[发明专利]一种基于工况识别的烧结终点参数自整定专家控制方法

权利要求书

1.一种基于工况识别的烧结终点参数自整定专家控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：数据采集和模糊化步骤：采集和计算混合料仓料位及其变化率、烧结终点位置的偏差、烧结终点温度、17#～19#风箱温度平均值的变化率以及烧结废气温度上升点位置6个过程变量并进行模糊化处理；

步骤2：模糊诊断步骤：根据模糊化的6个过程变量，基于诊断规则得到当前烧结运行状态处于何种工况；所述的工况为烧结终点、混合料仓料位及其变化率的工况；

步骤3：在线控制步骤：根据模糊诊断步骤获得的工况，基于建立的专家规则，在线调整控制周期、控制步长和烧结机速度的上限值和下限值，实现烧结终点的自动控制。

2.根据权利要求1所述的基于工况识别的烧结终点参数自整定专家控制方法，其特征在于，步骤1中，6个过程变量的模糊化过程为：模糊化采用的量化因子均为1，隶属度函数均采用三角-半梯形函数，最大隶属度为1，6个过程变量选取的论域如下：

混合料仓料位＝{65，70，73，78，81}；

混合料仓料位变化率＝{-1，-0.5，0，0.5，1}；

烧结终点位置的偏差＝{-0.9，-0.3，0，0.3，0.9}；

烧结终点温度＝{350，440，500}；

17#～19#风箱温度平均值的变化率＝{-10，-5，0，5，10}；

烧结废弃温度上升点＝{20，18，17，16，15}；

6个过程变量的模糊语言变量如下：

混合料仓料位＝{负大，负小，零，正小，正大}；

混合料仓料位变化率＝{负大，负小，零，正小，正大}；

烧结终点位置的偏差＝{负大，负小，零，正小，正大}；

烧结终点温度＝{负，零，正}；

17#～19#风箱温度平均值的变化率＝{负大，负小，零，正小，正大}；

烧结废弃温度上升点＝{负大，负小，零，正小，正大}；

经模糊化后，6个过程变量变为28个模糊语言变量和对应的隶属度值。

3.根据权利要求2所述的基于工况识别的烧结终点参数自整定专家控制方法，其特征在于，步骤2中，包括模糊推理步骤和解模糊步骤；

模糊推理步骤：设28个模糊语言变量的隶属度向量为μ，根据长期的数据和专家经验建立15种综合工况和28个模糊语言变量之间的因果关系集为R，模糊推理就是建立15种烧结工况的隶属度向量F、μ和R的模糊关系，即F＝μoR，采用主因素决定型的模糊算子进行模糊运算；

所述的15种综合工况为：烧结终点的工况：大提前、小提前、正常、小滞后和大滞后；混合料仓料位的工况：过高、高、适中、低和过低；混合料仓料位变化率的工况：正大、正小、适中、负小和负大；

解模糊步骤：通过隶属度最大的原则进行解模糊，得到当前烧结运行状态的典型工况。

4.根据权利要求3所述的基于工况识别的烧结终点参数自整定专家控制方法，其特征在于，步骤3中，专家规则采用了基于规则的表达形式，专家规则表由多条经验规则组成，采用的形式为：IF条件1AND条件2AND条件3THEN结论，每条规则的输入条件由上述三类典型工况即烧结终点、混合料仓料位及其变化率的工况的与关系构成，结论是选择哪一套控制策略，总共建立125条规则，8套控制策略，在线调整各控制参数，，控制策略具体描述如下：

控制策略1：最大限度减慢机速；控制周期＝1.0min，控制步长＝-0.02m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略2：中等限度减慢机速；控制周期＝5.0min，控制步长＝-0.02m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略3：最小限度减慢机速；控制周期＝10.0min，控制步长＝-0.02m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略4：保持当前速度；控制周期＝10.0min，控制步长＝0m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略5：最小限度加快机速；控制周期＝1.0min，控制步长＝0.02m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略6：中等限度加快机速；控制周期＝5.0min，控制步长＝0.02m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略7：最大限度加快机速；控制周期＝10.0min，控制步长＝0.02m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.7m/min；

控制策略8：维持正常速度；根据经验，将正常的理想烧结机速度IdealSv设为2.98m/min，控制周期＝1.0min，若当前机速大于IdealSv，控制步长＝-0.05m/min，机速上限＝3.28m/min，机速下限＝2.98m/min；若当前机速小于IdealSv，则控制步长＝0.05m/min，机速上限＝2.98m/min，机速下限＝2.7m/min；若两者相等，则保持机速为2.98m/min；

专家控制规则表如下表所示：

表1专家规则表

表中的1～8分别对应控制策略1～控制策略8。