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1、模糊PID在选矿球磨浓度控制中的应用2005年第2期工业仪表与自动化装置?15?模糊PID在选矿球磨浓度控制屮的应用陈夕松•魏彬，王露露•，李奇(1•东南大学自动化研究所，江苏南京2100962南京晓庄学院计算机系，江苏南京210017;3.南京富岛工控网络科技有限公司，江苏南京210005)摘要:针对选矿球磨过程多变性，非线性和大时滞等特点，采用模糊PID控制方案,在线整定PID参数鄭，和，改善了系统的动，静态特性，较好地控制了球磨浓度•该控制系统已成功应用于上海宝钢集团梅山选矿厂磨矿自动化改造中，效益
2、显着.关键词:模糊PID;球磨;浓度中图分类号:TP273.4文献标识码:A文章编号:1000.0682(2005)02.0015.03Theapplicationoffuzzy-PIDcontroltoaconcentrationprocessforballmillingdensityCHENXi.song,WEIBin,WANGLu—lu,L1Qi(l.AutomationResearchInstituteofSoutheastUniversity,JiangsuNaming210096,China;
3、2.ComputerDeptofNamingXiaozhnangInstitute,JiangsuNanjing210017,China3.NamingFudaoIndustrialControlNetwo~Co.Ltd,~angsuNanjing210005,China)Abstract:Inviewofthevariable,nonlinearandtime-lagfeaturesofballmillingdensity,thispaperusesafuzzyPIDcontrolschemetotun
4、eKp^IandKDonline^husimprovingthesystem^dynamicandstaticper?formanceandthecontrolofthebailmillingdensity.ThiscontrolsystemhasbeensuccessfullyappliedtotheMeishanconcentrationplantYUBbytheBaoshanSteelGroup.Keywords:fuzzyPID;ballmill;density1工艺简介及问题球磨是冶金行业选矿过
5、程屮一个复杂而又重要的生产环节，矿石在球磨机内受钢球的作用被研磨成粒度在几十肚m左右的细矿•生产过程中，要实时监控给矿量，给水量以及加球量等诸多因素，才能达到最佳的磨机生产率，而影响磨机生产率的主要操作因素是球磨机的磨矿浓度….磨矿浓度以磨机中矿石的重量占整个矿浆重量的百分数表示•矿浆愈浓,它的粘性愈大，流动性较小,通过磨机较慢•在浓矿浆中，钢球受到的浮力较大，它的有效比重较小，打击效果也较差，但浓矿浆屮含的固体矿粒较多，被钢球打着的物料也较多.稀矿浆的情况恰好相反•只有磨矿浓度适当时，磨机牛产率才会最高
6、.所以，在磨矿过程中需严格控制加水量，保证球收稿H期:2004—02—24作者简介:陈夕松(1970—)，男，硕士，副教授，主要从事集散控制过程控制的教学和科研工作.磨机内合适的磨矿浓度•对给水量的实时控制，成为磨矿浓度控制的关键所在.当前,国内大多数选矿厂手动调节给水量•人工操作时，受经验和技术水平所限，难以保证磨矿浓度，其至会造成磨机”胀肚”(指矿水比例严重失衡，如水过多称”稀胀”，水过少称”干胀”),从而影响最终精矿品位指标.2控制方案根据上述工艺及控制需求分析,决定选矿球磨浓度自动控制系统采用串级
7、控制方案_2]•控制系统方框图见图1.由流量控制器，电动调节阀，管路和电磁流量计构成串级系统屮的副回路，以改善控制系统的动态性能，并提高对水压变化等干扰的抗扰动能力•由浓度控制器，球磨机和浓度检测环节（电耳）构成主回路，保证浓度这个主被控参数的动态特性和稳态精度•当磨矿浓度受到扰动而发生变化时,作为主调节器的浓度控制器将及时修改副调节器的给定值，流量闭环及时调节给水量，保证浓度稳定.?16?工业仪表与自动化装置2005年第2期蘑电磁流量计电耳浓度图1磨矿浓度自动控制系统方框图作为主调节器的随动环节，副调节
8、器的动静态特性要求相对较低，所以流量控制器采用常规PI控制算法即可满足要求，系统中控制的难点在于浓度的控制.3浓度的模糊PID控制3」磨矿浓度控制系统特点磨矿浓度控制系统具有如下特点：1）系统具有多变性及随机性•影响磨矿浓度有很多因素，如给矿量的多少，矿石含水量的变化，分级返砂量的改变以及水压的波动等等.上述因素的多变性及随机性增加了系统控制的难度.2）系统非线性严重•由于磨机是一个滚动简体，不具备安装常规浓度计的条件，所以采
