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《具有纯滞后的皮带配料系统控制器设计与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2004年8月系统工程理论与实践第8期 文章编号:100026788(2004)0820107204具有纯滞后的皮带配料系统控制器设计与应用1112兰 岚,徐文立,姜偕富,万维汉(1.清华大学自动化系,北京100084;2.金川集团有限公司,甘肃金昌737100)摘要:介绍了大间隔采样积分控制方法在具有纯滞后特性的皮带配料系统中的应用,讨论了在实际应用中需要考虑的几个问题L理论分析和仿真结果表明本文所介绍的方法具有不需精确对象模型、对滞后时间参数具有一定鲁棒性等特点L金川选矿厂皮带配料系统的实验数据也表明了本方法的有效性L关键词:皮带配料系统;纯滞后;大间隔;采样控制中图分类号:TP2文献标
2、识码:ADesignandApplicationoftheControllerforConveyerBeltwithTimeDelay1112LANLan,XUWen2li,JIANGXie2fu,WANWei2han(1.DepartmentofAutomation,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.JinchuanGroupLtd,Jinchang737100,China)Abstract:Theapplicationofthelargeintervalsamplingintegralcontrollerforconveyerbeltsys
3、temwithtime2delayisintroducedinthispaper.Severalpracticalproblemsarediscussedaswell.Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthatthedesignofthecontrollerdoesn'tneedprecisemodelandthecontrollerhassomerobustnesstothetime2delayparameter.Theexperimentaldatahaveshowedthatthismethodiseffectiveforconvey
4、erbeltsysteminJinchuanMill.Keywords:conveyerbeltsystem;timedelay;largeinterval;samplingcontrol1 引言皮带配料系统广泛应用于矿山、冶金、电力等行业中,本文讨论的金川选矿厂6000töd磨浮系统的皮带配料系统结构如图1所示.料斗中的矿石被压至横皮带,再传至斜皮带,最终进入球磨机L料斗下方装有刮板以保证横皮带上的矿石厚度均匀,斜皮带恒速运行,改变横皮带的速度可以控制球磨机的给料量L电子皮带秤安装在斜皮带处,导致了测量滞后,从横皮带的速度设定值到皮带秤测得实际给矿量,系统的图1 皮带配料系统工艺结构示意图
5、开环传递函数可以用下式描述:-SsK0eG0(s)=(1)T0s+1其中K0为系统放大倍数,S为纯滞后时间,T0为惯性时间常数,SöT0>10Z[1]针对式(1)描述的系统,当对象的纯滞后时间与惯性时间之比较大时,常规PID控制质量较差,而[1,2]Smith预估控制器和Dahlin算法则要求精确已知对象参数Z文献[3]认为,对于纯滞后占主导的对象,收稿日期:2003209222资助项目:国家“十五”重点项目(2001BA609A)作者简介:兰岚(1978-),女,山东,硕士研究生©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsre
6、served.108系统工程理论与实践2004年8月采样控制比连续控制方法更加有效,文献[4]和[5]具体分析了采样控制器参数的整定以及响应特性Z本文把采样控制思想应用于金川选矿厂皮带配料系统中,在仿真和现场实验中都取得了好的控制效果Z本文的余下部分是这样安排的:第2节介绍大间隔采样积分控制器的设计,第3节讨论实际应用中的几个问题,第4节给出仿真和现场实验结果,第5节总结全文Z2 控制方案设计现场操作员人工控制具有纯滞后特性的系统大致按如下步骤进行:发现输出偏离给定值;根据经验快速调节阀门(或其他执行机构)至某开度;等待;观察调节效果;再次调节Z此过程中需等待的原因是,滞后时间内系统的实际输
7、出不能正确的反映调节效果Z根据这种思想,本文在皮带配料系统中采用大间隔采样积分控制器:ui+1=ui+Kei+1(2)其中ui是第i个采样周期的控制量,ei为第i个采样周期误差量,K为积分常数Z闭环系统的框图见图2Z图2 控制方案框图图中的控制器,即式(2),实际上是一个离散积分器Z控制器对误差的采样间隔T的选取与系统的滞后时间和惯性时间常数有关Z在每一个采样周期内,开环系统的输出可以在3T0时间内95%接近
