[发明专利]基于逆解耦自抗扰内模技术的磨矿分级过程运行控制方法

说明书

本发明为一种基于逆解耦自抗扰内模技术的磨矿分级过程运行控制方法。该方法通过将逆解耦、线性自抗扰控制器、内模控制相结合的方法，对多变量、强耦合、大时滞等错综复杂的磨矿分级系统进行解耦控制，其中逆解耦方法将磨矿分级系统中的多变量之间的强耦合性解除，形成两个独立的单变量回路，内模控制方法对解耦后的子系统进行时滞补偿、线性自抗扰控制器抑制外部干扰及不确定性因素对系统带来的不利影响和反馈控制器F₁(s),F₂(s)用来提高系统的抗干扰和鲁棒性。本发明实现多变量磨矿分级过程的解耦控制，并提高系统的鲁棒稳定性。

技术领域

本发明涉及磨矿分级过程的技术领域，尤其涉及一种基于逆解耦自抗扰内模技术的磨矿分级过程运行控制方法。

背景技术

在冶金选矿业中，磨矿作业是将矿石研磨碾碎，将有用矿物与大量的无用脉石分离，若磨矿过程中有用矿物分离程度不佳或者过粉粹程度严重都会使得选矿产品的金属回收率下降，因此磨矿成为任一选矿方法的先决条件。

在实际工业过程中，磨矿分级过程受到量测噪声、模型参数摄动和传输过程中的不确定性扰动等因素的影响，往往表现为多变量、强耦合、大时滞等特点，使得磨矿分级系统的控制精度、鲁棒性能较低。针对以上问题，需要通过解耦方法将多变量控制转变为单变量控制，从而使得系统输出很好的跟踪到期望值，实现磨矿分级过程作业的优化控制。然而传统解耦方法涉及矩阵求逆计算，导致解耦器复杂化，不适用于高维多变量系统。如果采用模型降阶的方法来拟合被控对象的传递函数值，虽简化了解耦器，却导致系统误差增大，解耦精度、鲁棒稳定性降低。。

发明内容

本发明的目的为针对当前磨矿分级过程技术中存在的不确定性扰动、大时滞、强耦合等不足，提出一种基于逆解耦自抗扰内模技术的磨矿分级过程运行控制方法。该方法通过将逆解耦、线性自抗扰控制器、内模控制相结合的方法，对多变量、强耦合、大时滞等错综复杂的磨矿分级系统进行解耦控制，其中逆解耦方法将磨矿分级系统中的多变量之间的强耦合性解除，形成两个独立的单变量回路，内模控制方法对解耦后的子系统进行时滞补偿、线性自抗扰控制器抑制外部干扰及不确定性因素对系统带来的不利影响和反馈控制器F₁(s),F₂(s)用来提高系统的抗干扰和鲁棒性。本发明实现多变量磨矿分级过程的解耦控制，并提高系统的鲁棒稳定性。

本发明的技术方案为：

一种基于逆解耦自抗扰内模技术的磨矿分级过程运行控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：确定磨矿分级过程的被控变量(运行指标)y＝{y₁,y₂}，包括分级机溢流浓度y₁、返砂量y₂；

步骤2：确定磨矿分级过程运行指标的过程变量u＝{u₁,u₂}，包括分级机补加水量u₁、磨机给矿量u₂；

步骤3：根据步骤2中的过程变量的结果，确定操作变量，包括球磨机给矿水阀门开度v_m、磨矿分级机补加水阀门开度v_c；

步骤4：确定磨矿分级过程的运行指标的期望值r＝{r₁,r₂}，将磨矿分级过程的运行指标的期望值设为单位阶跃；

步骤5：通过测量仪表对磨矿过程中的运行指标y、过程变量u进行实时检测，得到运行指标y、过程变量u的实际值，通过下位机PLC系统和通信网络将数据信息传输到上位机回路系统中；

其中，测量仪表包括：称重仪表WT、电磁流量计FT、放射性浓度计DT；