[发明专利]一种烧结混合料水分的闭环控制方法

摘要

一种烧结混合料水分的闭环控制方法，属于烧结混合料加水自动控制技术领域，具体涉及一种基于模糊控制理论、自动寻优算法和烧结加水操作工艺的控制方法。该方法的控制过程主要包括：1)通过目标水分、微波测水仪和加水流量计检测数据，运用模糊控制理论自动计算混合料加水量；2)通过建立烧结水分好坏评价指数，运用自动寻优算法，定期自动优化目标水分值，精确控制加水量。本发明改变了传统烧结混合料加水手动调节的模式，实现了对烧结混合料水分的闭环控制，提高了烧结混合料加水控制精度和自动化水平，保证了良好的混匀、造球效果和理想的透气性。

主权项

1.一种烧结混合料水分的闭环控制方法，其特征在于：步骤一、数据采集：各原料仓下料口的实际下料量、目标水分值、各物料水分含量值、一混后微波测水仪检测值、一混水管流量值、配料室加水量、烧结机机速、左烟道温度、右烟道温度、终点温度；采数周期为1min；步骤二、开机调节：烧结机开机后，设定混合料目标水分值，根据实际下料量，人工调节一混水管流量控制阀门的开度，直到一混后微波测水仪检测值调整到目标水分值的正常范围内，停止调节一混水管流量控制阀门；步骤三：加水量修正系数计算：步骤a：基础数据准备：从手动状态切换到自动状态，记录切换瞬间的一混后微波测水仪检测值H₂、一混水管流量值W、第一配料室加水量c、第二配料室加水量d；步骤b：混合料总量M的计算：实时下料量追踪，让一混入口的总料量对应着每一个配料室下料称的称量值；分别考虑各物料从下料口至一混入口的运行时间T_i，其中i＝1,2,…20，混合料总量M的计算公式为：A_i为第i个下料口的实际下料量；步骤c：混合料原始水分含量值H₁的计算：根据步骤b得到的各下料口的下料量，和各物料的水分含量，计算出混合料总量的综合原始水分含量，混合料原始水分含量值H₁的计算公式为：A_i为第i个下料口实际下料量，x_i为第i个下料口物料水分含量值；步骤d：计算加水量修正系数b：M为混合料总量，H₁为混合料原始水分含量值，H₂为一混后微波测水仪检测值，W为一混水管流量值，c为第一配料室加水量，d为第二配料室加水量；步骤e：将一混后微波测水仪检测值赋值给目标水分值；步骤四：智能加水计算：步骤a、输入、输出量的确定：首先设定模糊控制基本参数，Y为目标水分，Dmax为调整死区，emax为偏差最大范围，ecmax为偏差变化最大范围，umax为加水量调节值最大范围，T为周期，以一混后微波测水仪检测值与目标水分值的偏差e、偏差变化ec为输入量，其中ec为本周期偏差e₁与上周期偏差e₀的差值，u为输出控制量，u等于加水量调整值△Y；如果一混后微波测水仪检测值与目标水分值的偏差e在调整死区范围[‑D_max，D_max]内，则不进行模糊控制计算；步骤b、模糊控制查询表的制定：设e的论域：E＝{‑6,‑5,‑4,‑3,‑2,‑1,0,1,2,3,4,5,6}，e折算规则：E＝偏差e*P₁，对求得的数据四舍五入；P₁＝6/e_max；设ec的论域：EC＝{‑6,‑5,‑4,‑3,‑2,‑1,0,1,2,3,4,5,6}，ec折算规则：EC＝偏差变化ec*P₂，对求得的数据四舍五入；P₂＝6/ec_max；设u的论域：U＝{‑7,‑6,‑5,‑4,‑3,‑2,‑1,0,1,2,3,4,5,6,7}；计算加水量调整值△Y：△Y＝u；u＝P₃*U；P₃＝u_max/7；步骤c：计算一混加水量X：M为混合料总量；H₁为混合料原始水分含量值；Y为目标水分值；c为第一配料室加水量；d为第二配料室加水量；△Y为加水量调节值；步骤五：目标水分自动寻优：综合考虑烧结机机速V、左烟道温度T₁、右烟道温度T₂、终点温度T_BTP，周期计算混合料水分好坏评价指数K；当K值低于下限值K_min后开始自动寻优，通过最佳K值寻找到最优的目标水分值F；水分好坏评价指数K的计算公式为：K＝0.5*200*V+0.15*2.5*T₁+0.15*2.5*T₂+0.2*T_BTP，V为烧结机机速；T₁为左烟道温度；T₂为右烟道温度；T_BTP为烧结终点温度；目标水分寻优的判断方法：步骤a：若K_n+1>K_n，正向搜索：如果K₂>K₁，目标水分调整为F₁+△F；等待一个周期时间，判断K₃>K₂，若成立，则目标水分调整为F₂+△F；等待一个周期时间，判断K₄>K₃，则继续往前找，直到满足条件：K_n>K_n+1且K_n>K_n‑1，则K_n对应的水分值F_n，F_n为最优的目标水分；如果目标水分F调整5次仍不满足K_n>K_n+1且K_n>K_n‑1条件，则将5次判断中最大K值对应的F值作为最优的目标水分值；步骤b：K_n+1<K_n，反向搜索：如果K₂<K₁，目标水分调整为F₁―△F；等待一个周期时间，判断K₃<K₂，若成立，目标水分调整为F₂―△F；等待一个周期时间，判断K₄<K₃，则继续往前找，直到满足条件：K_n>K_n+1且K_n>K_n‑1，则K_n对应的水分值F_n，F_n为最优的目标水分；如果目标水分F调整5次仍不满足K_n>K_n+1且K_n>K_n‑1条件，则将5次判断中最大K值对应的F值作为最优的目标水分值。