CN107247412B - 水泥磨选粉系统模糊控制方法 - Google Patents

水泥磨选粉系统模糊控制方法 Download PDF

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CN107247412B CN201710470297.1A CN201710470297A CN107247412B CN 107247412 B CN107247412 B CN 107247412B CN 201710470297 A CN201710470297 A CN 201710470297A CN 107247412 B CN107247412 B CN 107247412B
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Abstract

本发明提出一种水泥粉磨生产过程选粉系统的模糊控制方法包括以下步骤:S1、建立变量隶属函数,获得模糊变量赋值表;S2、建立模糊控制规则,获得模糊关系矩阵
Figure DDA0001326864850000011
S3、根据即时获取的变量,通过模糊计算得到模糊控制量,通过计算机增量控制方法,对水泥磨选粉系统进行控制。本发明采用模糊控制方法,建立了选粉机转速与出磨水泥比表面积和筛余量之间的模糊关系,以及冷风阀门与出磨水泥比表面积和筛余量之间的模糊关系,实现水泥粉磨生产过程中的选粉流程科学化、最优化。

Description

水泥磨选粉系统模糊控制方法
技术领域
本发明涉及一种闭流水泥粉磨生产过程中选粉系统的模糊控制方法,尤其涉及一种优化P.O.425出磨水泥的颗粒度分布,自动调整选粉机转速和冷风阀开度的方法。
背景技术
对于闭路流程的水泥粉磨工序,经过粉磨的物料在气流的带动下进入选粉系统,在选粉系统中选粉机旋转叶轮的作用下,细小颗粒顺利通过筛选成为出磨水泥,粗大的颗粒重新进入磨机进行再次粉磨,因此,选粉机叶轮转速的高低,在很大程度上影响着出磨水泥的比表面积和筛余量。而带动物料的气流大小也同样影响着选粉系统的工况,过强的气流,可导致粗颗粒从筛选中逃逸,过弱的气流,则使得原本细小的物料也无法通过筛选,通过冷风阀门进行调节的气流大小也在很大程度上影响着出磨水泥的比表面积和筛余量。以上阐述表明,对选粉系统中选粉机转速和冷风阀门的开度,是选粉系统的关键性控制参数,过大或过小会造成要么出磨水泥的颗粒度分布不合理,影响质量,要么生产过程处于过粉磨状态,影响产量。
出磨水泥的水化活性在很大程度上取决于出磨水泥的颗粒度分布情况,将出磨水泥的比表面积和筛余量这两项指标相结合,可以得到颗粒度分布的最佳模型,同时GB175/2013中,国家对出磨水泥的比表面积和筛余量也做了强制规定,所以,闭流水泥粉磨生产过程中,对选粉系统的控制最终是要保证出磨水泥的比表面积和筛余量达到期望值。在实际生产过程中,选粉机转速和冷风阀门开度对比表面积和筛余量的影响程度各有不同,也很难用一个成熟的数学模型来进行描述,一般是操作人员根据经验对选粉机转速和冷风阀门开度进行调节。本发明,是设计一个模糊控制器来对选粉系统的这两个控制参数自动调整,以出磨水泥的比表面积和筛余量作为系统的输入,以选粉机转速和冷风阀门开度作为输出,构成一个二输入二输出控制系统。模糊控制系统的运行,兼顾了生产过程的质量和产量两个要素,使闭流水泥粉磨过程中的选粉流程高效运转。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于:以GB175/2013国家标准和历史最佳值为依据,建立出磨水泥比表面积和筛余量的隶属函数,以历史数据为基础建立选粉系统转速和冷风阀门开度的隶属函数;对以比表面积和筛余量作为控制系统输入的二维模糊控制器,建立相应的模糊控制规则。根据控制规则建立选粉机转速与比表面积和筛余量的模糊关系矩阵、根据控制规则建立选粉系统冷风阀门开度与比表面积和筛余量的模糊关系矩阵。根据模糊推理合成规则得到模糊控制输出,依模糊控制取值规则,最终获取模糊控制器输出量-即选粉系统选粉机转速增量和冷风阀门开度增量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
S1、建立变量隶属函数模型:
Figure BDA0001326864830000021
对应于比表面积、筛余量、选粉机转速、冷风阀门开度,分别得到隶属函数如下:
Figure BDA0001326864830000022
Figure BDA0001326864830000023
Figure BDA0001326864830000024
Figure BDA0001326864830000025
式中,μB、μR、μRpm、μTV分别是比表面积、筛余量、选粉机转速、冷风阀门开度的隶属函数。
对于比表面积Blaine最佳值偏差而言,与比表面积最佳值的偏差由-30m2/kg至30m2/kg的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为负大NB、负中NM、负小NS、O、正小PS、正中PM、正大PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000031
Figure BDA0001326864830000032
Figure BDA0001326864830000033
Figure BDA0001326864830000034
当x<0时,令μPSB(x)=0,μPMB(x)=0,μPBB(x)=0,且
μNSB(x)=μPSB(-x)
μNMB(x)=μPMB(-x)
