基于多变量解耦IMC技术的磨矿过程运行控制方法

摘要

一种基于多变量解耦IMC技术的磨矿过程运行控制方法，属于自动控制技术领域，它包括底层回路控制系统，通过网络与上位机通信，在上位机中嵌入上层回路设定系统，回路设定系统包括回路设定控制器、磨矿过程运行指标模型以及切换机制，用于对回路设定值进行调整和修正，实现期望的工艺指标。本发明采用分层策略，其中上层回路设定系统，采用解耦IMC方法，对多变量、强耦合对象有良好的高维解耦能力，对系统广泛存在的多时滞特性具有很好的补偿作用，另外该控制系统响应速度快、鲁棒稳定性好、抗干扰能力及容错能力强，指标因为过程干扰而发生动态偏移时能对回路设定值进行及时调整和修正，另外还设置有滤波器，能对系统鲁棒性能进行显示设计。

主权项

1.一种基于多变量解耦IMC技术的磨矿过程运行控制方法，它包括底层回路控制系统，通过网络与上位机通信，在上位机中嵌入上层回路设定系统，对回路设定值进行调整和修正，其特征在于：控制方法如下：步骤1：确定磨矿过程整体运行性能工艺指标R＝{r₁，…，r_m}，包括磨矿粒度和磨机返砂量；步骤2：确定磨矿过程工艺指标R的过程变量Y＝{y₁，…，y_m}，包括磨机新给矿量、泵池加水量；步骤3：利用步骤2的结果，确定单输入单输出回路控制策略和操作变量U＝{u₁，…，u_m}，所述的U包括电振给料机频率、泵池加水阀门开度；步骤4：确定磨矿工艺指标的期望和该期望目标区间(R^*-Δ_R，R^*+Δ_R)以及边界约束条件S；步骤5：利用测量系统测量出磨矿工艺指标R的实际值，过程变量Y的实际值，通过下位机PLC系统及通信网络将信息传送到上位机回路设定系统；其中，测量系统是指磨矿工艺指标和关键过程变量测量仪，包括粒度计、称重仪、流量计和液位计；步骤6：利用回路设定控制器确定底层回路控制器设定值步骤7：利用通信网络将步骤6的结果传送到下位机PLC系统；步骤8：底层回路控制器产生相应的控制动作U＝{u₁，…，u_m}；步骤9：执行机构执行底层回路控制器发出的控制指令，磨矿运行系统快速变化到指定的工况下，获得期望的磨矿工艺指标，其中，执行机构是指用于调节Y的器件，包括电振给料机变频器和电动调节阀门。