跳汰精煤灰分模糊控制器的研究.pdfVIP

·76 · 煤矿 自动化 跳汰精煤灰分模糊控制器的研究 王永奎 张学军 张文仲 天地公司唐山分公司 河北省063012 充州矿业集团她店煤护 山东省273513 [摘 要]利用灰分监ml1仪检M.]的产品精煤灰分对跳汰机来层自动撞制装S进行回位而研制出灰 分模翔技利琴，介绍丁跳次精煤产品质蚤按制系统的构成及工作原理，论述了模栩撞.忍的结构设计及 专家系统的计界机实现。 r类橄词1 产品炭分 模栩控制尽 灰分监浏 1化论城 1 概述 其工作原理是:灰分监测仪检侧的精煤灰分 作为选煤厂主洗设备的跳汰机，其具有分选 测盆值与设定值比较其偏差及偏差变化率经模糊 效果较好、工艺简单、加工成本低等优点，因此，一 控制器的控制算法运算后，翰出用于周期性的校 直受到人们的重视。但是由于跳汰选可变因素多、 正跳汰机自动排料控制装置的床层设定值，从而 参数检测困难等原因，在跳汰机自动化方面也仅 改变排料量来使产品质量得以保证。原理框图见 限于自动排料，其它参数的自动控制也曾做过一 图1. 些尝试，但效果不太理想。 1999年初，充州矿业集团公司鲍店煤矿与煤 科总院唐山分院协作，共同开发研制了一套精煤 产品质量控制系统，利用灰分监测仪检测的产品 精煤灰分对跳汰机床层自动控制装置进行回控， 系统的核心就是灰分模糊控制器。 2 系统构成及原理 系统由三大部分组成，即以澳大利亚MCI公 料轮 司生产的COALSCAN2500型灰分监测仪作为检 测仪表，灰分模糊控制器为调控中心，而把跳汰机 图1灰分控制系统原理根图 自动排料装置作为灰控的执行部分。 灰分模糊控制器中，其调控原则是，灰分偏高 则使床层厚度设定值减少，加大排料量，灰分偏低 增加床层厚度设定值，减少排料量。 图2 灰分模栩控制器原理框图 3灰分模糊控制器的研制 量; 根据工艺特点，灰分模糊控制器设计成双输 E nT ,C nT 经模糊量化处理后，灰分 人单输出的结构形式，系统框图如图2所示: 的偏差和偏差变化率变成的模糊盆， 图中S- 系统的灰分设定值，为精确量; U nT - 模糊量化的灰分偏差和偏差变 e,c— 系统的偏差和偏差变化率，均为精确 化率经模糊控制规则，近似推理处理后，得到模糊 跳沃精煤友分懊栩撞制塞的研究 ·王永奎 .77 · 量的控制作用; P%时，系统翰出应使床层厚度增至上限值，少排 nT — 对模糊量的控制作用U nT ，经 料;而在棋糊控制区，当量化论域中取n 6时，即 模糊判决，得到模糊控制器的精确量控制作用u, 量化论域X二 -6，一5,，一，0,1,,5,6 时，灰分 去控制被控对象，即床层自控装置的设定值. 偏差取以下词集:负大 NB 名中 NM ，负小 输入变母为灰分的偏差:e nT s-抓nt NS ,零 ZO ，正小 PS ，正中 PM ，正大 和偏差变化率:c nT 二e n+1 T〕一e PB ,即灰分偏差分为7个模糊子集:E1,E2, ， nT /e nT E7, 输出变量为u nT ，它是一个系致，以便于床 每个模糊子集Ei的取值可根据统计资料建 层厚度的现给定值相乘，重新校正设定值。 立，也可以分析定义，还可以用正态函数作模糊子 3.1 灰分模翔控制器的猪入语言变量之一— 集的隶属函数。 灰分偏差E的模栩化 但Ei i 1,2,---,7 的取值要遵循如下原则: 灰分监测仪的测量范围标定为6%一16%, 即n 6，语言值取7个模糊子集时要保证: 因此灰分的论域应在6%-16%之间且范围略 LtNB 一6 二1,pNM 一4 1,pNS 一2 ，1, /IN. u20 0 1,pPS 2 1,VPM 4 1,IPB 5 灰分的偏差是指灰分的实测值减去灰分的设 1, 定值。将灰分的控制范围分为模糊控制区和确定 对于灰分偏差模糊量Ei的赋值按正态函数 控制区，以灰分设定值的P0o为界，系统输出应使 给出，详见表1, 床层厚度减至下限值，多排料;灰分比设定值小 表 1 灰分偏差E的且值表 _F \Xi 6 一6 一5 一4 一3 一2 一 1 。一 2 3 4 每 一 飞~~ 《达 El NBe 1.0 0.3 0.4 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 E2 NMe 0.2 0.7 1.0 0.7 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 E3 NSe 0 0 0.2 0.7 1 0.7 0 0 0 0 0 0 0 E4 ZOe 0 D 0 0 0 0.5