μNBB(x)=μPBB(-x)
对于出磨水泥筛余量最佳值偏差R80(直径为80μm方孔筛余量)而言,与出磨水泥筛余量最佳值的偏差由-1.2%至+1.2%的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为负大NB、负中NM、负小NS、O、正小PS、正中PM、正大PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000035
Figure BDA0001326864830000036
Figure BDA0001326864830000037
Figure BDA0001326864830000038
当x<0时,令μPSR(x)=0,μPMR(x)=0,μPBR(x)=0,且
μNSR(x)=μPSR(-x)
μNMR(x)=μPMR(-x)
μNBR(x)=μPBR(-x)
对于水泥磨选粉机转速最佳值偏差而言,与选粉机转速最佳值的偏差由-60rpm至+60rpm的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为负大NB、负中NM、负小NS、O、正小PS、正中PM、正大PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000041
Figure BDA0001326864830000042
Figure BDA0001326864830000043
Figure BDA0001326864830000044
当x<0时,令μPSRpm(x)=0,μPMRpm(x)=0,μPBRpm(x)=0,且
μNSRpm(x)=μPSRpm(-x)
μNMRpm(x)=μPMRpm(-x)
μNBRpm(x)=μPBRpm(-x)
对于选粉系统冷风阀门最佳开度值偏差V而言,与选粉系统冷风阀门最佳开度值的偏差由-12%至+12%的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为NB、NM、NS、O、PS、PM、PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000045
Figure BDA0001326864830000046
Figure BDA0001326864830000047
Figure BDA0001326864830000048
当x<0时,令μPSV(x)=0,μPMV(x)=0,μPBV(x)=0,且
μNSV(x)=μPSV(-x)
μNMV(x)=μPMV(-x)
μNBV(x)=μPBV(-x)
S2、建立模糊控制规则;
S3、模糊控制输出
根据模糊推理合成规则,选粉机转速增量Rpm以及选粉系统冷风阀门开度增量V分别为:
Figure BDA0001326864830000051
Figure BDA0001326864830000052
式中
Figure BDA0001326864830000053
Figure BDA0001326864830000054
根据实时采集到的模拟量,对照相应的赋值表,完成变量-比表面积偏移值、筛余量偏移值由基本论域向模糊论域的变换,由(10)式可分别得到是一个1×7的模糊向量。根据(8)式和(9)式,通过计算可分别得到选粉机转速增量Rpm以及选粉系统冷风阀门开度增量V的一个1×7的模糊向量,取值遵循原则为:
1)隶属度最大值原则;
2)在隶属度值同为最大值情况下,首选等级绝对值最小的等级值。根据Rpm和V的等级值,对选粉机转速和冷风阀开度进行调整。
按照上述取值原则,最总可以获得选粉机转速增量Rpm的增量等级,以及选粉系统冷风阀开度增量V的增量等级。
本发明中根据上述等级划分,得到模糊变量
Figure BDA0001326864830000061
的赋值表:
表1.出磨水泥比表面积偏差B赋值表
Figure BDA0001326864830000062
表2.出磨水泥筛余量偏差R赋值表
Figure BDA0001326864830000063
表3.选粉机转速增量Rpm赋值表
Figure BDA0001326864830000064
表4.选粉机旁路风门开度增量V赋值表
Figure BDA0001326864830000065
对于水泥磨选粉系统转速增量
Figure BDA0001326864830000071
模糊控制规则可以归纳如下:
1)若
Figure BDA0001326864830000072
负大或
Figure BDA0001326864830000073
正大,则
Figure BDA0001326864830000074
正大;
2)若
Figure BDA0001326864830000075
负中且
Figure BDA0001326864830000076
正中或正小,则
Figure BDA0001326864830000077
正中;
3)若
Figure BDA0001326864830000078
正中且
Figure BDA0001326864830000079
负中或负小,则
Figure BDA00013268648300000710
正中;
4)若
Figure BDA00013268648300000711
负小且
Figure BDA00013268648300000712
正小或负小,则
Figure BDA00013268648300000713
正小;
5)若
Figure BDA00013268648300000714
正大或
Figure BDA00013268648300000715
