[发明专利]一种回转窑煅烧过程的反馈控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及回转窑煅烧控制技术领域，具体涉及一种回转窑煅烧过程反馈控制方法。

背景技术

回转窑过程往往伴随多变量强耦合、不确定时变、大时滞强非线性等特点，因而其控制难度很高。国外大公司往往通过专家系统等智能控制方法实现回转窑的分层递阶控制，或者采用产品质量在线分析仪实现物料配比等反馈控制，可有效解决回转窑过程的控制问题。但全套引进回转窑控制设备价格昂贵，难以在我国大面积推广。

目前，我国大多数回转窑企业还处在单纯的技术改造这一层次，控制方式多采用PID算法或模糊控制算法的单闭环控制，且因成本通常没有安装产品质量在线传感器，无法形成质量反馈的闭环控制。因此，产品质量的软测量是实现回转窑煅烧过程在线控制的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种回转窑煅烧过程的反馈控制方法。该方法立足于我国回转窑企业实际情况，针对回转窑产品质量不可在线测量的问题，采用“能量因子偏差”量化回转窑煅烧过程偏离预定工作点的程度，从而间接估计产品煅烧质量，实现回转窑的自动控制。该方法的主要步骤包括：

1)对煅烧温度和回转窑转速采样值进行滤波，取滤波后数值计算回转窑煅烧过程“能量因子”，然后计算“能量因子”与“能量因子给定值”的偏差，简称“能量因子偏差”。该偏差值反映了回转窑煅烧过程偏离预定工作点的情况；

2)根据“能量因子偏差”，采用PI控制算法调整回转窑转速，实现回转窑煅烧过程的反馈控制。

本发明所采用方法能在线衡量回转窑煅烧过程偏离预定工作点的情况，并实现回转窑的自动控制。

上述方法中，所述“能量因子偏差”的计算包括如下步骤：

煅烧温度和回转窑转速的采样与滤波；

能量因子计算；

“能量因子偏差”计算。

上述方法中，煅烧温度采样周期Δ_s决定于回转窑转动一周所需的最大时间t_r，并满足Δ_s＝[t_r/N_s]，其中N_s取6～20，[*]为四舍五入取整。

上述方法中，第k时刻能量因子N_u(k)的计算方式为：Nu(k)=1MΣj=1M(τ(k-j)·eCT(k-j)),]]>

其中，τ(k-j)、T(k-j)分别为第k-j时刻的回转窑转速和煅烧温度滤波后数值，参数M取值满足M·Δ_s≈(3～10)t_r。

上述方法中，第k时刻“能量因子偏差”e(k)＝N_g-N_u(k)，其中，N_g为能量因子给定值。