Prosessisimulaattorin parametrien online-estimointi

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Pietilä, Janne
dc.contributor.author Reinsalo, Ari-Matti
dc.date.accessioned 2013-03-01T09:58:51Z
dc.date.available 2013-03-01T09:58:51Z
dc.date.issued 2013-02-18
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/8793
dc.description.abstract Vaahdotusrikastus on yksi yleisimmistä mineraalien rikastusmenetelmistä. Vaahdotuksessa veden ja malmimurskeen muodostamasta lietteestä erotetaan arvo-mineraalit arvottomasta sivukivestä hyödyntäen eri mineraalien eri pintakemiallisia ominaisuuksia. Prosessi sisältää useita faaseja, komponentteja sekä ilmiöitä, joiden vuoksi se on hyvin monimutkainen. Tämä tekee vaahdotusprosessin säädöstä haastavaa, minkä vuoksi prosessioperaattorin kokemuksella on edelleen suuri vaikutus säätötoimenpiteisiin. Prosessioperaattorien tukena voidaan käyttää dynaamista mallia, jota ajetaan simulaattorissa todellisen prosessin rinnalla. Jotta simulaattorista olisi reaaliaikaista hyötyä, tarvitaan online menetelmiä, joilla estimoidaan malliparametrit siten, että mallin ja prosessin ulostulot vastaavat toisiaan mahdollisimman tarkasti. Tässä työssä tutkitaan menetelmiä kuparivaahdotusprosessin vaahdottuvuusparametrien estimoimiseen. Kirjallisuutta hyödyntäen tarkastellaan eri algoritmien soveltuvuutta riittävän tarkkaan parametriestimointiin. Kyseiset algoritmit ovat modifioitu rekursiivinen pienemmän neliösumman menetelmä (MRLS) sekä tietyt stokastiset gradienttipohjaiset menetelmät. Menetelmien testaamiseen käytetään kahta rinnakkain ajettavaa Outotec:n HSC-simulaattoria, joista toinen edustaa todellista vaahdotusprosessia, ja toinen prosessin mallia. Simulaattorit kommunikoivat keskenään tekstipohjaisesti MATLAB-ohjelmiston kautta, joka on myös vastuussa itse estimointialgoritmien toteutuksesta. Tulokset osoittavat, että sekä MRLS-algoritmi että normalisoitu pienimmän neliösumman menetelmä soveltuvat parametrien estimointiin olettaen, että nii-den painokertoimet ja viritysparametrit on huolellisesti valittu. Osoittautuu, että sinkkivälkkeen vaahdottuvuusparametrin estimointi on haastavin tehtävä, johon tulee jatkossa kiinnittää lisää huomiota. fi
dc.description.abstract Froth flotation is one of the most common concentration methods in mineral engineering. It is used to separate valuable minerals from unwanted gangue minerals by exploiting the different surface chemical properties of the minerals. The process is highly complex comprising several phases, components and phenomena. Hence, the control of the process is very challenging, and therefore still often based on the process operator's knowledge and experience. By using an accurate dynamic model of the process, simulations can be utilised to support the process operator's decision making. This demands online estimation methods to find suitable model parameters that make the model outputs match the process outputs sufficiently as the process advances. This thesis investigates methods for estimating the flotation parameters of a copper flotation process. Different algorithms obtained from literature are discussed and tested for their suitability for sufficiently accurate parameter estimation. These methods include recursive least squares algorithm with modifications (MRLS) and stochastic gradient based methods. The testing is performed using two concurrent Outotec's HSC simulators, the other representing the actual process and the other the model, communicating with MATLAB software that also handles the actual algorithm functionalities. Results show that the MRLS method and the normalised least mean squares method (NLMS) can produce accurate enough estimates if their tuning constants and weighting factors are carefully chosen. The floatability of sphalerite is discovered to be the most difficult parameter to estimate, and further measures should be taken to address that issue. en
dc.format.extent 58
dc.language.iso en en
dc.title Prosessisimulaattorin parametrien online-estimointi fi
dc.title Continuous parameter estimation for online process simulator en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.contributor.department Automaatio- ja systeemitekniikan laitos fi
dc.subject.keyword Froth flotation en
dc.subject.keyword flotation factor en
dc.subject.keyword parameter estimation en
dc.subject.keyword recursive least squares method en
dc.subject.keyword stochastic methods en
dc.subject.keyword Mineraalivaahdotus fi
dc.subject.keyword vaahdottuvuusparametri fi
dc.subject.keyword parametriestimointi fi
dc.subject.keyword rekursiivinen pienimmän neliösumman menetelmä fi
dc.subject.keyword stokastiset menetelmät fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201303031631
dc.programme.major Automaatio- ja systeemitekniikka fi
dc.programme.mcode AS3001 fi
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.contributor.supervisor Zenger, Kai
dc.programme AUT - Automaatio- ja systeemitekniikka fi
dc.location P1 fi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account