基于模糊PID的流化床分选机的床层密度控制.pdf

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1、·64·工业仪表与自动化装置2016年第2期基于模糊PID的流化床分选机的床层密度控制谢子殿，周英明(黑龙江科技大学电气与控制．3-程学院，哈尔滨150022)摘要：流化床粗煤泥分选机的干扰床层的密度控制多采用常规PID控制，存在控制效果差，精煤质量不稳定等问题。为了解决这一问题，该文提出基于模糊自适应PID的流化床粗煤泥分选机的床层密度控制方法，实现对PID参数K、K、的自动调整。通过仿真实验比较，所提出的模糊自适应PID控制方法比常规PID控制方法控制效果好，更能适应工况变化。关键词：流化床分选机；模糊PID控制；密度控制；参数整定

2、中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1000—0682(2016)02—0064—04Thebeddensitycontroloffluidizedbedseparatorbasedonfuzzy—PIDcontrollerXIEZidian，ZHOUYingming(ColegeofElectricalandControlEngineering，HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology，Harbin150022，China)Abstract：Thedensitycontrolo

3、ffluidizedbedcoarseslimeseparatoralmostadoptsconventionalPID，andthebadeffectleadstounstablequalityofthecleancoalandotherissues．Tosolvesuchprob—lem，thebeddensitycontrolmethodoffluidizedbedseparatorbasedonfuzzy—PIDcontrollerispresen—tedinthispapertoachieveautomaticadjustme

4、ntofthreeparameterK，，Kt，Kd．Byemulationandexper—imentalcomparison，fuzzyself—adaptivePIDgivesbetterresultsthanconventionalPID，andbettertoa—dapttochangeofoperationconditions．Keywords：fluidizedbedseparator；fuzzy—PIDcontrol；densitycontrol；parametertuning0引言1控制系统的工作原理流化床粗煤泥分选机

5、是利用上升水流在柱型槽该密度控制系统由PLC、密度传感器和执行机体内产生紊流的干扰沉降的分选设备。上升水流使构组成，如图1所示。物料流态化形成具有一定密度的干扰床层，在床层电动驱动器内因不同密度的颗粒的沉降速度不同，通过控制床层密度来实现不同密度物料的分离。文献[1]采用常规PID算法对密度进行控制，由于密度是一个非线性、大滞后的变量，当煤质发生变化时，常规PID流控制无法保证密度控制的精度和系统的稳定性¨j。文献[2]在常规PID控制的基础上，提出了模糊控制和PID控制的复合控制系统应用于床层密度的控卜升水制，但系统的自学习和自适应能

6、力较差，不能满足更高的控制要求。该文在分析上述问题的基础上，尾矿设计了基于模糊自适应PID的流化床粗煤泥分选机的干扰床层密度控制系统。在线对PID的3个参数网1流化床粗煤泥分选机结构图K。、、进行自动修正，使流化床粗煤泥分选机的干扰床层的密度由通过安装在床层一定深度的密度控制达到最佳效果。密度传感器进行实时检测，控制器将来自传感器探测的实际密度与预先设定值进行比较，由控制器传收稿日期：2015—07—15作者简介：谢子殿(1962)，男，黑龙江省鹤岗人，教授，研究方向出4～20mA电流信号到电动驱动器，通过电动驱为电力电子装置自动化，矿

7、山电气安全监测等。动器来调节底流排放阀的开度，通过控制尾矿的排2016年第2期工业仪表与自动化装置·65·出量，使干扰床的密度达到控制要求。为初始设定值。2模糊自适应PID控制系统的设计2．1模糊自适应PID系统的结构模糊自适应PID控制系统的结构框图如图2所示，从图中可以看出该控制系统由模糊控制器和PID调节器两部分构成。模糊自适应PID控制系统以偏差e和偏差变化率ec作为输入量，利用模糊规则进行模糊推理，通过查询Matlab在离线状态下计算出的控制查询表，自动对PID的3个参数、K、图2模糊PID控制系统的结构框图进行在线校正，从而

8、获得较好的控制品质J。模2．2各变量隶属函数的确定糊自适应PID控制器输出“(t)作用在执行机构上，系统采用两输入一输出的模糊控制器的形式，从而使流化床分选机的床层密度Y(t)达到控制以密度偏差e和偏差变化