有效抑制原料流量波动的烧结制粒水分控制参数整定方法技术

本发明专利技术公开了一种有效抑制原料流量波动的烧结制粒水分控制参数整定方法，首先对混匀矿实时流量及其变化率、生石灰实时流量及其变化率等4个过程变量进行模糊化处理；然后根据原料工况评判模型，得出当前原料所处的工况；最后根据这些工况建立专家规则，实现生石灰消耗水分因子和加水流量修正因子的在线调整。本发明专利技术能够有效地抑制了由于原料流量突变导致的混合制粒加水流量剧烈波动，继而出现水分不平稳的现象，从而保证烧结过程的稳顺运行，提高烧结矿的产量和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烧结生产过程控制
，涉及一种。
技术介绍
钢铁烧结过程中，将混勻矿、溶剂、燃料等进行混合制粒，获得具有良好粒度分布的混合料，对于增加烧结料层透气性，保证烧结生产过程的顺利进行，提高烧结矿的产量和质量有着极其重要的指导意义。而水分控制是混合制粒过程的关键环节，实现生石灰消耗水分因子和加水流量修正因子的自调整，对于稳定混合料水分有着非常重要的影响。目前的混合制粒过程水分控制一般采用前馈串级的方法，通过前馈加水设定模型得到混合圆筒的加水流量，然后通过串级控制系统实时跟踪水分，从而达到稳定混合料水分的目的。实际生产表明，由于混合制粒水分的控制存在某些不稳定的干扰因素，如混勻矿料仓或生石灰料仓各料仓之间的换仓，或者是它们其中某个料仓由于故障断料，这些都将导致混合料加水流量产生很大的波动，继而导致混合料水分的剧烈扰动。因此，仅仅依据传统的前馈串级智能控制方法，不能很好的稳定水分。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种，该能有效减少了加水设定流量的波动，从而稳定了混合料的水分。本专利技术的技术解决方案如下一种，包括以下步骤步骤1 模糊化步骤采集和计算混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率4个过程变量并进行模糊化处理；步骤2 原料工况评判步骤根据模糊化的4个过程变量，基于原料工况评判模型得到当前原料流量处于何种工况；所述的工况为混勻矿实时流量和生石灰实时流量的工况；步骤3 参数在线调整步骤根据原料工况评判步骤获得的工况，基于建立的专家规则，在线调整生石灰消耗水分因子α和加水流量修正因子β。步骤1中，4个过程变量的模糊化过程为模糊化采用的量化因子均为1，隶属度函数均采用三角形函数，最大隶属度为1，4 个过程变量选取的论域如下混勻矿实时原料流量(吨/小时)={375，415，445，465}；混合料实时原料流量变化率(吨/分钟)={-40，-25，-13，-5}；生石灰实时原料流量(吨/小时)={20, 23，26，30}；生石灰实时原料流量变化率(吨/5s) = {-5，-3，-2，-1}；4个过程变量的模糊评语集均采用{负大，负中，负小，正常}的形式；经模糊化后，4个过程变量变为4个模糊评语和对应的隶属度值。步骤2中包括模糊评判步骤和工况获取步骤；模糊评判步骤将混勻矿实时流量M、混勻矿实时流量变化率ΔΜ、生石灰实时流量C、生石灰实时流量变化率AC作为评价因子，采用模糊综合评判法，根据如下2个公式分别得到反映当前混勻矿和生石灰状况的评价向量^11和E。，即Em = θ (M) + θ 2 μ (ΔΜ)；Ec = θ 3 μ (C) + θ 4 μ ( Δ C)；式中，θ ρ θ 2、θ 3、θ 4分别为混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率的权重，记为模糊权重向量Φ = ( θ ρ θ 2，θ 3，θ 4)，其大小反映各因素的重要程度；μ (Μ)、μ (ΔΜ)、μ (C)、μ (AC)分别为混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率进行模糊化后的隶属度向量；工况获取步骤根据评价向量^11和E。，计算工况评价函数和S。，即；Sffl = Effl - V ；Sc = Ec · V ；式中，^11和S。的大小分别反映混勻矿工况和生石灰工况的好坏；工况评价函数和S。即对应原料工况评判模型；表1工况等级分类权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤步骤1 模糊化步骤采集和计算混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率4个过程变量并进行模糊化处理；步骤2 原料工况评判步骤根据模糊化的4个过程变量，基于原料工况评判模型得到当前原料流量处于何种工况；所述的工况为混勻矿实时流量和生石灰实时流量的工况；步骤3 参数在线调整步骤根据原料工况评判步骤获得的工况，基于建立的专家规则，在线调整生石灰消耗水分因子α和加水流量修正因子β。