负大,则
Figure BDA00013268648300000716
负大;
6)若
Figure BDA00013268648300000717
正中且
Figure BDA00013268648300000718
负中或负小,则
Figure BDA00013268648300000719
负中;
7)若
Figure BDA00013268648300000720
负中且
Figure BDA00013268648300000721
正中或正小,则
Figure BDA00013268648300000722
负中;
8)若
Figure BDA00013268648300000723
正小且
Figure BDA00013268648300000724
负小或正小,则
Figure BDA00013268648300000725
负小;
根据上述控制规则,得到选粉机转速增量Rpm与比表面积偏差B和筛余量R的模糊关系矩阵:
Figure BDA0001326864830000081
对于水泥磨选粉系统冷风阀开度偏差V,模糊控制规则可以归纳如下:
1)若
Figure BDA0001326864830000082
负大或
Figure BDA0001326864830000083
正大,则
Figure BDA0001326864830000084
正大;
2)若
Figure BDA0001326864830000085
负中且
Figure BDA0001326864830000086
正中或正小,则
Figure BDA0001326864830000087
正中;
3)若
Figure BDA0001326864830000091
正中且
Figure BDA0001326864830000092
负中或负小,则
Figure BDA0001326864830000093
正中;
4)若
Figure BDA0001326864830000094
负小或正小且
Figure BDA0001326864830000095
正小,则
Figure BDA0001326864830000096
正小;
5)若
Figure BDA0001326864830000097
正大或
Figure BDA0001326864830000098
负大,则
Figure BDA0001326864830000099
负大;
6)若
Figure BDA00013268648300000910
正中且
Figure BDA00013268648300000911
负中或负小,则
Figure BDA00013268648300000912
负中;
7)若
Figure BDA00013268648300000913
负中且
Figure BDA00013268648300000914
正中或正小,则
Figure BDA00013268648300000915
负中;
8)若
Figure BDA00013268648300000916
正小或负小且
Figure BDA00013268648300000917
负小,则
Figure BDA00013268648300000918
负小;
由以上控制规则,得到选粉系统冷风阀开度增量V与比表面积B和筛余量R的模糊关系矩阵为:
Figure BDA0001326864830000101
本发明中,模糊控制周期为5分钟。
本发明还提供了一种基于上述方法的闭流水泥粉磨选粉模糊控制系统,该模糊控制系统是一个二输入二输出系统,系统的输入量是触摸水泥、出磨水泥筛余量,系统的输出量是选粉机转速和冷风阀门开度。
本发明中,根据上述方法制定模糊控制规则,并由此生成模糊关系矩阵,模糊向量的取值规则,并最终获得选粉模糊控制系统的控制参数增量;
本发明中,表征选粉系统最优的特征指标是出磨水泥比表面积和出磨水泥筛余量最佳值,通过调整选粉系统的选粉机转速和冷风阀门开度保证选粉系统处于科学、高效的运转状态。
本发明产生的有益效果是:本发明以DCS平台为基础,结合水泥制造工艺理论和实际工作经验,建立了闭流水泥磨选粉系统中选粉机转速与比表面积和筛余量之间的模糊关系,以及选粉系统冷风阀开度与比表面积和筛余量之间的模糊关系。以一定时间作为模糊控制周期,对选粉系统的控制参数进行实时调整,保证选粉系统处于一种高效的运行状态。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1为本发明实施例闭流水泥磨喂料量模糊控制系统人机界面;
图2为本发明控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图2所示,本发明实施例水泥粉磨生产过程选粉系统的模糊控制方法包括以下步骤:
S1、建立变量隶属函数模型:
Figure BDA0001326864830000111
对应于比表面积、筛余量、选粉机转速、冷风阀门开度,分别得到隶属函数如下:
Figure BDA0001326864830000121
Figure BDA0001326864830000122
Figure BDA0001326864830000123
Figure BDA0001326864830000124
式中,μB、μR、μRpm、μTV分别是比表面积、筛余量、选粉机转速、冷风阀门开度的隶属函数。
对于比表面积Blaine最佳值偏差而言,与比表面积最佳值的偏差由-30m2/kg至30m2/kg的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为NB、NM、NS、O、PS、PM、PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000125
