Metodologia para modelagem e controle amplo aplicado a um circuito simulado de moagem de bolas
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/38648 https://orcid.org/0000-0002-1272-9240 |
Resumo: | Modelagem e controle amplo de um circuito simulado de moagem de bolas para minério de ferro são propostos neste trabalho. Na etapa de modelagem, os modelos de King e Plitt são usados para o moinho e para os hidrociclones, respectivamente, e modelos dinâmicos lineares entre as variáveis de entrada e de saída são identificados. O potencial para aplicação do ajuste do diâmetro do apex como variável de entrada alternativa para otimizar o processo de classificação é avaliado no circuito simulado. A estrutura de controle é projetada aplicando-se a metodologia de controle amplo seguindo análise top-down e projeto bottom-up. O projeto dos controladores Proporcional-Integral-Derivativo é realizado utilizando-se o método da Síntese Direta para robustez e desempenho. O desempenho da estrutura de controle é avaliada pelo índice integral do erro absoluto diante de variações da referência de granulometria do produto, de variações das características da moagem, e do número de ciclones operacionais. A estrutura de controle multimalhas aplicada ao circuito - no ambiente de simulação dinâmica - apresenta resultados satisfatórios diante de todos os cenários avaliados, indicando potencial para implementação real, inclusive com a variação da abertura do apex como variável manipulada. Essa estrutura de controle simulada deve ser validada em aplicação industrial. |
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Douglas Batista Mazzinghyhttp://lattes.cnpq.br/6028428212680670Carmela Maria Polito BragaRoberto GaleryThiago Antônio Melo Euzébiohttp://lattes.cnpq.br/6729945741861070Thiago Oliveira Rezende2021-11-11T18:06:54Z2021-11-11T18:06:54Z2020-03-02http://hdl.handle.net/1843/38648https://orcid.org/0000-0002-1272-9240Modelagem e controle amplo de um circuito simulado de moagem de bolas para minério de ferro são propostos neste trabalho. Na etapa de modelagem, os modelos de King e Plitt são usados para o moinho e para os hidrociclones, respectivamente, e modelos dinâmicos lineares entre as variáveis de entrada e de saída são identificados. O potencial para aplicação do ajuste do diâmetro do apex como variável de entrada alternativa para otimizar o processo de classificação é avaliado no circuito simulado. A estrutura de controle é projetada aplicando-se a metodologia de controle amplo seguindo análise top-down e projeto bottom-up. O projeto dos controladores Proporcional-Integral-Derivativo é realizado utilizando-se o método da Síntese Direta para robustez e desempenho. O desempenho da estrutura de controle é avaliada pelo índice integral do erro absoluto diante de variações da referência de granulometria do produto, de variações das características da moagem, e do número de ciclones operacionais. A estrutura de controle multimalhas aplicada ao circuito - no ambiente de simulação dinâmica - apresenta resultados satisfatórios diante de todos os cenários avaliados, indicando potencial para implementação real, inclusive com a variação da abertura do apex como variável manipulada. Essa estrutura de controle simulada deve ser validada em aplicação industrial.Modelling and plantwide control design applied to a simulated ball mill circuit for iron ore are proposed in this dissertation. At the modelling step, King’s model and Plitt’s model are used for ball mill and for cyclones, respectively, and dynamic frequency models for inputs-outputs process variables are identified. The potential for applying apex diameter adjustment as an alternative input variable to optimize the classification process is evaluated in the simulated circuit. The control structure is result of plantwide control design technique based on top-down analysis and bottom-up project. Direct synthesis method based on set-point responses and disturbance rejection are used for designing and tuning Proportional-Integral-Derivative controllers. The performance of the control structure is assessed by the index integral of the absolute magnitude of the error facing set-point changes for product size specification, ball mil variations and number of cyclones running. The multiloop control structure applied to the circuit - in the dynamic simulation environment - presents satisfactory results for all evaluated scenarios, indicating potential for real implementation, including the apex diameter variation as manipulated variable. This simulated control structure must be validated in industrial application.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de MinasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MINASEngenharia de minasTecnologia mineralDinâmicaMinérios de ferroMoagem (Beneficiamento de minério)Modelagem de dadosModelagemMoagemControle amploSimulação dinâmicaMinério de ferroMetodologia para modelagem e controle amplo aplicado a um circuito simulado de moagem de bolasMethodology for modelling and plantwide control design applied to a simulated ball mill circuitinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALMetodologia para modelagem e controle amplo aplicado a um circuito simulado de moagem de bolas.pdfMetodologia para modelagem e controle amplo aplicado a um circuito simulado de moagem de bolas.pdfDissertaçãoapplication/pdf13852146https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38648/1/Metodologia%20para%20modelagem%20e%20controle%20amplo%20aplicado%20a%20um%20circuito%20simulado%20de%20moagem%20de%20bolas.pdf95be60b389953e92e36570e56bba76ebMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38648/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/386482021-11-11 15:06:55.163oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-11-11T18:06:55Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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