PDF《模糊控制在烧结配料自动化控制中的应用》

第17 卷第

2 期2007 年4月安徽冶金科技职业学院学报Journal of Anhui Vocational College of Metallurgy and Technology Vol.

17. No.

2 Apr.

2007 模糊控制在烧结配料自动化控制中的应用 孟凡亮 [1] ,李绍铭 [2] ([1]莱芜钢铁集团公司山东莱 芜271100) ([2]安徽工业大学电力电子与运动控制重点实验室 安徽马鞍山 243000) 摘要:介绍了模糊控制在烧结配料自动化控制中的应用.介绍了系统构成、 控制规律 ,并通过实际应用验证了采用模糊 控制后的控制效果 ,保证物料配比量的准确和稳定 ,并阻止了下料故障 ,提高了烧结矿的质量. 关键词 :烧结 ;

配料 ;

自动控制 ;

模糊控制 中图分类号 :TP273 +

14 文献标识码 :A 文章编号 :1672 - 9994(2007)

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04 收稿日期 :2007 -

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12 作者简介 :孟凡亮(1977 - ) ,男 ,莱芜钢铁(集团) 公司技改工程部设 备处 ,工程师. 烧结工艺是炼铁的前端工序 ,而烧结过程的稳 定与配料过程有着极其密切的关系.配料的目的 是将烧结矿的品位、 含碳量、 碱度控制在指定的范 围内 ,它决定了烧结球团的质量、 物理性能、 化学成 分 ,对高炉铁水的质量和炼铁效率有着深远的影 响.因此要保持高质量的配料水平 ,必须采用配料 自动控制. 对于烧结配料系统 ,国内大部分的烧结厂均是 根据皮带秤显示的数据 ,依据自身的经验对圆盘给 料机进行手动调整 ,来保证烧结成分的稳定.因此 配料误差较大 ,精度较低 ,影响了烧结矿的生产质 量、 效率以及稳定性.同时岗位工人的劳动强度 大 ,生产率低 ,使得企业在严酷的市场竞争中处于 劣势.莱钢的高炉烧结控制基本上也是采用这种 相对落后的生产控制方式. 较先进的配料是由电子秤、 连续 X ― ― ― 荧光光 谱分析器和电子计算机组成 ,按物料化学成分进行 配料的自动配料系统 ,可以保证烧结矿化学成分的 稳定 ,不受物料成分波动的影响.但目前常用的自 动控制系统是由计算机、 电子秤、 定量给料自动调 节系统所组成的按物料重量配置烧结料的自动控 制系统.各物料的配加量用每个矿槽下面的皮带 秤检测 ,经计算机处理后 ,通过调节圆盘给料机速 度的方法来控制配料用量.但是烧结配料中存在 多种不确定性和复杂性 ,如配料物料种类繁多 ,同 种物料的成分不稳定 ,配料数学模型建立比较复 杂 ,配料工艺复杂 ,现场的环境恶劣 ,还存在大量的 非线性、 时变、 时滞、 多变量、 强耦合乃至粗糙而无 法建模的复杂问题等等.传统的控制方法在处理 具有非线性或不精确特性的被控对象时十分困难. 智能控制技术(模糊逻辑、 神经网络、 专家系统 等) ,适用于常规控制、 常规技术方法无法解决或效 果不佳的场合.模糊控制善于应付不确定性粗糙 过程 ,是模拟人脑模糊思维发展起来的一种新型控 制技术 [1 - 3] ,它是用语言归纳操作人员的控制策 略 ,运用语言变量和模糊集合形成控制算法的一种 控制 ,不要求确定对象的精确数学模型 ,而是根据 控制规则组织控制决策表 ,由控制决策表决定控制 量的大小 ,尤其适用于非线性、 时变、 滞后系统的控 制.模糊控制可以解决烧结自动配料控制中的不 确定性和复杂性.基于此 ,本文提出采用模糊控制 策略 ,设计烧结配料的自动控制过程 ,以实现烧结 配料的精确控制 ,提高了烧结生产的自动化控制水 平 ,提高烧结矿成分的稳定性 ,降低烧结返料的比 率 ,从而提高烧结矿的产量和质量 ,降低生产成本.