Figure BDA0001326864830000126
Figure BDA0001326864830000127
Figure BDA0001326864830000128
当x<0时,令μPSB(x)=0,μPMB(x)=0,μPBB(x)=0,且
μNSB(x)=μPSB(-x)
μNMB(x)=μPMB(-x)
μNBB(x)=μPBB(-x)
对于出磨水泥筛余量最佳值偏差R80(直径为80μm方孔筛余量)而言,与出磨水泥筛余量最佳值的偏差由-1.2%至+1.2%的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为NB、NM、NS、O、PS、PM、PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000131
Figure BDA0001326864830000132
Figure BDA0001326864830000133
Figure BDA0001326864830000134
当x<0时,令μPSR(x)=0,μPMR(x)=0,μPBR(x)=0,且
μNSR(x)=μPSR(-x)
μNMR(x)=μPMR(-x)
μNBR(x)=μPBR(-x)
对于水泥磨选粉机转速最佳值偏差而言,与选粉机转速最佳值的偏差由-60rpm至+60rpm的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为NB、NM、NS、O、PS、PM、PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000135
Figure BDA0001326864830000136
Figure BDA0001326864830000137
Figure BDA0001326864830000138
当x<0时,令μPSRpm(x)=0,μPMRpm(x)=0,μPBRpm(x)=0,且
μNSRpm(x)=μPSRpm(-x)
μNMRpm(x)=μPMRpm(-x)
μNBRpm(x)=μPBRpm(-x)
对于选粉系统冷风阀门最佳开度值偏差V而言,与选粉系统冷风阀门最佳开度值的偏差由-12%至+12%的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为NB、NM、NS、O、PS、PM、PB,则有
当x>0时
Figure BDA0001326864830000141
Figure BDA0001326864830000142
Figure BDA0001326864830000143
Figure BDA0001326864830000144
当x<0时,令μPSV(x)=0,μPMV(x)=0,μPBV(x)=0,且
μNSV(x)=μPSV(-x)
μNMV(x)=μPMV(-x)
μNBV(x)=μPBV(-x)
由此得到模糊变量
Figure BDA0001326864830000145
的赋值表:
表1.出磨水泥比表面积偏差B赋值表
Figure BDA0001326864830000146
表2.出磨水泥筛余量偏差R赋值表
Figure BDA0001326864830000147
表3.选粉机转速增量Rpm赋值表
Figure BDA0001326864830000151
表4.选粉机旁路风门开度增量V赋值表
Figure BDA0001326864830000152
S2、建立模糊控制规则:
对于水泥磨选粉系统转速增量
Figure BDA0001326864830000153
模糊控制规则可以归纳如下:
9)若
Figure BDA0001326864830000154
负大或
Figure BDA0001326864830000155
正大,则
Figure BDA0001326864830000156
正大;
10)若
Figure BDA0001326864830000157
负中且
Figure BDA0001326864830000158
正中或正小,则
Figure BDA0001326864830000159
正中;
11)若
Figure BDA00013268648300001510
正中且
Figure BDA00013268648300001511
负中或负小,则
Figure BDA00013268648300001512
正中;
12)若
Figure BDA00013268648300001513
负小且
Figure BDA00013268648300001514
正小或负小,则
Figure BDA00013268648300001515
正小;
13)若
Figure BDA00013268648300001516
正大或
Figure BDA00013268648300001517
负大,则
Figure BDA00013268648300001518
负大;
14)若
Figure BDA00013268648300001519
正中且
Figure BDA00013268648300001520
负中或负小,则
Figure BDA00013268648300001521
负中;
15)若
Figure BDA00013268648300001522
负中且
Figure BDA00013268648300001523
正中或正小,则
Figure BDA00013268648300001524
负中;
16)若
