破碎过程自动控制（二）_百科知识_行业资讯

（3）控制规则修正及制取Fuzzy控制表有了P(nT)和r（nT）就可按自组织Fuzzy控制器的作原理及其设计方法来制取自组织Fuzzy控制表，其结果如表2所示（未考虑滞后量的问题），以П_aT代表。由于系统的滞后量较大，正如前述，即（nT-9T）时刻的控制对nT时刻系统性能有影响,所以此处控制量修正量应为v(nT-9T)=u(nT-9T)+r(nT)(1) （4）通过自组织Fuzxzy控制修改控制表由于初始Fuzzy控制的偏差e(nT)、偏差变化、控制量u(nt)的Fuzzy集都是单峰的，因此初始关系矩阵R₀的每一行最多只有一个元素为1，称这样状态为初始状态,否则称变换状态。对控制表П_aT进行直接修正的规则如下。 ①在初始状态时；若相邻采样同期测到的e和不相等，则将控制表П_nT中的由e(nT-9T)和对应的控制量修正为u(nT-9T)=u(nT-9T)+r(nT)；若相邻采样周期测到的e和都相等，则将控制表П_nT中相应的控制量修正为П_nT[e(nT-9T),e(nT-9T)+v(nT-9T)](--------------------------------------)2(2) 1=(П_nT[v(nT-9T)]1---t(nT)) 2 并取整数。表2 （П_nT控制表）

e(nT)	（nT）
	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6
	u(nT)
-6-5-4-3-2-1-0+0129406	66666540000000	66655430000000	66654330000000	6664321000-2-2-20	6664210000-2-4-20	6664210000-3-5-30	66442100-1-2-4-4-6-6	03530000-1-2-4-6-6-6	02420000-1-2-4-6-6-6	0222000-1-2-3-4-6-6-6	0000000-2-3-4-5-6-6-6	0000000-3-4-5-5-6-6-6	0000000-4-5-6-6-6-6-6

②在变换状态时：一律按上面方法对控制表П_nT进行修正。经过上述方法不断修改，便可得到性能较好的自组织模糊控制表。控制表可在每次采样时修改和使用,这样对计算机的容量和速度的要求可以降低，可用微机和单板机来实现。[next 系统中不同的比例系数GE、GE、EU和不同的采样周期对特性有一定影响，如图5所示。当GE增加时,上升速度加快并出现超调量，CE过大超调量增大。由图5可以看出，GE也影响特性曲线的上升速度和超调量。所以在实际工作中要适当确定GE、GE和EU。]

图5 比例系数对特性的影响a.比例系数 GE对特性的影响；b.比例系数 GE对特性的影响图6是不同采样周期对特性的影响。可见采样周期小时，系统特性上升快,但超调量增大；采样周期大时,系统特性上升慢，但有利于减少稳态误差。系统采用上述自组织模糊控制技术，得到了较好的控制效果。破碎机驱动电机的最大允许功率是200kW, 用PI或PID调节器时只能给定在150kW以上，尚不能避免停产事故的发生。采用自组织模糊控制器后，就允许将它给定在195kW，使生产率提高了13%左右，并避免了电动机过载而停产的事故发生。 3.破碎机负荷及排矿口自动控制用微机或模拟仪表自动地调节排矿口的大小，合理地调节给矿量，使破碎机满负荷动转，有效地利用输入能量,生产出最多数量合格产品,破碎作业生产率可提高12%,最终产品粒度降低13~28%,单位能耗降低1.1~1.4%，磨损材料损耗降低5~7%。

图6 采样周期对特性的影响[next]1.T=5；2.T=1.3

图7 破碎机负荷与排矿口自动控制系统方框图 液压圆锥破碎机负荷与排矿口自动控制系统是在液压圆锥破碎机的基础上实现的，例如图7所示的系统。该系统的破碎机负荷是根据油缸内的油压和驱动被碎机的电动机电流进行检测的。改变皮带给矿机的速度来改变给矿量,进行破碎机的负荷调节。破碎机的排矿口大小是根据进入高压油缸内的油量来确定的。该油量在低压等截面油箱内转换为油位高低，它与排矿口大小成比例,并通过液位传感器转换为排矿口大小的信号。控制高压油泵和电磁阀的工作时间，可以改变高压油缸内油量，来调节破碎机的排矿口。考虑到系统滞后较大,负荷和排矿口调节采用了占空比可调的间歇调节装置。控制特性见表3所示。排矿口指示器上设定了可调的工作区和上下限调节区，在工作区内不调排矿口。在上、下限调节区间,配合负荷指示器的指示值情况调节排矿口。在负荷指示器上,即压力表和电流表上设定了可调的工作区、上下限调节区和上下限位区。指示值在工作区上不进行任何调节。电流表或压力表指示值在上限调节区时产生调节动作;在上限位区时增大排矿口并发出报警信号。电流表和压力表的指示值都在下限调节区时产生调节动作（只有其中之一则不动作）;电流表或压力表指示值在下限位区时，系统转入手动，由操作员来增加给矿量或减少排矿口。表3 破碎机控制特性

排矿口指示			负荷指示			给矿量		排矿石		调节结果
工作区	上限调节区	下限调节区	工作区	上限调节区	下限调节区	增加	减少	增大	减小	负荷指示回工作区	排矿口指示回工作区
Δδ=δ₂-δ₁	Δδ₂=δ-δ₂	Δδ₁=δ₁-δ	ΔI=I₂-I₁	ΔI₂=I-I₂	ΔI₁=I₁-I	增加	减少	增大	减小	负荷指示回工作区	排矿口指示回工作区
	√			√						√
		√			√	√				√
	√				√				√		√
						√				√
		√		√				√			√
√			√
√				√			√			√
√					√	√				√
	√		√						√		√
		√	√					√		—	—

[next] 表中δ₂、δ₁ 、I₂、I₁分别为排矿口、负荷指示的上、下限值，随粗碎机、中碎机、细碎机的不同而不同,对应的Δδ、ΔI也不同。√表示排矿口、负荷指示所处的状态在上述调节动作的基础上，根据排矿口和负荷指示值状态,决定改变给矿量还是改变排矿口大小。当排矿口和负荷指示值同极性（都进入上限调节区或都进入下限调节区）时，首先调节给矿量,使负荷指示值回到工作区，然后确定下步的调节动作。当排矿口和负荷指示值反极性（一个在上限调节区，另一个在下跟调节区）时，首先调节排矿口,使排矿口指示值回到工作区。然后按负荷指示值确定调节动作。若负荷指示值在工作区内，即使排矿口指示值进入上限或下限调节区,或排矿口指示值在工作区内；负荷指示值进入上限或下限调节区，系统产生相应的调节动作，使其指示值回到工作区内。例如，排矿口和负荷指示值都进入上限调节区，系统首先减少给矿量,使负荷指示值回到工作区内；然后系统使排矿口减小，排矿口指示值回到工作区内，若负荷指示值越过工作区进入上限调节区,此时系统使给矿量减少，使负荷指示值回到工作区内。

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