Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/38648
Type: Dissertação
Title: Metodologia para modelagem e controle amplo aplicado a um circuito simulado de moagem de bolas
Other Titles: Methodology for modelling and plantwide control design applied to a simulated ball mill circuit
Authors: Thiago Oliveira Rezende
First Advisor: Douglas Batista Mazzinghy
First Co-advisor: Carmela Maria Polito Braga
First Referee: Roberto Galery
Second Referee: Thiago Antônio Melo Euzébio
Abstract: 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.
Abstract: 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.
Subject: Engenharia de minas
Tecnologia mineral
Dinâmica
Minérios de ferro
Moagem (Beneficiamento de minério)
Modelagem de dados
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MINAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/38648
Issue Date: 2-Mar-2020
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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