Figure BDA00013268648300001525
正小且
Figure BDA00013268648300001526
负小或正小,则
Figure BDA00013268648300001527
负小;
根据上述控制规则,得到选粉机转速增量Rpm与比表面积偏差B和筛余量R的模糊关系矩阵:
Figure BDA0001326864830000161
对于水泥磨选粉系统冷风阀开度偏差V,模糊控制规则可以归纳如下:
9)若
Figure BDA0001326864830000162
负大或
Figure BDA0001326864830000163
正大,则
Figure BDA0001326864830000164
正大;
10)若
Figure BDA0001326864830000165
负中且
Figure BDA0001326864830000166
正中或正小,则
Figure BDA0001326864830000167
正中;
11)若
Figure BDA0001326864830000171
正中且
Figure BDA0001326864830000172
负中或负小,则
Figure BDA0001326864830000173
正中;
12)若
Figure BDA0001326864830000174
负小或正小且
Figure BDA0001326864830000175
正小,则
Figure BDA0001326864830000176
正小;
13)若
Figure BDA0001326864830000177
正大或
Figure BDA0001326864830000178
负大,则
Figure BDA0001326864830000179
负大;
14)若
Figure BDA00013268648300001710
正中且
Figure BDA00013268648300001711
负中或负小,则
Figure BDA00013268648300001712
负中;
15)若
Figure BDA00013268648300001713
负中且
Figure BDA00013268648300001714
正中或正小,则
Figure BDA00013268648300001715
负中;
16)若
Figure BDA00013268648300001716
正小或负小且
Figure BDA00013268648300001717
负小,则
Figure BDA00013268648300001718
负小;
由以上控制规则,得到选粉系统冷风阀开度增量V与比表面积B和筛余量R的模糊关系矩阵为:
Figure BDA0001326864830000181
S3、模糊控制输出
根据模糊推理合成规则,选粉机转速增量Rpm以及选粉系统冷风阀门开度增量V分别为:
Figure BDA0001326864830000191
Figure BDA0001326864830000192
式中
Figure BDA0001326864830000193
Figure BDA0001326864830000194
根据实时采集到的模拟量,对照相应的赋值表,完成变量-比表面积偏移值、筛余量偏移值由基本论域向模糊论域的变换,由(10)式可分别得到是一个1×7的模糊向量。根据(8)式和(9)式,通过计算可分别得到选粉机转速增量Rpm以及选粉系统冷风阀门开度增量V的一个1×7的模糊向量,取值遵循原则为:
3)隶属度最大值原则;
4)在隶属度值同为最大值情况下,首选等级绝对值最小的等级值。根据Rpm和V的等级值,对选粉机转速和冷风阀开度进行调整。
按照上述取值原则,最总可以获得选粉机转速增量Rpm的增量等级,以及选粉系统冷风阀开度增量V的增量等级。
本发明以DCS平台为基础,结合水泥制造工艺理论和实际工作经验,建立了闭流水泥磨选粉系统中选粉机转速与比表面积和筛余量之间的模糊关系,以及选粉系统冷风阀开度与比表面积和筛余量之间的模糊关系。以5分钟时间作为模糊控制周期,对选粉系统的控制参数进行实时调整,保证选粉系统处于一种高效的运行状态。
本发明的闭流水泥粉磨选粉模糊控制系统根据上述实施例的方法实现,是一个二输入二输出系统,系统的输入量是触摸水泥、出磨水泥筛余量,系统的输出量是选粉机转速和冷风阀门开度。
该模糊控制系统根据上述实施例的方法制定模糊控制规则,并由此生成模糊关系矩阵,模糊向量的取值规则,并最终获得选粉模糊控制系统的控制参数增量;
表征选粉系统最优的特征指标是出磨水泥比表面积和出磨水泥筛余量最佳值,通过调整选粉系统的选粉机转速和冷风阀门开度保证选粉系统处于科学、高效的运转状态。
本发明所设计的模糊控制系统作为水泥磨生产过程质量控制系统的一个子功能模块,通过DCS系统完成数据的采集,在后台完成模糊控制运算,给出选粉系统控制参数。
当前,实时获取的比表面积为321.2m2/kg,筛余量为1.0%,通过隶属函数式模糊变量赋值表1、表2,可分别得到当前的工况是:比表面积偏差“NS”,筛余量偏差“NS”,与之对应的模糊向量分别为:
Figure BDA0001326864830000201
Figure BDA0001326864830000202
Figure BDA0001326864830000211
由式(8)计算可得:
Figure BDA0001326864830000212
由式(9)计算可得:
Figure BDA0001326864830000213
