基于模糊算法的立式离心选矿设备控制系统设计

发布时间：2017-12-13 07:15

  本文关键词：基于模糊算法的立式离心选矿设备控制系统设计

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【摘要】：立式离心机是重要的矿石选矿设备,离心机电机工作的稳定性和可靠性直接关系到离心机的性能和分选效率。在应用离心选矿机选矿时,因过程比较复杂,在生产操作过程中,对电机的旋转速率往往不能进行精确的控制。本论文在参考国内外相关研究成果的基础上,分析了离心选矿机的研究现状,因进矿流量和浓度的变化对同速度电机的分矿效率产生影响,因此设计了一种用遗传算法优化模糊控制器,再利用控制器优化PID技术使得电机的旋转速率维持在使矿物分离的最佳状态。本文的主要工作如下:本文首先通过遗传算法(模拟自然进化过程搜索最优解的方法)优化模糊控制器,然后针对水套式离心机给出了影响离心机控制的主要参数为电机的转速和进矿流量的大小,以电机旋转速度变化误差e和电机速度变化率ec作为输入量,参数比例参数Kp,积分参数Ki,微分参数Kd值作为输出,从而调整电机旋转速率和其他参数,通过模糊推理和反模糊控制器等因素输出精确值,通过模糊控制器的输出实现对电机旋转速率的调整,借助变频器控制转速的变化快慢,从而提高选矿的精确度,从而实现对电机的控制。本文采用了以S7-1200为核心,通过优化模糊控制器的设计,控制器主要通过遗传算法优化知识库中的数据库进行优化;软硬件设计,硬件部分包括矿物流量数据采集,压力,旋转速率等信号采样,主机、传感器以及继器电路图。软件设计采用S7 Basic V 10.5软件编写,根据程序流程图给出了信号采样程序;对于监控界面的设计,界面采用WINCC flexible软件来绘制,设计了监控、报警、旋转速度实时曲线等界面,实现了对分离过程各个部分参数的实时监控。最后,通过PID算法比较,MATLAB仿真从而突出其模糊PID的优越性。同时将PLC-1200与工控机、HMI三者合成一体,对整个系统进行以太网通讯。控制系统运行稳定,排出的精矿含量明显提高,满足了矿物生产过程中对矿产资源的分离效率的提高和对精矿纯度含量的要求。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD45;TP273

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本文编号：1284258