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模糊仿人控制器在圆锥破碎机控制中的应用研究

作者:admin来源:中国制砂机网 日期:2015-7-13 9:08:02 人气: 标签:

  模糊仿人控制器在圆锥破碎机控制中的应用研究张甜赵书玲2 1.赣州立环磁电设备高技术有限责任公司,江西赣州341000;2.江西理工大学,江西赣州341000算法模糊仿人控制算法,并把它综合应用于大滞后强千扰的复杂工业过程中典型的圆锥机控制系统中。

  仿真研究明,该算法是种非常行之有效的控制方法,具有很强的抗滞后性和抗干扰性,特别适用于大滞后强干扰的对象。

  0前言矿石破碎过程是选矿生产过程中的重要环节之,它的产品质量直接影响后续作业的技术经济指标,因此,破碎作业的好坏,直接影响整个选矿厂杂的过程,影响因素众多,而且来料矿石颗粒的大小矿石硬度经常变化,及破碎机容量皮带长度也不同,循环和送料所需的时间比设备的时间常数要大得多。因此该过程是个滞长惯性大非线性严重的复杂过程,过程描述有很大的不确定性,难以建立精确实用的数学模型,这就要求寻找各种对数学模型要求低控制效果好的控制算法。

  因此,笔者提出了种结合模糊控制和仿人控制优点的新的控制方法模糊仿人控制算法,用以圆锥破碎机控制系统之中。

  1模糊仿人控制1.1模糊控制和仿人控制算法1.1.1模糊控制算法模糊化。采用对称角形隶属函数对精确变化量6和进行模糊化。

  模糊推理。按照正了型语言规则进行模糊推理,求出系统全部控制规则所对应的模糊关系模糊判决。采用重心法把推理后的结果由模糊量转化成为可以用于实际控制的精确量。大量仿真结果明,模糊控制器具有很好的抗干扰能力,但当系统存在滞后时,控制效果明显降低。

  2仿人控制算法仿人控制算法主要是描述控制器的输出与控制器的增益系数保持系数极值等参数间的关系化公式如下!i,第1次保持值;kp控制器的增益系数;k控制器的保持系数,D第;个极值。

  仿人控制算法有两种控制模式比例控制和保持控制模式。大量仿真结果明,仿人控制算法有很好的抗滞后能力,但当滞后较大时,该算法对干扰的抑制能力有限。

  1.2模糊仿人控制优点模糊控制和仿人控制本质上都是非线性环节,都是以6为基础进行描述和产生控制作用的,所以用相平面来分析两者的关系化把模糊控制的控制规则的前件和仿人控制的控制域都映射到相平面上,可以发现仿人控制是模糊控制的个特例仿人控制为双模控制,模糊控制为多模控制。针对大时滞时变的特点,采用单的控制模式往往难以兼顾系统的动态指标和静态指标,当提高系统的响应速度时,贝会使其动态过程变差超调,而提尚系统的稳态精度,往往会影响系统的动态过程。如果采用多模态的控制方式,根据系统所处的不同状态和控制过程的不同时间的要求,采取不同的控制策略和相应能指标的要求。当系统误差较大时,采用较强控制作用使系统获得较大的响应速度,误差快速回零,大误差得到消除。当误差减小到定值时,为防止系统因惯性而超调,可通过模式切换减小控制作用或者给个反向的能量补偿,以实现残差的平稳消除,也即体现了仿人控制器的特点。因此,针对大时滞时变这复杂系统,在论域内采用不同控制方式分段实现控制当偏差大于某阀值时,用比例控制,以提高系统的响应速度,加快响应过程;当偏差减小到阀值以下时,切换输入模糊控制,以提高系统的阻尼性能,减小响应过程中的超调。

  这样就综合了比例控制和模糊控制的优点。在这种方法中,模糊控制的论域仅是整个论域中的部分,这就相当于模糊控制论域被压缩,也就等效于模糊控制的语言变量的语言值即分档数增加,提高了控制的灵敏度和精度。

  假设大时滞时变系统的滞后时间参数为7,根据仿人智能控制算式,可划分出模糊控制域和仿人控制域即,采用模糊控制模式;若么0,采用保持控制模式;若,0470,采用,1控制模式。

  2仿真实验在该实验中,研究对象为典型的圆锥破碎系统,氏01人,=25,其标准传递函数的数学模型,经简化为尸10控制器输入为偏差及偏差变化率,输出为电动机的功率。该对象在干扰=0.5时,1010控制的响应1.

  从1可以看出,模糊仿人控制有很强的抗滞后性和抗干扰性。将此算法用于户=010,25的圆锥破碎机中其效果明显优于传统的,和山控制。

  3结语该算法己实际应用于安庆铜矿选矿厂,实践结果明,该算法的运用能使圆锥破碎机的处理量提高10以上,同时产品粒度合格率也有相应提高。

  可,将模糊仿人控制技术应用于圆锥破碎机控制中无疑是条提高破碎机作业效率降低选矿成本杨志,郭兵。类基于仿人智能的高炉出铁水冲渣系统自动跟踪系统。自动化科学技术应用学术会议论文集。北京电子工业出版社,2001.

  路兆梅,柏广昌,冷增详。模糊控制系统的相平面分析。

  易继锴,侯媛彬。智能控制技术肘。北京北京工业大学出黄忠霖。控制系统肘人1人8计算及仿真北京国防工业出版社,2001.

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