根据隶属度最大原则。此时选粉机转速增量等级为“1”,即选粉机转速应为820rpm;根据隶属度最大原则。此时选粉系统冷风阀开度增量等级为“-1”,即冷风阀开度应为79%。模糊控制系统实际工作中,调整的选粉机转速为828rpm,冷风阀开度值为87%,如图1所示。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种水泥磨选粉系统模糊控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、建立变量隶属函数模型,其输入量是出磨水泥的比表面积、出磨水泥筛余量:
Figure FDA0002453954070000011
式中α是随机变量均值,σ是随机变量方差;对应于比表面积、筛余量、选粉机转速、冷风阀门开度,分别得到隶属函数如下:
Figure FDA0002453954070000012
Figure FDA0002453954070000013
Figure FDA0002453954070000014
Figure FDA0002453954070000015
式中,μB、μR、μRpm、μV分别是比表面积、筛余量、选粉机转速、冷风阀门开度的隶属函数;
对于比表面积Blaine最佳值偏差而言,与比表面积最佳值的偏差由-30m2/kg至30m2/kg的大小划为七个等级,论域模糊语言描述为NB、NM、NS、O、PS、PM、PB,则有
当x>0时
Figure FDA0002453954070000016
Figure FDA0002453954070000017
Figure FDA0002453954070000018
Figure FDA0002453954070000019
当x<0时,令μPSB(x)=0,μPMB(x)=0,μPBB(x)=0,且
μNSB(x)=μPSB(-x)
μNMB(x)=μPMB(-x)
μNBB(x)=μPBB(-x)
对于出磨水泥筛余量最佳值偏差R80,即直径为80μm方孔筛余量而言,与出磨水泥筛余量最佳值的偏差由-1.2%至+1.2%的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为负大NB、负中NM、负小NS、O、正小PS、正中PM、正大PB,则有
当x>0时
Figure FDA0002453954070000021
Figure FDA0002453954070000022
Figure FDA0002453954070000023
Figure FDA0002453954070000024
当x<0时,令μPSR(x)=0,μPMR(x)=0,μPBR(x)=0,且
μNSR(x)=μPSR(-x)
μNMR(x)=μPMR(-x)
μNBR(x)=μPBR(-x)
对于水泥磨选粉机转速最佳值偏差而言,与选粉机转速最佳值的偏差由-60rpm至+60rpm的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为负大NB、负中NM、负小NS、O、正小PS、正中PM、正大PB,则有
当x>0时
Figure FDA0002453954070000025
Figure FDA0002453954070000031
Figure FDA0002453954070000032
Figure FDA0002453954070000033
当x<0时,令μPSRpm(x)=0,μPMRpm(x)=0,μPBRpm(x)=0,且
μNSRpm(x)=μPSRpm(-x)
μNMRpm(x)=μPMRpm(-x)
μNBRpm(x)=μPBRpm(-x)
对于选粉系统冷风阀门最佳开度值偏差而言,与选粉系统冷风阀门最佳开度值的偏差由-12%至+12%的大小划为七个等级,该论域模糊语言描述为负大NB、负中NM、负小NS、O、正小PS、正中PM、正大PB,则有当x>0时
Figure FDA0002453954070000034
Figure FDA0002453954070000035
Figure FDA0002453954070000036
Figure FDA0002453954070000037
当x<0时,令μPSV(x)=0,μPMV(x)=0,μPBV(x)=0,且
μNSV(x)=μPSV(-x)
μNMV(x)=μPMV(-x)
μNBV(x)=μPBV(-x)
S2、建立模糊控制规则;
S3、模糊控制输出
将选粉机转速和冷风阀门开度作为输出,具体根据建立的模糊控制规则,选粉机转速增量Rpm以及选粉系统冷风阀门开度增量V分别为:
Figure FDA0002453954070000041
Figure FDA0002453954070000042
式中
Figure FDA0002453954070000043
Figure FDA0002453954070000044
根据实时采集到的模拟量,对照相应的赋值表,完成变量-比表面积偏移值、筛余量偏移值由基本论域向模糊论域的变换,由式(10_a)、(10_b)得到一个1×7的模糊向量;根据(8)式和(9)式,分别计算得到选粉机转速增量Rpm以及选粉系统冷风阀门开度增量V的一个1×7的模糊向量,取值遵循原则为:
1)隶属度最大值原则;
2)在隶属度值同为最大值情况下,首选等级绝对值最小的等级值,根据Rpm和V的等级值,对选粉机转速和冷风阀开度进行调整;
按照上述取值原则,最终可以获得选粉机转速增量Rpm的增量等级,以及选粉系统冷风阀开度增量V的增量等级。
2.根据权利要求1所述的水泥磨选粉系统模糊控制方法,其特征在于,根据步骤S1中划分的等级,得到模糊变量
Figure FDA0002453954070000045
的赋值表:
表1.出磨水泥比表面积偏差B赋值表
