铜闪速熔炼是现代火法炼铜的主要方法。由于熔炼过程机理复杂、关键工艺参数无法实时测量及参数之间关联耦合严重,导致熔炼过程建模及优化控制困难。熔炼过程中积累了大量生产数据,从中提取条件参数和操作参数并将其以操作模式的形式进行描述,基于综合工况评判模型建立的优良操作模式库庞大,直接搜索与当前工况匹配的优良操作模式比较困难。针对这一问题,本文研究了操作模式匹配与演化方法,实现了铜闪速熔炼过程操作优化。针对优良操作模式库庞大引起模式匹配速度慢、匹配精度不高的问题,提出了基于马氏(Mahalanobis)距离和主元分析(PCA)相结合的操作模式相似性度量准则,提高了操作模式匹配的精确度；提出了操作模式分级匹配方法,该方法首先对优良操作模式库进行聚类,通过比较当前工况与子类中心之间的相似程度,确定当前工况所属子类,然后在该子类中,基于相似性度量准则进行操作模式的二级搜索,以确定适合当前工况的最优操作模式集,该方法提高了操作模式匹配速度。由于铜闪速熔炼过程工况变化频繁,优良模式库中可能不存在与当前工况完全匹配的操作模式,优化实施困难,为此本文提出了操作模式演化策略,该策略利用操作模式匹配获得的和当前工况最相似的操作模式集,建立操作模式与综合工况评判标准之间的关系模型,并基于该模型,采用粒子群算法进行最优操作模式的提取,进而获得适合当前工况的最优操作参数,指导生产,同时把当前工况下的优良操作模式送入优良操作模式库中,进行操作模式库的更新。采用基于操作模式匹配与演化的操作优化方法,结合某冶炼厂铜闪速熔炼实际生产过程,开发铜闪速熔炼过程操作模式优化系统,运行数据验证了所提策略的有效性、可行性。