矿物加工过程智能控制（矿业工程）

《矿物加工过程智能控制》

作者：邹文杰

定价：45.00元

出版时间：2026-02

ISBN：978-7-5240-0496-7

内容简介

本教材支撑矿物加工工程本科生必修课《矿物加工过程智能控制》，主要介绍矿物加工过程的检测仪器仪表、矿物加工过程参数经典控制原理、智能控制理论、矿物加工过程控制内容、矿物加工过程参数计算机控制技术基础、工控组态软件及其应用，使学生掌握矿物加工过程中各种工艺参数的智能检测理论和方法，选矿过程控制的理论、方法、设备和软件；智能检测控制技术在选矿过程中的应用及发展方向。 教材更新了智能检测与智能控制理论、技术及其在矿物加工工程生产中的实践案例，凝练总结实际复杂工程案例，依托过程检测与控制开放融合平台进行创新性课程内容体系搭建，引用近3~5年内相关领域的最新理论、技术与装备，打造一本与时俱进的教材内容体系。

目录

1绪论1

1.1过程控制概述1

1.1.1过程控制的发展概况1

1.1.2过程控制系统的特点2

1.1.3过程控制的主要内容3

1.2智能控制概述4

1.2.1发展背景4

1.2.2智能控制的原理及特点4

1.2.3智能控制的基本内容5

1.3矿物加工过程控制的意义6

1.4矿物加工过程控制的内容7

1.4.1破碎作业的检测和控制8

1.4.2磨矿与分级作业参数的检测和控制9

1.4.3浮选过程自动检测与控制9

1.4.4高效浓密机自动检测与控制10

1.5矿物加工过程控制的发展10

思考题11

2矿物加工过程参数检测技术12

2.1自动检测系统概述12

2.1.1自动检测系统的组成12

2.1.2常见检测信号类型与形式12

2.1.3检测环节的质量标准13

2.2传感器结构及原理16

2.2.1电阻式传感器17

2.2.2电磁感应式传感器17

2.2.3电容式传感器19

2.2.4声波式传感器20

2.2.5电磁波式传感器21

2.2.6射线式传感器21

2.2.7其他形式的传感器24

2.3智能传感器概述25

2.3.1智能传感器的定义及功能25

2.3.2智能传感器与传感系统的特点26

2.3.3智能传感器与传感系统的发展及应用29

2.4矿物加工过程常用检测仪表30

2.4.1温度检测30

2.4.2速度检测30

2.4.3物料质量检测32

2.4.4物料品位检测36

2.4.5物料位置检测49

2.4.6粒度检测53

2.4.7压强检测54

2.4.8酸碱度及矿浆电化学参数检测58

2.4.9流量检测61

2.4.10浓度及密度检测64

2.4.11产品水分检测67

2.4.12磨机运行状态软测量技术69

2.4.13基于机器视觉的图像分析检测技术70

思考题70

3矿物加工过程控制系统72

3.1过程控制系统的组成、分类及表示72

3.1.1过程控制系统的组成72

3.1.2过程控制系统的分类74

3.1.3过程控制系统的两种表示形式76

3.2过程控制系统的性能指标及要求80

3.2.1过程控制系统的过渡过程80

3.2.2过程控制系统的性能指标82

3.2.3过程控制系统的要求83

3.3被控对象及其特性84

3.3.1被控对象的容量特性与自衡84

3.3.2被控对象的滞后84

3.3.3被控对象的特点85

3.4矿物加工过程数学模型86

3.5执行器87

3.5.1执行器的基本组成87

3.5.2电动执行器的执行机构87

3.5.3调节机构89

3.6简单控制系统90

3.6.1简单控制系统概述90

3.6.2位式控制93

3.6.3PID控制规律94

3.6.4PID控制参数的工程整定100

3.7常用复杂控制系统103

3.7.1串级控制系统104

3.7.2大滞后控制系统109

3.7.3前馈控制系统111

3.7.4比值控制系统113

3.7.5其他复杂控制系统117

3.8电力拖动基础118

3.8.1电气原理图118

3.8.2常用低压电器119

3.8.3电动机控制的几个常用环节123

思考题124

4智能控制技术126

4.1概述126

4.1.1智能控制的产生和发展126

4.1.2智能控制的定义和特点127

4.1.3智能控制的研究内容128

4.2智能控制之专家控制128

4.2.1专家系统128

4.2.2专家控制130

4.2.3专家PID控制133

4.3智能控制之模糊控制134

4.3.1模糊控制的理论基础134

4.3.2模糊控制140

4.4智能控制之神经网络控制145

4.4.1神经网络的理论基础145

4.4.2神经网络控制150

4.5其他智能控制154

4.5.1预测控制154

4.5.2自适应控制156

4.5.3解耦控制159

思考题161

5典型矿物加工工艺过程控制162

5.1破碎工艺过程控制162

5.1.1自动连锁控制162

5.1.2破碎给料过程控制165

5.1.3破碎粒度调节167

5.1.4破碎过程优化控制168

5.2磨矿分级工艺过程控制169

5.2.1磨机给矿控制169

5.2.2磨矿给水控制171

5.2.3磨机加球控制172

5.2.4磨机泵池液位控制174

5.2.5水力旋流器给矿浓度控制174

5.2.6水力旋流器分级压力控制176

5.2.7磨机排矿粒度调节系统176

5.2.8磨矿返砂比（循环负荷）的检测控制177

5.2.9磨机运行状态的检测177

5.2.10磨矿分级的系统优化控制软件180

5.3浮选工艺过程控制182

5.3.1浮选液位控制183

5.3.2浮选充气量控制184

5.3.3浮选泡沫图像处理系统的应用184

5.3.4浮选矿浆pH控制186

5.3.5浮选加药量控制187

5.3.6浮选过程控制优化软件188

5.4物理分选工艺过程控制188

5.4.1重选过程的重介质悬浮液密度-液位自动控制188

5.4.2跳汰重选过程的自动控制系统192

5.4.3强磁选机及磁选工艺的自动控制系统195

5.4.4光电拣选机及其自动控制系统197

5.5脱水工艺过程自动控制197

5.5.1浓缩机安全控制197

5.5.2絮凝剂添加控制199

5.5.3浓缩过程控制199

5.5.4过滤机自动控制系统201

思考题202

6矿物加工过程工业控制计算机系统203

6.1计算机控制系统的特点和分类203

6.1.1计算机控制系统的特点 203

6.1.2计算机控制系统的分类204

6.1.3工业控制计算机简介209

6.2矿物加工过程综合自动化系统214

6.2.1综合自动化系统组成和结构214

6.2.2综合自动化系统特性215

6.2.3应用与发展趋势216

6.3矿物加工控制系统工程应用实例218

6.3.1矿物加工全流程工艺优化控制专用软件系统218

6.3.2PLC和FCS相结合的选矿厂工艺自动化系统219

6.3.3DCS选矿厂工艺自动化系统220

6.3.4DCS和FCS相结合的选矿厂工艺自动化系统221

思考题222

7监控组态软件223

7.1组态软件概述224

7.1.1组态软件的特点224

7.1.2组态软件的组态方式224

7.1.3组态软件的使用225

7.1.4组态软件的发展趋势226

7.1.5组态王软件简介228

7.2组态软件在矿物加工集中控制系统中的应用230

7.2.1设计方案230

7.2.2通信组态230

7.2.3界面组态231

思考题231

参考文献232