Figure FDA0002453954070000046
表2.出磨水泥筛余量偏差R赋值表
Figure FDA0002453954070000051
表3.选粉机转速增量Rpm赋值表
Figure FDA0002453954070000052
表4.选粉机旁路风门开度增量V赋值表
Figure FDA0002453954070000053
3.根据权利要求1所述的水泥磨选粉系统模糊控制方法,其特征在于,对于水泥磨选粉系统转速增量
Figure FDA0002453954070000054
模糊控制规则归纳如下:
1)若
Figure FDA0002453954070000055
负大或
Figure FDA0002453954070000056
正大,则
Figure FDA0002453954070000057
正大;
2)若
Figure FDA0002453954070000058
负中且
Figure FDA0002453954070000059
正中或正小,则
Figure FDA00024539540700000510
正中;
3)若
Figure FDA00024539540700000511
正中且
Figure FDA00024539540700000512
负中或负小,则
Figure FDA00024539540700000513
正中;
4)若
Figure FDA00024539540700000514
负小且
Figure FDA00024539540700000515
正小或负小,则
Figure FDA00024539540700000516
正小;
5)若
Figure FDA00024539540700000517
正大或
Figure FDA00024539540700000518
负大,则
Figure FDA00024539540700000519
负大;
6)若
Figure FDA0002453954070000061
正中且
Figure FDA0002453954070000062
负中或负小,则
Figure FDA0002453954070000063
负中;
7)若
Figure FDA0002453954070000064
负中且
Figure FDA0002453954070000065
正中或正小,则
Figure FDA0002453954070000066
负中;
8)若
Figure FDA0002453954070000067
正小且
Figure FDA0002453954070000068
负小或正小,则
Figure FDA0002453954070000069
负小;
根据上述控制规则,得到选粉机转速增量Rpm与比表面积偏差B和筛余量R的模糊关系矩阵:
Figure FDA0002453954070000071
对于水泥磨选粉系统冷风阀开度偏差V,模糊控制规则归纳如下:
1)若
Figure FDA0002453954070000072
负大或
Figure FDA0002453954070000073
正大,则
Figure FDA0002453954070000076
正大;
2)若
Figure FDA0002453954070000074
负中且
Figure FDA0002453954070000075
正中或正小,则
Figure FDA0002453954070000077
正中;
3)若
Figure FDA0002453954070000081
正中且
Figure FDA0002453954070000082
负中或负小,则
Figure FDA00024539540700000814
正中;
4)若
Figure FDA0002453954070000083
负小或正小且
Figure FDA0002453954070000084
正小,则
Figure FDA00024539540700000815
正小;
5)若
Figure FDA0002453954070000085
正大或
Figure FDA0002453954070000086
负大,则
Figure FDA00024539540700000816
负大;
6)若
Figure FDA0002453954070000087
正中且
Figure FDA0002453954070000088
负中或负小,则
Figure FDA00024539540700000813
负中;
7)若
Figure FDA0002453954070000089
负中且
Figure FDA00024539540700000810
正中或正小,则
Figure FDA00024539540700000817
负中;
8)若
Figure FDA00024539540700000811
正小或负小且
Figure FDA00024539540700000812
负小,则
Figure FDA00024539540700000818
负小;
由以上控制规则,得到选粉系统冷风阀开度增量V与比表面积B和筛余量R的模糊关系矩阵为:
Figure FDA0002453954070000091
4.根据权利要求1所述的水泥磨选粉系统模糊控制方法,其特征在于,模糊控制周期为5分钟。
5.一种闭流水泥磨选粉模糊控制系统,其特征在于,用于实现权利要求1-4中任一项所述的水泥磨选粉系统模糊控制方法。
6.根据权利要求5所述的闭流水泥磨选粉模糊控制系统,其特征在于,表征选粉系统最优的特征指标是出磨水泥比表面积和出磨水泥筛余量最佳值。
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