预磨机磨矿系统的imc鄄pid串联解耦控制-北京工业大学学报.pdf

第42卷 第1期 北 京 工 业 大 学 学 报 Vol.42 No.1 2016年 1月 JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OFTECHNOLOGY Jan. 2016 预磨机磨矿系统的IMC鄄PID 串联解耦控制 蔡改贫,许摇 琴, 曾艳祥,杨丽荣 (江西理工大学机电工程学院,江西 赣州摇 341000) 摘摇 要:针对预磨机磨矿系统是一个纯迟延、强耦合的多变量系统,传统的单变量PID控制方法无法满足要求的问 题,在满足预磨机设备的粒度生产要求及低功耗的前提下,考虑多种不同因素对磨矿系统的影响,设计了二输入二 输出的控制系统,对于系统模型中含有的不确定性时滞环节,根据时滞与时间常数比值情况,选择采用一阶Pade 模型近似来对其滞后模型进行转化,进而对模型传递函数进行对角矩阵解耦获得对角传递函数矩阵,并作为内部 模型设计出IMC鄄PID控制器,最后对预磨机系统加入解耦环节的内模控制整定的PID控制系统与常规PID控制系 统进行阶跃响应对比仿真验证. 结果表明:所设计的加入解耦环节的IMC鄄PID控制系统具有较强的鲁棒性和满意 的调节品质,能有效地解决磨矿系统输出间的耦合和时滞问题,且具有更好的动态性能和抗干扰能力,有很好的工 程应用价值. 关键词:预磨机;多变量;时滞;解耦;IMC鄄PID + 中图分类号:TD453;TP273 郾5 文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2016)01-0035-07 doi:10.11936/ bjutxb2015060047 IMC鄄PID Series Decoupling Control of the Pre鄄mill Grinding System CAI Gaipin,XU Qin,ZENG Yanxiang,YANG Lirong (College of Mechanical and Electrical Engineering,Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou341000,Jiangxi,China) Abstract:Thetraditional singlevariablePIDcontrolmethodcannotmeettherequirementsofthepre鄄mill grinding system which is a pure delay and strong coupling multivariable system. To meet the production requirements of the grain size and low energy consumption,a diagonal transfer function of matrix was designed by considering the effects of variousfactors of the grinding system. The transfer function matrix was obtained through having the diagonalisation of transfer function of a system model that contained an uncertainty of time鄄delay link, whose lagging model was approximated by the first鄄order Pade model according to the ratio of time delay and time constant,and then it was