[发明专利]熟料篦式冷却机冷却过程智能控制方法

摘要

一种熟料篦式冷却机冷却过程智能控制方法，属于自动控制技术领域，包括以下步骤，步骤一、篦冷机熟料冷却过程实时过程数据的获得；步骤二：篦冷机熟料冷却过程特征数据滤波处理；步骤三：基于案例推理的篦冷机熟料冷却各控制量的确定。(1)案例表示(2)案例相似度的计算(3)相似度阙值的确定。(4)案例检索与匹配(5)案例重用(6)案例解的修正；步骤四、案例存储与维护；步骤五、篦冷机熟料冷却过程窑头压力模糊自适应PI控制。本发明的有益效果：这种方法不依赖于生产过程的精确数学模型，适应复杂工况条件的变化。同时，减轻了操作工人的强度，使篦冷机冷却过程始终处于正常的工作状态。

主权项

1、一种熟料篦式冷却机冷却过程智能控制方法，其特征在于该方法依赖于硬件平台，包括以下步骤：步骤一、篦冷机熟料冷却过程实时过程数据的获得：从控制系统获得篦冷机冷却熟料过程的实时数据，包括：篦冷机一级篦床电流II、二次风温度T_EC、二室篦下压力P_BY、窑头压力P_YT、熟料出口温度T_CL、篦床两侧温度T_BC1、T_BC2、T_BC3、T_BC4、T_BC5、T_BC6，选取篦床两侧温度取最大值为T_BC，篦冷机一级篦床电机频率反馈SI1；篦冷机二级篦床电机频率反馈SI2；篦冷机窑头收尘风机频率反馈SI5；篦冷机六风室风机频率反馈SI6、二风室风机风门开度反馈KI；步骤二：篦冷机熟料冷却过程特征数据滤波处理对篦冷机一级篦床电机电流II采样n次，然后将n个采样值进行排序，选取中间值为本次采样值，记为II_M；二次风温度滤波值为T_ECM，篦冷机二室篦下压力滤波值为P_BYM，窑头压力滤波值为P_YTM，熟料出口温度滤波值为T_CLM，篦冷机篦床温度滤波值为T_BCM；步骤三：基于案例推理的篦冷机熟料冷却各控制量的确定(1)案例表示：选择篦冷机一级篦床电机电流滤波值II_M、二室篦下压力滤波值P_BYM、二次风温度滤波值T_ECM、熟料出口温度滤波值T_CLM、篦床温度滤波值T_BCM作为篦冷机冷却过程工况描述，分别用x₁，x₂，x₃，x₄，x₅表示，案例解由篦冷机一级篦床电机频率SC1、二风室风机风门开度KT、六风室风机变频器频率SC6组成，分别用y₁，y₂，y₃；(2)案例相似度的计算：定义篦冷机熟料冷却过程的当前运行工况C_cur的描述为X＝(x₁，x₂，x₃，x₄，x₅)，C_cur的解特征描述为Y＝{y₁，y₂，y₃}，案例库中C_k(k＝1，2…n)的工况描述为X_k＝(x_k，1，x_k，2，x_k，3，x_k，4，x_k，5)，C_k的解的特征描述为：Y_k＝(y_k，1，y_k，2，y_k，3)；当前工况描述C_cur的特征x_i(i＝1，2，3，4，5)与案例C_k的描述特征x_k，i(i＝1，2，3，4，5)的相似度函数sim(x_i，x_k，i)为：sim(xi,xk,i)=1-|xi-xk,i|max(xi-xk,i)(k=1,2···n;i=1,2,3,4,5)---(1)]]>对于当前工况C_cur与案例库中案例C_k(k＝1，2…n)的相似度函数SIM(C_cur，C_k)为：SIM(Ccur,Ck)=Σi=15ωisim(xi,xk,i)/Σi-15ωi(k=1,2···n;i=1,2,3,4,5)---(2)]]>其中，ω_i表示工况特征描述的加权系数，ω_i满足：Σi=15ωi=1;]]>(3)相似度阙值的确定：设SIM_max为式(2)中求得所有相似度的最大值，即：SIMmax=Σk=1,2...n(SIM(Ccur,Ck)),]]>案例相似度阙值计算分静态相似度阙值SSTD和动态相似度阙值DSTD两种方法；(4)案例检索与匹配从案例库中检索出所有与当前工况描述的相似度达到阙值SIM_V的案例都被检索出来作为相匹配的案例，并记录案例的解；(5)案例重用方法如下：假设在案例库中检索到r个匹配的案例，记为：{C₁，C₂…，C_r}，其中，C_k(k＝1，…，r)与当前工况的相似度为SIM_k，其对应案例的解为：Y_k＝(y_k，1，y_k，2，y_k，3)(k＝1，…，r)，设C_l(l＝1，…，r)为具有最大相似度SIM_max的案例，其解为Y_l＝(y_l，1，y_l，2，y_l，3)(l＝1，…，r)；1)基于SSTD的案例重用算法如下：其中：为或算子，表示前后两式为或的关系；2)基于DSTD的案例重用算法如下：(6)案例解的修正：将所得到的解：篦冷机一级篦床电机频率SC1、二风室风机风门开度KT、六风室风机变频器频率SC6与所设定的各控制量上、下限进行比较，然后再根据实时过程数据滤波值及设定值进一步修正，即由当前的篦冷机一级篦床电机电流滤波值II_M、二室篦下压力滤波值P_BYM、二室篦下压力设定值P_BYSP、二次风温度滤波值T_ECM、二次风温度设定值T_ECSP、熟料出口温度滤波值T_CLM、熟料出口温度设定值T_CLSP、篦床温度滤波值T_BCM及篦床温度的设定值T_BCSP进行案例评价与修正；步骤四、案例存储与维护将所求得的案例解、篦冷机工况描述作为新案例记录下来，从而生成一条新案例；步骤五、篦冷机熟料冷却过程窑头压力模糊自适应PI控制取窑头压力滤波值P_YTM、窑头压力设定值P_YTSP，利用PI控制，如下式：u(k)＝u(k-1)+k_p(k)·(e(k)-e(k-1))+k_i(k)·e(k)                       (6)其中，u(k)＝{SC5}为控制向量，SC5为窑头收尘风机频率，u(k-1)为k-1时刻的控制量，k_p为比例系数，k_i为积分系数，e(k)为窑头压力设定值P_YTSP与当前窑头压力滤波值P_YTM之差，e(k-1)为窑头压力k-1时刻的设定值与滤波值误差，k为迭代次数。