[发明专利]一种陶瓷过滤机矿物水分模糊PID自整定控制系统及方法

说明书

本发明公开一种陶瓷过滤机矿物水分模糊PID自整定控制系统及控制方法，系统包括：红外水分检测仪，用于检测陶瓷过滤机圆盘上的精矿水分，并将检测结果送入模糊PID控制器；模糊PID控制器，用于根据红外水分检测仪检测的精矿水分得到水分偏差e和水分偏差变化率e_c，对输入量e和e_c进行模糊化，然后确定模糊推理规则，最后对输出量进行清晰化处理，并进行模糊PID控制，输出控制命令给执行机构；从而实现对PID的在线自整定；以及，执行机构，根据模糊PID控制器输出的控制命令，对圆盘上的精矿进行干燥处理，并由红外水分仪进行检测水分含量是否达到设定值r(t)，进行调节在线整定。此种技术方案可提高系统的产能和生产效率。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种陶瓷过滤机矿物水分模糊PID自整定控制系统及控制方法。

背景技术

陶瓷过滤机作为一种近几年兴起来的一种高效脱水设备，以其真空度高、节能显著、产能高、滤饼含水率较低、水资源可充分利用等优点，已被广泛应用于建材、矿山、冶金、环保等行业的固液分离。目前国内陶瓷过滤机主要控制方法有三种：一种采用工业计算机控制，第二种是采用ARM嵌入式控制，第三种是采用不同类型的PLC控制。但是由于过滤机脱水工段环境恶劣、工艺复杂，矿物粉尘较多，在工作时干扰因素错综复杂，存在很多不稳定因素。陶瓷过滤机在实际运行中存在着种种问题，特别是过滤机矿物水分的控制，必须采用先进的控制方法，才能取得良好的控制效果；如采用传统的PID控制器存在超调量大，调节时间长，系统频繁调节引起振荡，且参数不易实时在线调整，即不易维护，也难以满足实时控制的要求。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种陶瓷过滤机矿物水分模糊PID自整定控制系统及控制方法，其可提高系统的产能和生产效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种陶瓷过滤机矿物水分模糊PID自整定控制系统，包括：

红外水分检测仪，用于检测陶瓷过滤机圆盘上的精矿水分，并将检测结果送入模糊PID控制器；

模糊PID控制器，用于根据红外水分检测仪检测的精矿水分得到水分偏差e和水分偏差变化率e_c，对输入量e和e_c进行模糊化，然后确定模糊推理规则，最后对输出量进行清晰化处理，并进行模糊PID控制，输出控制命令给执行机构；从而实现对PID的在线自整定；以及，

执行机构，根据模糊PID控制器输出的控制命令，对圆盘上的精矿进行干燥处理，并由红外水分仪进行检测水分含量是否达到设定值r(t)，进行调节在线整定。

上述模糊PID控制器包括模糊推理机构(模糊器)和PID控制器，其中，控制系统的输入为设定值r(t)，以及通过输出信号y(t)通过红外水分检测仪反馈回来的信号(负反馈)，两者的差值e作为PID控制器的输入；模糊器的输入为水分偏差e以及水分偏差变化率e_c(偏差e对时间t的一阶微分)；

对模糊器的输入量e和e_c进行模糊化，然后确定模糊推理规则，最后对输出量进行清晰化处理(反模糊化)。根据在不同时刻检测到的e和e_c，经过模糊推理做出决策，找出模糊器的输出量Δk_p、Δk_i、Δk_d这三个参数和偏差e及偏差变化率e_c之间的模糊关系。