[发明专利]一种多目标粒子群算法的带式输送机控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种多目标粒子群算法的带式输送机控制系统，包括物料流激光采集装置和光电编码器，还包括信号采集处理模块和输送机协调控制装置，输送机协调控制装置用于建立下一采样周期的最优带速V_n+1和最佳运量Q_n+1的目标规划模型以及目标规划模型的约束条件，根据目标规划模型和目标规划模型的约束条件计算获得最优带速V_n+1和最佳运量Q_n+1。本发明还公开了一种多目标粒子群算法的带式输送机控制系统，本发明能够科学的实现带式输送机的自适应调速控量减排，调速节约能耗，控量避免大流量，增强稳定性，且能保持带式输送机运行效率最优，延长使用寿命。

技术领域

本发明属于传感与测控技术领域，具体涉及一种多目标粒子群算法的带式输送机控制装置，还涉及一种多目标粒子群算法的带式输送机控制方法。

背景技术

长距离带式输送机可实现大运量运输，因此被广泛用于港口、煤矿、交通等领域进行散料或者整件成品运输。但随着生产力扩大及工业规模不断增加，带式输送机在使用过程中消耗的电能也在大幅增加，同时由此产生的碳排放污染问题也越发严重，与国家所推行的低碳技术号召明显不符。同时现有港口带式输送机均按其最大运量进行设计，其恒定速度运行模式导致当运量变小时，其带宽及带强就有较大的富余量，从而浪费了运输成本。因此，根据运量合理匹配带速从而提高装载率，达到降低能耗的目的就显得很有必要。目前，现有带式输送机节能控制方法(中国专利CN201710495972.6、中国专利CN201910163976.3)均基于当前物料的信息预测最优带速达到节能目的，但都没有和碳排放量相关联，同时也不能预测最优运量。本发明的目的在于通过一种多目标粒子群算法的带式输送机节能减排优化方法，实现同时考虑带式输送机能耗、碳排放量多目标的优化带速，运量的节能控制方法，使系统全局性达到最优，对带式输送机增强稳定性和节能减排方面有重要意义。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供了一种多目标粒子群算法的带式输送机控制装置，还提供一种多目标粒子群算法的带式输送机控制方法。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种多目标粒子群算法的带式输送机控制系统，包括物料流激光采集装置和光电编码器，还包括信号采集处理模块和输送机协调控制装置，

信号采集处理模块，用于采集当前采样周期的通过物料流激光采集装置获得的物料瞬时截面积，以及采集当前采样周期通过光电编码器获得的输送带瞬时带速，根据物料瞬时截面积和输送带瞬时带速计算当前采样周期内的平均物料截面积S_n和当前采样周期内的平均带速v_n，并根据当前采样周期内的平均物料截面积S_n和当前采样周期内的平均带速v_n计算当前采样周期内的物料体积流量q_n，并将当前采样周期的平均物料截面积S_n、平均带速v_n、物料体积流量q_n通过无线传输模块传输到输送机协调控制装置，其中，n为采样周期的序号；

输送机协调控制装置，用于建立下一采样周期的最优带速V_n+1和最佳运量Q_n+1的目标规划模型以及目标规划模型的约束条件，根据目标规划模型和目标规划模型的约束条件计算获得最优带速V_n+1和最佳运量Q_n+1。

一种多目标粒子群算法的带式输送机控制系统，还包括输送机执行模块，输送机执行模块包括物料限流装置和变频器执行模块，

物料限流装置包括调节闸、以及设置在调节闸顶部的导料槽，调节闸设置在输送带上方，调节闸驱动装置根据从输送机协调控制装置获得的下一采样周期的最佳运量Q_n+1控制调节闸高度，

变频器执行模块根据从输送机协调控制装置获得的下一采样周期的最优带速V_n+1控制输送带驱动电机。