[发明专利]一种机械动筛跳汰机的模糊逻辑控制方法

说明书

一种机械动筛跳汰机的模糊逻辑控制方法，解决现有技术存在的参数整定难度大，不适合非线性和滞后性系统控制，实际排矸效果不理想的问题。该方法根据设备空载功率设定矸石层功率值，通过功率变送器实时采集机械动筛跳汰机主驱动电机功率；将动筛功率偏差、偏差变化率和排矸曲线修正率进行模糊化处理后，结合机械跳汰机排矸控制工艺要求及实际经验、制作模糊规则表；通过加权平均法解模糊化，得出排矸曲线修正率；再利用模糊控制得出的排矸曲线修正率对排矸控制曲线公式进行曲率调整，自动调整输出值。该方法能够根据原煤来量变化进行模糊判断，实现智能控制排矸轮速度变化，可提高原煤分选效果，适应性强。

技术领域

本发明属于煤炭洗选技术领域，涉及一种煤矸分离方法，特别涉及一种能够根据原煤来量变化进行模糊判断，实现智能控制排矸轮速度变化，可提高原煤分选效果，适应性强的机械动筛跳汰机的模糊逻辑控制方法。

背景技术

原煤在进入选煤厂准备车间、或煤矿井下原煤分离系统中机械动筛跳汰机的动筛体后，由于煤的比重相对较小，矸石的比重相对较大，所以悬浮在水中的矸石下落速度相对较快；经过筛体的重复振动，矸石存于筛面上边缘，而煤层则悬浮在水中的上半部。在动筛筛体出口处有一组挡板和一个排矸轮，煤从排矸轮上面排出，矸石则在挡板下侧形成矸石层。

当机械动筛跳汰机工作时，如果排矸轮转速较低，矸石层会越积越厚，致使矸石进入排煤通道，出现煤中夹矸的现象。而如果排矸轮转速较快，矸石层变薄，块煤则可能从矸石通道排出，产生矸中带煤的现象。因此，需要适当调节排矸轮转速，合理控制矸石层厚度，才能使煤和矸石按照各自的通道稳定排出，进而达到良好的煤炭洗选效果。

现有控制排矸的方式包括：

1、PID控制。程序结构简单，可靠性高，稳态精度好；但是，由于各工艺参数存在许多非线性和时变性，且PID控制器的参数整定难度大，很难找到一组合适的PID参数适用于整个系统的宽范围调控，控制效果不好。

2、模糊PID控制。该方法具有自适应能力强，可自动整定控制参数等优点；但其主要控制目的是力求快速稳定矸石床层厚度，一旦原煤输入量产生变化时，变频器频率会快速升降，出现大排大放，进而导致筛体内矸石与煤的层间结构发生变化，适应性差、实际排矸效果不理想。

3、逻辑线性控制。其数学模型简单，在线参数可调性高，适应能力较强；但稳态精度不高、推理速度慢，不适合非线性和滞后性系统的控制。

特别是在煤矿井下原煤分离系统中，由于井下采煤过断层而造成的原煤量大小不同、给料不均匀、煤矸比例不同等多方面因素的影响，井下的机械动筛跳汰机洗煤系统具有高度非线性、时变不确定性和滞后等特点，所以现有的控制方式已经无法满足实际应用需求，故有必要对现有机械动筛跳汰机的控制方法予以改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种能够根据原煤来量变化进行模糊判断，实现智能控制排矸轮速度变化，可提高原煤分选效果，适应性强的机械动筛跳汰机的模糊逻辑控制方法。

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种模糊控制与逻辑曲线控制相结合的控制方法，模糊逻辑控制虽然稳定床层厚度精度上不如模糊PID控制，但是会兼顾频率升降变化，综合考虑床层厚度和排矸频率，达到理想的排矸效果。

本发明所采用的技术方案是：该机械动筛跳汰机的模糊逻辑控制方法包括如下步骤：

步骤一、根据机械动筛跳汰机的空载功率设定矸石层功率值；

步骤二、通过功率变送器实时采集机械动筛跳汰机主驱动电机功率P，将机械动筛跳汰机主驱动电机功率P的功率值以模拟量的形式传输到PLC；

步骤三、把PLC作为模糊控制器，对机械动筛跳汰机主驱动电机功率偏差e、偏差变化率Δe和排矸曲线修正率u进行模糊化处理；