Способ управления процессами углеобогащения с экстремальными статическими характеристиками
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ УГЛЕОБОГМЦЕНИЯ С ЭКСТРЕМАЛЬНЫМИ СТАТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ путем изменения величины шага квантования управляющего воздействия высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно-количественных показателей - зольнрст;; концентрата , отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет компенсации дрейфа статической характеристики, дополнительно изменяют величину отклонения зольности концентрата и шаг квантования управляххцёго воздействия при положительном значении знака отклонения § зольности концентрата :из / еняют пропорционально величине отклонения зольности концентрата.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛЖ ЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ПЕ ПИ
ЗЬВ В 03 0 1 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ASTOPCNOIA(СИИДВТНЪСТВМ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbm4A (21) 3467588/22-03 .(22) 08.07.82 (46) 30.10.83. Бюл. В 40 (72) Н.Ф.СиМоновр В.и.калмыков, К.П.Власов, И.Г.Абраменко, и В.Н.Фатеев .(71)- Конструкторское бюро ГипрококСа по автоматизации и механизации производственных процессов на коксохимических предприятиях и Харьковский. ордена Ленина политехнический инсти- . тут им. В.И.Ленина
{53) 622.765(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
В 747528, кл. В 03 В 13/00, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 730366, кл. В 03 D 1/02, 1977 (прототип). (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАИИ УГЛЕОБОГИЦЕНИЯ С ЭКСТРЕИАЛЬНЫИИ СТАТИЧЕСКИМИ XAPAKTEPHCTHKANH путем изменения величины щага квантования управляющего воздействия— высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно-количественных показателей — зольности концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет компенсации дрейфа статической характеристики,дополнительно изменяют величину отклонения зольности концентрата и щаг квантования управляющего воздействия при положительном значении знака отклонения зольности концентрата.-изменяют про- Е
И порционально величине отклонения зольности концентрата.
1050750.Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для .оптимального управления.промышленными обогатительными установками, для которых характерны процессы непрерывного массообмена, например установками в угольной, коксохимической, металлургической н строительной промышленностях.
Известен способ управления процессами обогащения с экстремальной ста- 10 тической характеристикой, основанный на применении дифференциальной системы экстремального управления. При управлении по этому способу в систему.вносятся одинаковые и постоянные 5 цо модулю, но, различные по знаку дополнительные управляющие воздействия .5.0, в результате чего статические экстремальные характеристики, в1ычисляемые при противоположных эна- 2О ках .ьЦ,- смещаются а разные стороны относительно действительной статической характеристики объекта. В. соответствии со знаком получившейся разности система осуществляет движение к экстремальной точке статической характеристики (1) ..
Недостатком известного способа .управления является низкое .качество управления из-за существенных потерь на рысканье, вызываемых режимом ЗО автоколебаний, существующим s замкну,той системе управления даже в случае отсутствия дрейфа статической характеристики объекта из-за, наличия инерционности последнего и 35 ,нелинейности в системе управления.
Известен также способ управления процессами углеобогащения с экстремальными статическими характеристиками преимущественно путем. изменений 4() величины шага квантования управляющего воздействия - высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно«количественных показате.лей - зольности концентрата (2 .. управление по известному спосо5у
° . осуществляется с двумя значениями мага квантования по уровню управляющего воздействия в зависимости от знака Критерия упразления Ф. Прн отрицательной величине Ф (эона допус-50
"тиюаж режимов} устанавливаЬтся боль- . шая величина шага квантования йО,1 а при положительйой величине критерия:
Ф (эона допустимых режимов) — малая . .величина шага АО .,Я
Известный способ управления не обеспечивает достаточно высокого ка- чества процесса унравления. Это обуславливается тем, что реализация спо- . соба требует органиэации непрерывных 60 йоискоэых движений системы в зоне экстремального значения критерия Ф с мальва шагом .й0, что является источникам принципиально неустранимых
;существенных потерь на Рысканье, име- 5 ющих место даже при отсутствии дрейфа статической характеристики объекта.. Кроме того, при управлении по известному способу время выхода системы в зону экстремума из-за того, что движение системы происходит с жестко заданным значением величины шага квантования по уровню b U< зависит от крутизны статической характеристики объекта управления, которая для рассматриваемого класса объектов является величиной переменной, что в некоторых случаях приводит к значительному увеличению потерь на поиск в системе.
Цель изобретения - повышение точности управления за .счет компенсации дрейфа статической характеристики.
Поставленная цель достигается тем; что согласна. способу управления процессами углеобоГащения с зкстремальнымн статическими характеристиками путем изменения величины шага квантования управляющего воздействия - высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно-количественных показателей - зольности концентрата, дополнительно изменяют величину отклонения. зольности концентрата и шаг квантования управляюще-. го воздействия при положительном значе-.; нии энака отклонения зольности концент-. рата изменяют пропорционально величине отклонения зольности концентрата.
Способ осуществляется следуюшим образом.
