[发明专利]一种球磨机控制方法

权利要求书

1.一种球磨机控制方法，其特征在于，求解以下目标函数的最小值对应的最优控制量将的第一部分u(t)作为最优的给矿速度和给水流量，从而控制球磨机的溢流粒度和排矿率：

minu^(t)J~=12u^(t)T[GTQG+R1+E-TR2E-1]u^(t)+[y0(t)TG-y^r(t)TG-u0(t-1)TE-TR2E-1]u^(t)G-Gu^(t)≤ymax-y0(t)-ymin+y0(t)umin≤u^(t)≤umaxu0(t-1)+EΔumin≤u^(t)≤u0(t-1)+EΔumax]]>

其中，

u^(t)=u0(t-1)+EΔu^(t),]]>

u₀(t-1)＝[u(t-1)^T u(t-1)^T … u(t-1)^T]^T,

上述公式中，Δu(i)＝u(i)-u(i-1),i＝t,...,t+N_u-1；I是2×2的单位矩阵；u_min，u_max分别表示控制量u(t)的最小值与最大值，u(t)＝[u₁(t) u₂(t)]^T，u₁(t)为t时刻的球磨机的给矿速度，单位为kg/min，u₂(t)为t时刻的球磨机的给水流量，单位为m³/h；y_min，y_max分别表示输出量y(t)的最小值与最大值，y(t)＝[y₁(t) y₂(t)]^T，y₁(t)为t时刻的磨矿的溢流粒度，y₂(t)为t时刻的排矿率，单位为kg/min；Δu_min，Δu_max分别表示控制增量Δu(m)的最小值与最大值，Δu(m)＝u(m)-u(m-1),m＝t,...,t+N_u-1，N_u是控制时域；其中，α_ij，β_ij中的未知元素利用ARX模型和最小二乘法辨识求得，n_y,n_u分别为y(t)、u(t)对应的阶次，e(t)是2×1的白噪声，且与y(t)和u(t)都线性无关；Q是期望输出与球磨机磨矿过程ARX模型预测输出偏差权重系数矩阵，R₁是u(t)权重系数矩阵，R₂是Δu(m)权重系数矩阵；为t时刻的期望输出；N_y是预测时域；n_k＝max(n_y,n_u)；Φ,A_i和B_j中的参数辨识方法如下：将需要辨识的参数集合成一向量并将t-1时刻的输入输出数据整合成向量定义k＝max(n_u,n_y)+1，则根据最小二乘法，向量δ的估计值为将δ的估计值作为球磨机磨矿过程ARX模型的最佳参数，即得到Φ,A_i和B_j参数，N是采集的溢流粒度、排矿率、给矿速度、给矿流量辨识数据的组数。

2.根据权利要求1所述的球磨机控制方法，其特征在于，n_u，n_y的求解方法为：先选择多组n_u，n_y，根据设定函数AIC＝Nlogσ²+2d，其中σ²为噪声方差，N是采集的溢流粒度、排矿率、给矿速度、给矿流量辨识数据的组数，N＞＞max(n_y,n_u)，d＝4*n_u+4*n_y+2；求得不同n_u，n_y组合下的AIC值，当AIC最小时对应的n_u，n_y，为最佳的n_u，n_y。