智能集成建模的工程实现 44
2.5 小结 45
参考文献 46
第3章 有色金属生产过程智能优化控制 47
3.1 智能优化控制问题 47
3.2 智能集成优化控制结构 48
3.3 有色冶金过程操作模式优化 50
3.3.1 操作模式优化的提出 50
3.3.2 操作模式定义 51
3.3.3 基于数据驱动的操作模式优化框架 52
3.4 有色冶金过程不确定优化 54
3.5 典型工程优化算法 58
3.5.1 工程优化算法分类 58
3.5.2 模拟退火算法基本思想及特点 59
3.5.3 遗传算法基本思想及特点 61
3.5.4 粒子群优化算法基本思想及特点 62
3.6 一种新型智能优化算法 64
3.7 小结 68
参考文献 68
第4章 锌冶炼生产过程的优化控制 71
4.1 基于成本*小的锌冶炼企业原料供应优化 71
4.1.1 锌冶炼企业原料供应系统的特点 71
4.1.2 原料采购优化决策 73
4.1.3 原料库存的智能综合优化控制 77
4.1.4 原料量价实时预警 79
4.2 锌湿法冶炼净化过程优化控制 83
4.2.1 锌湿法冶炼净化过程生产工艺 83
4.2.2 净化过程中钴离子浓度在线检测 86
4.2.3 净化过程的优化控制 89
4.3 大型锌湿法电解生产综合优化控制 96
4.3.1 大型锌湿法电解生产工艺 97
4.3.2 大型锌湿法电解生产综合优化控制总体框架 98
4.3.3 锌电解过程能耗模型 99
4.3.4 锌电解沉积过程电力负荷优化调度 101
4.3.5 锌电解沉积过程工艺条件优化控制 105
4.3.6 锌电解整流机组智能优化运行 108
4.3.7 大型锌湿法电解生产综合优化控制系统 109
4.4 小结 110
参考文献 111
第5章 铜闪速熔炼生产过程优化控制 112
5.1 铜精矿配料过程优化 112
5.1.1 铜精矿配料优化建模 113
5.1.2 基于软约束调整的优化计算 114
5.1.3 工业实例计算 116
5.1.4 配料优化系统设计 118
5.2 铜精矿气流干燥过程优化控制 119
5.2.1 铜精矿干燥工艺过程 119
5.2.2 精矿干燥过程机理建模 120
5.2.3 精矿干燥水分软测量的智能集成建模 123
5.2.4 干燥混合气的智能优化控制 127
5.2.5 干燥过程优化系统设计 133
5.3 闪速炉炉况评判与操作优化 133
5.3.1 闪速炉简介 133
5.3.2 闪速炉物料平衡和热平衡计算模型 134
5.3.3 闪速炉工艺指标的智能集成预测模型 141
5.3.4 闪速炉炉况操作模式优化 146
5.3.5 闪速炉炉况综合优化控制系统设计与实现 150
5.4 PS转炉优化控制 151
5.4.1 铜锍吹炼过程 151
5.4.2 铜锍吹炼的氧量平衡计算模型 152
5.4.3 吹炼终点在线预报 156
5.4.4 冷料添加操作优化 162
5.4.5 PS转炉操作优化控制系统设计与应用 168
5.5 小结 170
参考文献 170
第6章 氧化铝生产过程优化控制 172
6.1 氧化铝生产流程概述 172
6.2 烧结法氧化铝配料过程的优化控制 173
6.2.1 配料过程工艺分析 174
6.2.2 优化控制总体方案 175
6.2.3 生料浆质量预测智能集成模型 177
6.2.4 生料浆配比优化计算 181
6.2.5 生料浆智能倒槽 183
6.2.6 生料浆优化配料系统工业应用 192
6.3 高压溶出过程质量指标的软测量 194
6.3.1 高压溶出过程工艺分析与机理建模 194
6.3.2 苛性比值与溶出率的智能集成建模方法 199
6.3.3 预测模型的在线校正 211
6.3.4 软测量模型的工业应用 217
6.4 氧化铝蒸发过程优化控制 219
6.4.1 氧化铝蒸发工艺流程与优化控制总体架构 219
6.4.2 蒸发过程智能数据协调 222
6.4.3 蒸发过程出料浓度预测模型 245
6.4.4 蒸发过程能耗分析模型 257
6.4.5 基于评价指标的蒸发过程节能优化 264
6.5 连续碳酸化分解过程智能控制 270
6.5.1 连续碳酸化分解过程机理分析 270
6.5.2 优化控制总体方案 273
6.5.3 首槽进料量软测量与稳定控制 274
6.5.4 末槽分解率在线预测与优化控制 279
6.5.5 系统实现与工业应用 282
6.6 小结 283
参考文献 284
第7章 大型高强度铝合金构件制备重大装备智能控制 286
7.1 大型模锻水压机智能控制技术 286
7.1.1 大型模锻水压机和模锻工艺分析 286
7.1.2 大型模锻水压机欠压量在线智能检测方法 288
7.1.3 多关联位置电液比例伺服系统高精度快速定位智能控制技术 291
7.1.4 模锻水压机批量生产自学习控制技术 295
7.1.5 基于压力原则的模锻过程压力智能优化控制技术 299
7.1.6 智能控制系统设计与实现 300
7.2 大型立式淬火炉智能控制技术 301
7.2.1 大型立式淬火炉工作原理及控制要求 301
7.2.2 炉内多区多时段温度场建模 302
7.2.3 基于时空维有限元外推的炉内温度场重构 305
7.2.4 基于*小裕量的淬火炉低电耗*速升温切换控制 308
7.2.5 多区段高精度高均匀性温度智能控制技术 310
7.2.6 大型立式淬火炉智能控制系统实现与应用 315
7.3 小结 318
参考文献 318
第8章 有色金属智能工厂 320
8.1 有色金属智能工厂建设面临的挑战 320
8.2 智能工厂关键技术 321
8.2.1 有色金属生产过程数字化与可视化 321
8.2.2 有色金属工业互联网平台 323
8.2.3 有色金属生产过程智能优化控制 325
8.3 智能工厂发展趋势展望 329
8.4 小结 329
参考文献 329