В качестве критерия управления Ф используют выражение, учитывающее как качество товарного продукта К (например, засоренности продуктов
l обогащения), так и его количество G, вида
ФФО+ач" 6(k-Ê )"= аале где Фе - постоянная составляющая, а и и - весовые коэффициеты;. n — показатель степени, обычно равный 2, К - заданное значение показателя качества.. Значения коэффициентов, входящих в (1), можно определить, используя понятие "допустимый режим" по методике, изложенной s прототипе.
Исходя нз тоГо, что для процессов обогащения угля существует зависимость 6 = f(K), которая может.постоянно корректироваться путем обра- ботки информации о текущих значениях параметров G и Е, полученной на объекте, выраженйе (1) можно записать в виде и
Ф = Фэ + ef(K) - Ф(К - К ) =шах (2)
Используя (2), вычисляют оптимальное значение показателя.качества
1050750
K=K . Для этого составляют уравнеОпт нение — = a 2b(K - З) = O йф df ")
ПГ и находят его решение.
Зная текущее значение показателя качества Кт, определяют направление, в котором необходимо изменять исполь- 0 зуемое в данном углеобогатительном аппарате управляющее воздействие с целью устранения имеющегося отклоне-. ния (3) = Koqт, К3.
Величину шага квантования по уровню управляющего воздействия A u с целью сокращения времени выхода .системы в -зону экстремума, что приводит к уменьшению величины потерь на поиск, определяют из выражения > = С/ l, (4> - 25
С -. коэффициент пропорциональ- . ности, значение которого" вычисляют по априорно известной зависимости путем решения системы уравнений
К = f(0<) где к = f(0y) где К, K — значения показателя 35 качества на границах диапазона его изменения;
0 -. величины управляющего воздействия в этих же точках.. 40
Тогда
Ug — 0»
Для дальнейшего увеличения быстродействия и точности управления вели- 65
Шаг квантования по времени определяют из условия окончания переходного процесса в системе.
После окончания данного шага определяют изменившуюся зависимость
6 = f(K) (для чего йспольэуется,ин- 50 формация.о качественно-количественных параметрах G и КK, полученная на текущем интервале дискретности) и . новое значение K0„ . Затем производят вычисление нового значения А, и $5 процесс отслеживания дрейфа экстремума критерия управления продолжается.
При квантовании по уровню управляющего воздействия с помощью выражений (4) и (5) в принципе не исключается возможность перехода за точку экстремума Ф = Фшп„, так как значение остается все время одним и тем же. чину С целесообраЗно определять в зависимости от реально изменяющихся условий работы обогатительного аппарата параллельно с определением величины Кощ . Для этого путем обработки информации о текущих значениях пара,— метров К и 0 на объекте определяют текущую зависимость К = f(U.), в которую представляют значение К = К „ и вычисляют оптимальное значение управляющего воздействия.
Тогда с =, (6) (on
Котят Кт
Где Мт - текущее значение управляющего воздействия.
Квантование управляющего воздействия при помощи выражейий (4) и (6) обеспечивает точный выход системы в экстремальную точку при отсутствии дрейфа статической характеристики объекта (в этом случае потери на рысканье равны нулю).
При дрейфе статической характеристики управление по предлагаемому способу обеспечивает минимум потерь на рысканье, так как их в данном случае определяют только скоростью дрейфа этой характеристики, а не являются результатом возмущений, вносимых системой (реализация спосо ба не сопровождается возникновением автоколебаний в системе).
Формализованное выражение алгоритма изменения управляющего воздействия по данному способу имеет вид
Un« "()„+aUn+ Ж в= h Кй»» э1 . нФ Реалиэация изобре»:ения на примере управления промпродуктовым отде1050750 Составитель В. Персиц Редактор Н. Кешеля Техред T.Èàòî÷êà: Корректор A. Повх Подписное Заказ 8535/9 Тираж 580 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 б Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лением отсадочной машины заключается в следующем. Известно, что основным управляющим воздействием для этого аппарата . является высота тяжелого слоя постели Н, а качество конечного продукта 5 угольного концентрата — характеризус ется.его эольностью А» . Тогда критерий управления Ф«, : этим отделением принимает вид Ф = Ф + agrry-b(Arr-+g) шах,(8) и где о щ - производительность ротор.ного разгрузчика промпродукта, кг/с, Arr - заданное значение зольности 15 Й концентрата,,%. Последовательность. операций., необходимая для поиска и отслежива-. ния максимального значения Ф„я = =«Э „,„о„(т.е. обеспечение максимума выхода товарного продукта заданного качества), следующая. В течение интервала дискретности производят отбор информации Q качественно-количественных параметрах хода процесса обогащения 0 „ и А< и ее хранение. После окончания интервала дискретности производят обработку накопленной информации с целью получения зависимости Grr< = f(A ), котое рую подставляют в выражение (8). Затем на основании полученной зави-. симости Фпз f (Arr) вычисляют оптис мальное значение А ап и определяют величину шага квантования.по уровню управляющего воздействия 5,Н, которую в соответствии с алгоритмом {7) суммируют с текущим значением управления Нт н выдают на исполнитель« ный механизм, Система производит отработку полученного задания. и вся последовательиоть операций повторяется вновь. Использование изобретения приводит к увеличению выхода концентрата в среднем на 0,4-0,75%.
