[发明专利]一种用于雷蒙磨粉碎工艺的抗干扰控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷蒙磨粉碎工艺的抗干扰控制方法，尤其是一种使用干扰观测器提高产品质量减少关机时间的控制方法。

背景技术

现代工业中，碳化硅是重要的非金属矿产品，广泛应用于半导体、太阳能、化工、机械、磨具、电子、冶金、陶瓷、光电材料等行业。碳化硅俗名金刚砂，化学式SiC，无色晶体，结构与金刚石相似，每个硅原子被4个碳原子包围，硬度仅次于金刚石，耐磨、耐高温、耐化学腐蚀，有较好的导电导热性。其中，硅晶片线切割用碳化硅微粉属于高端硅产品，在国际市场呈现出良好的需求态势，市场潜力很大，而且随着我国太阳能和IC芯片等高科技产业突飞猛进的发展，对线切割碳化硅微粉需求量远远超过我国生产能力，并保持着旺盛的增长势头。硅晶片线切割用碳化硅微粉产品对于分级精度高低和一致性要求性很高，目前只有少数国外企业掌握了其制造技术，如日本的FUJIMI株式会社等。而且其分级精度高低直接决定了微粉产品的等级、档次，不同等级的碳化硅微粉的价格相差很大，精分级后的碳化硅微粉的国际市场价格通常为普通碳化硅微粉桶料价格的10倍以上。

在碳化硅微粉的生产过程中，粉碎、提纯、分级是三大重要的工序。其中，雷蒙磨粉碎系统是整个生产线的核心之一，其输出产品的好坏对后续的提纯、分级工艺起到非常大的影响，也最终影响到碳化硅微粉产品的质量和产量。目前国内的雷蒙磨粉碎生产线自动化程度偏低，部分厂家还使用工人手动的进行开关控制，生产能耗很大(经常需要更换磨辊)、故障率高(常造成堵塞和烧毁电机)、分级效率低，影响到微粉产量和质量稳定性，不能满足规模化生产的要求。另外即使一些厂家采用自动控制，也多是采用常参数的PID控制，当磨机进料矿石尺寸和硬度变化比较大的时候，雷蒙磨主机电流也会有很大的变化，不利于产品质量的稳定，加大磨辊等的损耗，严重时会烧毁电机影响生产。随着市场前景的不断看好，企业生产规模的不断扩大，对微粉产量和质量需求的不断提高，对雷蒙磨粉碎系统的精细化控制，特别是抗干扰控制的研究显得非常重要。

发明内容

发明目的：针对现有控制方法在面对进料矿石尺寸和硬度变化较大等外界干扰，以及内部工况变化和给料机非线性等使得常参数的PID控制算法不能很好适应等情况时，不能很好的稳定控制雷蒙磨的主机电流、稳定产品质量和产量的问题，本发明提出一种雷蒙磨粉碎工艺的抗干扰控制方法，使用干扰观测器提高产品质量减少关机时间。

技术方案：本发明提出一种雷蒙磨粉碎工艺的抗干扰控制方法，使用电流互感器实时检测雷蒙磨主机电流，并通过PLC控制器送到上位机数据库中，上位机运行抗干扰控制方法得出控制量，并通过PLC控制器控制电磁振动给料机来控制进料速度，最终完成雷蒙磨粉碎工艺的自动化控制。所述控制方法采用扰动观测器构成的前馈控制器和传统的PID构成的反馈控制器相结合，通过扰动观测器的输出和PID控制器的输出共同决定下一时刻电磁振动给料机的给料速度，具体计算公式如下：

X(s)=M(s)-D‾f(s)---(1)]]>

式中，X(s)为给料速度，M(s)为PID控制器的控制输出，为扰动观测器的输出；

M(s)和表示如下：