2.根据权利要求1所述的， 其特征在于，步骤1中，4个过程变量的模糊化过程为模糊化采用的量化因子均为1，隶属度函数均采用三角形函数，最大隶属度为1，4个过程变量选取的论域如下混勻矿实时原料流量={375，415，445，465}；混合料实时原料流量变化率={-40，-25，-13，-5}；生石灰实时原料流量={20,23,26,30}；生石灰实时原料流量变化率={_5，_3，-2，-1}；4个过程变量的模糊评语集均采用{负大，负中，负小，正常}的形式；经模糊化后，4个过程变量变为4个模糊评语和对应的隶属度值。3.根据权利要求2所述的， 其特征在于步骤2中包括模糊评判步骤和工况获取步骤；模糊评判步骤将混勻矿实时流量Μ、混勻矿实时流量变化率ΔΜ、生石灰实时流量C、 生石灰实时流量变化率△ C作为评价因子，采用模糊综合评判法，根据如下2个公式分别得到反映当前混勻矿和生石灰状况的评价向量^11和Ε。，即 Em = θ (M) + θ 2 μ (ΔΜ)； Ec = θ 3 μ (C) + θ 4 μ ( Δ C)；式中，θ” θ2、θ3、θ 4分别为混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率的权重，记为模糊权重向量Φ = (θρ θ2，θ 3, θ4)，其大小反映各因素的重要程度；μ (Μ)、μ (ΔΜ)、μ (C)、μ (AC)分别为混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率进行模糊化后的隶属度向量； 工况获取步骤根据评价向量和E。，计算工况评价函数^11和S。，即； Sm = Em · V ； Sc = Ec · V ；式中，^11和S。的大小分别反映混勻矿工况和生石灰工况的好坏；工况评价函数和S。 即对应原料工况评判模型； 表1工况等级分类4.根据权利要求3所述的， 其特征在于采用变异系数法确定模糊权重向量Φ = (θ 1, Θ2, Θ3, θ 4)，混勻矿实时流量、混勻矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率的数据样本分别记为 Di = (dl，d2，......，dn)，i = 1，2，3，4，dl，d2，......，dn 为 η 个具体的样本数据；数据样IDi的平均值为S = LfA ； 数据样IDi的标准差为5.根据权利要求3或4所述的，其特征在于，步骤3中，专家规则采用了基于规则的表达形式，总共建立16条规则，如表 2所示，具体描述为IF条件IAND条件2THEN结论，每条规则的输入条件由上述混勻矿和生石灰二者工况的与关系构成，结论是生石灰消耗水分因子α，加水流量修正因子β的设定值和参数调整周期T ；表2专家规则表6.根据权利要求5所述的， 其特征在于，加水设定流量的计算公式如下全文摘要本专利技术公开了一种，首先对混匀矿实时流量及其变化率、生石灰实时流量及其变化率等4个过程变量进行模糊化处理；然后根据原料工况评判模型，得出当前原料所处的工况；最后根据这些工况建立专家规则，实现生石灰消耗水分因子和加水流量修正因子的在线调整。本专利技术能够有效地抑制了由于原料流量突变导致的混合制粒加水流量剧烈波动，继而出现水分不平稳的现象，从而保证烧结过程的稳顺运行，提高烧结矿的产量和质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种有效抑制原料流量波动的烧结制粒水分控制参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤１：模糊化步骤：采集和计算混匀矿实时流量、混匀矿实时流量变化率、生石灰实时流量、生石灰实时流量变化率４个过程变量并进行模糊化处理；步骤２：原料工况评判步骤：根据模糊化的４个过程变量，基于原料工况评判模型得到当前原料流量处于何种工况；所述的工况为混匀矿实时流量和生石灰实时流量的工况；步骤３：参数在线调整步骤：根据原料工况评判步骤获得的工况，基于建立的专家规则，在线调整生石灰消耗水分因子α和加水流量修正因子β。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，王春生，焦国华，赖旭芝，陈略峰，曹卫华，陈鑫，安剑奇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43