[发明专利]布料器倾动机构及该机构的控制方法

说明书

本发明公开了一种布料器倾动机构及该机构的控制方法，该机构包括：机构本体，所述机构本体上设置有用于入料的溜槽，所述溜槽的倾动角度和/或旋转角度可调；驱动执行机构，所述驱动执行机构包括一提供驱动力的驱动部以及一传递所述驱动力的连杆；传动机构，所述传动机构与所述连杆连接并在所述驱动执行机构作用下对所述溜槽的倾动角度和/或旋转角度进行调整；控制机构，所述控制机构包括角度检测单元、角度模糊PID控制器、位移检测单元、位移校正控制器和比例阀控制器。本发明的布料器倾动机构具有响应速度快、定位精度高、鲁棒性好的特点。

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别是涉及布料器倾动机构及该机构的控制方法。

背景技术

目前，大型高炉高精度布料器溜槽倾动角度(α角)采用三支或多支液压缸驱动定位，与采用电机驱动的溜槽旋转角度(β角)相互配合，完成入炉料在高炉圆截面的落料点控制，应用于如多档位环形布料、单环布料、扇形布料、螺旋布料、定点布料等诸多布料工艺。大型高炉炉喉直径大，布料溜槽长，α角位置精确控制可以实现入炉料在炉喉圆周方向和径向的均匀分布，促进炉况顺行，改善工艺过程控制质量，提高高炉的运行效率，为处理炉料管道、偏行等事故创造条件。

传统的大型高炉无料钟炉顶布料器存在一些缺点,如α角采用电机驱动，机械传动复杂；角度定位速度慢精度不高，速度1.5度/秒时，精度±0.2°；布料环挡采用固定角度调整不便、可编程性差等。现有的布料器倾动机构中倾动角度(α角)控制系统原理框图请参见图1所示。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高精度的布料器倾动机构及该机构的控制方法。可以满足大型高炉无料钟炉顶布料器α角(倾角)高精度定位控制的要求。该控制方法采用角度位移内外双闭环模糊PID智能控制技术。位移内环实现驱动液压缸位移的动态补偿、同步校正控制，从而抑制各液压缸在交变载荷作用下的位移波动，使托圈保持水平，以减小传动导向机构导轮与导轨间的冲击和磨损，避免机械导向机构磨损误差影响布料精度，从而解决设备长寿命高精度定位运行难题；角度外环实现布料倾动角度的快速高精度定位控制要求。

具体地，本发明一个方面提供的布料器倾动机构，包括：

机构本体，所述机构本体上设置有用于入料的溜槽，所述溜槽的倾动角度和/或旋转角度可调；

驱动执行机构，所述驱动执行机构包括一提供驱动力的驱动部以及一传递所述驱动力的连杆；

传动机构，所述传动机构与所述连杆连接并在所述驱动执行机构作用下对所述溜槽的倾动角度和/或旋转角度进行调整；

控制机构，所述控制机构包括角度检测单元、角度模糊PID控制器、位移检测单元、位移校正控制器和比例阀控制器；其中，所述角度检测单元配置为检测倾动角度，所述角度模糊PID控制器配置为根据所述角度检测单元的检测值进行倾动角度的定位控制；所述位移检测单元配置为采集所述驱动部的位移值，所述位移校正控制器配置为根据所述位移值进行校准控制；所述比例阀控制器配置为根据比例阀控制信号控制比例阀动作以对所述倾动角度进行调整。

作为优选，所述角度检测单元包括倾动检测装置及安装于其上的角度检测编码器。

作为优选，所述角度模糊PID控制器，包括模糊控制器、PID控制器和参数整定单元，所述参数整定单元配置为以模糊控制器的输出KPx、KIx、KDx作为PID控制器的比例、积分、微分环节参数调节输入。

作为优选，所述位移检测单元包括设置于所述驱动部上的位移传感器和位移校准单元，所述位移校准单元配置为根据所述位移传感器得出的检测位移值得到校准位移值，并以所述校准位移值作为位移控制参量。

作为优选，所述位移校正控制器包括位移模糊PID控制器。