基于灰色模糊的煤泥水加药控制系统研究

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引甩的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：王俑佰日期：沙12以莎+关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管．、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允

2、许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：土儒1夺日期：yf0

3、}t；导师签名一i熟兰墓日期：zpl2．占．6太原理工大学硕士研究生学位论文』IIIIIIIIIIIIfIIIl—Y2156035基于灰色模糊的煤泥水加药控制系统研究摘要煤泥水处理是选煤厂重要的生产工艺过程，在煤泥水处理过程实现絮凝剂自动添加，保证洗水复用与闭路循环，既关系到选煤厂技术与经济指标，同时还关系到环境的保护工作。目前国内仍有

4、许多选煤厂主要靠人工调节絮凝剂的加药量，既浪费药剂，又不能保证循环水的质量。部分选煤厂虽己实现系统自动化，但由于煤泥沉降过程的复杂性，仍然存在各种缺点，特别是未能解决由系统滞后带来的问题。因此，研究先进的控制方法，改善控制效果，对选煤厂具有重要的意义。本文详细分析并研究了煤泥水加药过程以及影响煤泥沉降过程的各种因素，其过程是一个复杂的受多因素影响的非线性、大滞后过程，难以建立精确的数学模型，为此本文提出了采用前馈加反馈联合控制的控制策略。前馈控制，即根据入料浓度、流量以及药剂制度，以确定合理的加药量。反馈控制

5、，则是采用灰色预测模糊控制的控制算法，通过对系统浊度值进行灰色预测，根据现在和过去浊度值及其变化行为预测将来时刻的浊度值，并以此值作为模糊控制的输入，通过模糊控制算法对加药量进行及时修正调节。这样既利用灰色预测消减了系统滞后的影响，又用模糊控制解决了系统模型未知的问题。文中详细阐述了灰色预测算法与模糊控制算法。首先应用Matlab建立了灰色预测GM(I，1)模型，并通过Matlab仿真研究分析了建模维数、原始数据序列的波动性以及预测步长对模型预测精度的影响；然后文中还研究T太原理工大学硕士研究生学位论文了模糊

6、控制器的设计过程，并对其模糊控制器进行了初步设计。通过MATLAB建立加药系统的Simulink仿真模型，比较灰色预测模糊控制与单纯模糊控制方法，结果表明灰色预测模糊控制具有较好系统特性，并且具有较好的抗干扰能力。论文根据煤泥水自动加药系统的需求，设计并实现了由上位机PC、下位机西门子300PLC以及浓度传感器、流量传感器、浊度传感器组成的智能加药控制系统。借助上位机的运算能力应用Matlab与ASP．NET的混合编程，实现灰色预测的过程；下位机PLC完成对系统传感器数据的采集和加药量的模糊控制。上、下位机通

7、过工业以太网络连接，交换数据和控制信息。关键词：煤泥水，自动加药，灰色预测，模糊控制，Matlab仿真II太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCHOFTHECOALSLIMERⅥ馅LTERDOSINGSYSTEMBASEDONGREYFUZZYCONTROLABSTRACTCoalslimewatertreatmentisanimportantproductionprocessincoalwashery．IntheprocessofCoalslimewatertreatment，itrealizl

8、edtheflocculantautomaticallyaddsandguaranteeingwasherywaterreuseandclosed-circuitcirculation，notonlyarerelatedtotechnologyandeconomicindexofcoalwashery,butalsototheprotectionoftheenvironment．Atpresent，manycoalwasheriesmainlyrelyonthemanualworktoadjustfloccu

9、lantdosage．Itisawasteofpotions，aswellascan’tensurethequalityofthecirculatingwater．Thoughtheauto—systemhavebeenrealizedinpartofsomecoalwasheries，forthecomplexityofthecoalslimesettlementprocess，thereares