[发明专利]串罐无料钟炉顶的料罐称重差压模糊补偿方法

摘要

本发明利用了料罐一次均压和二次均压过程中实时采集的压力和料罐称重数据对料罐称重压差补偿系数进行在线模糊建模，获得炉顶压力与料罐压力之差跟料罐称重压差补偿系数之间的非线性物理关系，所得串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿系数的计算模型可以有效解决高炉外围因素造成的压差补偿系数发生漂移的技术问题；将基于在线过程数据的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿系数的计算模型应用于料罐卸料过程中料重差压补偿值在线计算环节，确保了重量法布料过程的准确控制，使得高炉无料钟布料系统能够稳定、均匀、精确地控制布料流量，显著提高高炉炼铁的冶炼水平，完全适应高炉生产过程的时变特性。

主权项

1.一种串罐无料钟炉顶的料罐称重差压模糊补偿方法，其特征在于：它包括以下步骤：1）当本次料罐装料完毕时，读取高炉槽下称量测量系统的料重槽下称量值W_槽下；2）在料罐一次均压和二次均压过程中分批次读取n组料重称量值W_i、炉顶压力P_i和料罐压力值T_i，其中i为料罐一次均压和二次均压过程中分批次读取数据的第i组；3）依据分批次读取的n组过程数据来建立压差补偿系数的模糊推理规则：IF(△P–(P₁-T₁))is F₁and(△P–(P₂-T₂))is F₂,and…,and(△P–(P_n-T_n))is F_n，其中，△P为炉顶压力与料罐压力之差；K(△P)为炉顶压力与料罐压力之差为△P时的料罐称重差压补偿系数；F_i为(△P–(P_i-T_i))对应的模糊子集，包括正P和负N两个语言值，当F_i为正P时，对应的前取+号，当F_i为负N时，对应的前取-号，因此上述模糊推理规则有2ⁿ条；4）对于步骤3）中获得的2ⁿ条模糊推理规则，定义广义输入变量x_i：x_i=△P–(P_i-T_i)；然后取广义输入变量x_i对应的模糊集合正P和负N的模糊隶属函数分别为μ_P(x_i)和μ_N(x_i)：μP(xi)=e-12(xi-ki)2μN(xi)=e-12(xi+ki)2;]]>式中，k_i为大于等于0的常数；5）利用步骤3）中获得的2ⁿ条模糊推理规则和步骤4）中定义的广义输入变量x_i及模糊集合对应的模糊隶属函数μ_P(x_i)和μ_N(x_i)，得到如下串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿系数的计算模型：其中e为指数函数；6）在料罐卸料过程中，周期性读取炉顶压力变送器、料罐压力变送器和料重称重变送器实时发送的信号值P_炉顶、T_料罐和W_称量，计算炉顶压力与料罐压力之差△P=P_炉顶-T_料罐，依据步骤5）中得到的串罐无料钟炉顶的料罐称重差压补偿系数的计算模型求取炉顶压力与料罐压力之差为△P时的料罐称重差压补偿系数K(△P)；7）动态计算料罐卸料过程中料重差压补偿值：W_料重=W_称量+K(ΔP)×ΔP-W_净重-k×Δx；其中，W_料重为料重差压补偿后的物料重量值，W_净重为串罐无料钟料罐本身重量，k为附属在罐体上弹簧的弹性模量，Δx为附属在罐体上弹簧的形变量，在布料过程中Δx值保持不变；将差压补偿后的W_料重发送给炉顶料罐布料控制系统，用于高炉的重量法布料；8）料罐布料完毕，等待下一次料罐装料。