[發明專利]基于逆解耦自抗擾內模技術的磨礦分級過程運行控制方法

有效

• 申請號: 201811245104.3
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109062061B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 周穎;賈巧娟;陶躍剛;梁秀霞;陳慧丹;葉紅;常明新;陳華博
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發明為一種基于逆解耦自抗擾內模技術的磨礦分級過程運行控制方法。該方法通過將逆解耦、線性自抗擾控制器、內模控制相結合的方法，對多變量、強耦合、大時滯等錯綜復雜的磨礦分級系統進行解耦控制，其中逆解耦方法將磨礦分級系統中的多變量之間的強耦合性解除，形成兩個獨立的單變量回路，內模控制方法對解耦后的子系統進行時滯補償、線性自抗擾控制器抑制外部干擾及不確定性因素對系統帶來的不利影響和反饋控制器F₁(s),F₂(s)用來提高系統的抗干擾和魯棒性。本發明實現多變量磨礦分級過程的解耦控制，并提高系統的魯棒穩定性。

技術領域

本發明涉及磨礦分級過程的技術領域，尤其涉及一種基于逆解耦自抗擾內模技術的磨礦分級過程運行控制方法。

背景技術

在冶金選礦業中，磨礦作業是將礦石研磨碾碎，將有用礦物與大量的無用脈石分離，若磨礦過程中有用礦物分離程度不佳或者過粉粹程度嚴重都會使得選礦產品的金屬回收率下降，因此磨礦成為任一選礦方法的先決條件。

在實際工業過程中，磨礦分級過程受到量測噪聲、模型參數攝動和傳輸過程中的不確定性擾動等因素的影響，往往表現為多變量、強耦合、大時滯等特點，使得磨礦分級系統的控制精度、魯棒性能較低。針對以上問題，需要通過解耦方法將多變量控制轉變為單變量控制，從而使得系統輸出很好的跟蹤到期望值，實現磨礦分級過程作業的優化控制。然而傳統解耦方法涉及矩陣求逆計算，導致解耦器復雜化，不適用于高維多變量系統。如果采用模型降階的方法來擬合被控對象的傳遞函數值，雖簡化了解耦器，卻導致系統誤差增大，解耦精度、魯棒穩定性降低。。

發明內容

本發明的目的為針對當前磨礦分級過程技術中存在的不確定性擾動、大時滯、強耦合等不足，提出一種基于逆解耦自抗擾內模技術的磨礦分級過程運行控制方法。該方法通過將逆解耦、線性自抗擾控制器、內模控制相結合的方法，對多變量、強耦合、大時滯等錯綜復雜的磨礦分級系統進行解耦控制，其中逆解耦方法將磨礦分級系統中的多變量之間的強耦合性解除，形成兩個獨立的單變量回路，內模控制方法對解耦后的子系統進行時滯補償、線性自抗擾控制器抑制外部干擾及不確定性因素對系統帶來的不利影響和反饋控制器F₁(s),F₂(s)用來提高系統的抗干擾和魯棒性。本發明實現多變量磨礦分級過程的解耦控制，并提高系統的魯棒穩定性。

本發明的技術方案為：

一種基于逆解耦自抗擾內模技術的磨礦分級過程運行控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：確定磨礦分級過程的被控變量(運行指標)y＝{y₁,y₂}，包括分級機溢流濃度y₁、返砂量y₂；

步驟2：確定磨礦分級過程運行指標的過程變量u＝{u₁,u₂}，包括分級機補加水量u₁、磨機給礦量u₂；

步驟3：根據步驟2中的過程變量的結果，確定操作變量，包括球磨機給礦水閥門開度v_m、磨礦分級機補加水閥門開度v_c；

步驟4：確定磨礦分級過程的運行指標的期望值r＝{r₁,r₂}，將磨礦分級過程的運行指標的期望值設為單位階躍；

步驟5：通過測量儀表對磨礦過程中的運行指標y、過程變量u進行實時檢測，得到運行指標y、過程變量u的實際值，通過下位機PLC系統和通信網絡將數據信息傳輸到上位機回路系統中；

其中，測量儀表包括：稱重儀表WT、電磁流量計FT、放射性濃度計DT；