Dissertação
{pt_PT=Otimização Estrutural Multicritério de Circuitos de Flutuação. Aplicação de um Algoritmo Genético} {} EVALUATED
{pt=Os circuitos de separação de minérios via flutuação por espumas são constituídos por vários estágios interligados através de uma rede de fluxos. Desta forma, estes apresentam várias configurações possíveis, sendo a sua síntese otimal um problema de natureza combinatória cuja complexidade aumenta exponencialmente com o número de estágios a incluir nos mesmos. Uma das abordagens mais recentes na resolução deste problema é a aplicação de meta-heurísticas (nomeadamente, algoritmos evolutivos) que, abdicando da garantia de uma solução ótima global, possibilita a obtenção de uma solução suficientemente próxima da mesma, de forma mais rápida do que a avaliação de todas as configurações possíveis. Nesta dissertação, apresenta-se um algoritmo evolutivo (mais concretamente, um algoritmo genético) desenvolvido em ambiente MATLAB®, para resolver o problema particular de otimização estrutural multicritério de circuitos de flutuação, analisando-se seu desempenho e comparando a qualidade das soluções produzidas por este algoritmo com as soluções ótimas exatas. Este problema envolve a formulação e resolução de dois problemas: a determinação da configuração do equipamento de separação que otimiza uma dada função objetivo (exprimindo critérios técnico-económicos) e a determinação de um conjunto de valores das variáveis de projeto que permite a minimização (ou maximização) da mesma função objetivo. O algoritmo genético desenvolvido permitiu resolver o problema de síntese otimal de circuitos de flutuação, demonstrando uma robustez notável na obtenção de soluções otimais (ou muito próximas) e tempos de computação da ordem de alguns minutos (nas condições de teste utilizadas), mostrando-se bastante mais rápido do que a avaliação de todas as configurações admissíveis. , en=The mineral concentration circuits (by froth flotation) comprise a set of stages connected by a net of streams. Therefore, concentration circuits have many possible configuration, meaning that their optimal synthesis is a combinatorial problem with exponential growth of complexity as more stages are added to it. One of the most recent approaches to solve this problem is the application of metaheuristics (more specifically, evolutionary algorithms), which allow the finding of a “good enough” solution, faster than the evaluation of all possible configurations. In this dissertation, an evolutionary algorithm (specifically, a genetic algorithm) developed in MATLAB ® is proposed, in order to solve the problem of multicriteria structural optimization of flotation circuits, comparing the produced solutions with the global optimal solutions (exact) to analyse its performance. This problem consists in the formulation and resolution of two problems: the determination of the separation equipment’s configuration (circuit’s layout) that maximizes/minimizes a given objective function that expresses the technical-economic criteria, and the determination of a set of values for the project variables that allows the optimization of the same objective function. The developed genetic algorithm allowed to solve the flotation circuit optimal synthesis problem, showing a considerable robustness in finding the optimal solutions (or very close), with computation times in a matter of minutes (on the used test conditions), which is considerably faster than the evaluation of all the possible configurations.}
novembro 23, 2016, 16:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)
Professor Associado