[發明專利]熟料篦式冷卻機冷卻過程智能控制方法

有效

• 申請號: 200810011325.4
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101275811A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 喬景慧;周曉杰;鄭秀萍;岳恒;柴天佑
• 申請（專利權）人: 沈陽東大自動化有限公司;東北大學
• 主分類號: F27B21/14
• 分類號: F27B21/14
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 朱光林

1、一種熟料篦式冷卻機冷卻過程智能控制方法，其特征在于該方法依賴于硬件平臺，包括以下步驟：

步驟一、篦冷機熟料冷卻過程實時過程數據的獲得：

從控制系統獲得篦冷機冷卻熟料過程的實時數據，包括：篦冷機一級篦床電流II、二次風溫度T_EC、二室篦下壓力P_BY、窯頭壓力P_YT、熟料出口溫度T_CL、篦床兩側溫度T_BC1、T_BC2、T_BC3、T_BC4、T_BC5、T_BC6，選取篦床兩側溫度取最大值為T_BC，篦冷機一級篦床電機頻率反饋SI1；篦冷機二級篦床電機頻率反饋SI2；篦冷機窯頭收塵風機頻率反饋SI5；篦冷機六風室風機頻率反饋SI6、二風室風機風門開度反饋KI；

步驟二：篦冷機熟料冷卻過程特征數據濾波處理

對篦冷機一級篦床電機電流II采樣n次，然后將n個采樣值進行排序，選取中間值為本次采樣值，記為II_M；二次風溫度濾波值為T_ECM，篦冷機二室篦下壓力濾波值為P_BYM，窯頭壓力濾波值為P_YTM，熟料出口溫度濾波值為T_CLM，篦冷機篦床溫度濾波值為T_BCM；

步驟三：基于案例推理的篦冷機熟料冷卻各控制量的確定

(1)案例表示：

選擇篦冷機一級篦床電機電流濾波值II_M、二室篦下壓力濾波值P_BYM、二次風溫度濾波值T_ECM、熟料出口溫度濾波值T_CLM、篦床溫度濾波值T_BCM作為篦冷機冷卻過程工況描述，分別用x₁，x₂，x₃，x₄，x₅表示，案例解由篦冷機一級篦床電機頻率SC1、二風室風機風門開度KT、六風室風機變頻器頻率SC6組成，分別用y₁，y₂，y₃；

(2)案例相似度的計算：

定義篦冷機熟料冷卻過程的當前運行工況C_cur的描述為X＝(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)，C_cur的解特征描述為Y＝{y₁，y₂，y₃}，案例庫中C_k(k＝1，2…n)的工況描述為X_k＝(x_k，1，x_k，2，x_k，3，x_k，4，x_k，5)，C_k的解的特征描述為：Y_k＝(y_k，1，y_k，2，y_k，3)；

當前工況描述C_cur的特征x_i(i＝1，2，3，4，5)與案例C_k的描述特征x_k，i(i＝1，2，3，4，5)的相似度函數sim(x_i，x_k，i)為：

sim(xi,xk,i)=1-|xi-xk,i|max(xi-xk,i)(k=1,2···n;i=1,2,3,4,5)---(1)]]>

對于當前工況C_cur與案例庫中案例C_k(k＝1，2…n)的相似度函數SIM(C_cur，C_k)為：

SIM(Ccur,Ck)=Σi=15ωisim(xi,xk,i)/Σi-15ωi(k=1,2···n;i=1,2,3,4,5)---(2)]]>

其中，ω_i表示工況特征描述的加權系數，ω_i滿足：

Σi=15ωi=1;]]>

(3)相似度闕值的確定：

設SIM_max為式(2)中求得所有相似度的最大值，即：SIMmax=Σk=1,2...n(SIM(Ccur,Ck)),]]>案例相似度闕值計算分靜態相似度闕值SSTD和動態相似度闕值DSTD兩種方法；

(4)案例檢索與匹配

從案例庫中檢索出所有與當前工況描述的相似度達到闕值SIM_V的案例都被檢索出來作為相匹配的案例，并記錄案例的解；

(5)案例重用

方法如下：

假設在案例庫中檢索到r個匹配的案例，記為：{C₁，C₂…，C_r}，其中，C_k(k＝1，…，r)與當前工況的相似度為SIM_k，其對應案例的解為：Y_k＝(y_k，1，y_k，2，y_k，3)(k＝1，…，r)，設C_l(l＝1，…，r)為具有最大相似度SIM_max的案例，其解為Y_l＝(y_l，1，y_l，2，y_l，3)(l＝1，…，r)；

1)基于SSTD的案例重用算法如下：

其中：為或算子，表示前后兩式為或的關系；

2)基于DSTD的案例重用算法如下：

(6)案例解的修正：

將所得到的解：篦冷機一級篦床電機頻率SC1、二風室風機風門開度KT、六風室風機變頻器頻率SC6與所設定的各控制量上、下限進行比較，然后再根據實時過程數據濾波值及設定值進一步修正，即由當前的篦冷機一級篦床電機電流濾波值II_M、二室篦下壓力濾波值P_BYM、二室篦下壓力設定值P_BYSP、二次風溫度濾波值T_ECM、二次風溫度設定值T_ECSP、熟料出口溫度濾波值T_CLM、熟料出口溫度設定值T_CLSP、篦床溫度濾波值T_BCM及篦床溫度的設定值T_BCSP進行案例評價與修正；

步驟四、案例存儲與維護

將所求得的案例解、篦冷機工況描述作為新案例記錄下來，從而生成一條新案例；

步驟五、篦冷機熟料冷卻過程窯頭壓力模糊自適應PI控制

取窯頭壓力濾波值P_YTM、窯頭壓力設定值P_YTSP，利用PI控制，如下式：

u(k)＝u(k-1)+k_p(k)·(e(k)-e(k-1))+k_i(k)·e(k)???????????????????????(6)

其中，u(k)＝{SC5}為控制向量，SC5為窯頭收塵風機頻率，u(k-1)為k-1時刻的控制量，k_p為比例系數，k_i為積分系數，e(k)為窯頭壓力設定值P_YTSP與當前窯頭壓力濾波值P_YTM之差，e(k-1)為窯頭壓力k-1時刻的設定值與濾波值誤差，k為迭代次數。