[发明专利]高炉软水密闭循环系统的预估补水控制方法

摘要

本发明提供高炉软水密闭循环系统的预估补水控制方法，预估从补水调节阀的动作开始到软水补给到膨胀罐整个过程为止的时滞值，建立高炉软水密闭循环系统的补水模型；建立补水调节阀补水流量的控制模式；分别在线采集kτ时刻和(k+1)τ时刻的膨胀罐液位高度和，使用迭代更新公式来实时更新下一个控制节点的补水调节阀补水流量，完成高炉软水密闭循环系统的补水控制；直到膨胀罐水位恢复到正常水位。本发明通过预估出控制输入时滞大小,进而有效克服控制输入时滞对高炉软水密闭循环系统所带来的不利影响，最终使补水量和泄漏量迅速达到平衡，维持好膨胀罐液位的正常状态，保证高炉正常生产，使之生产出高质量的铁水产品，提高当前高炉炼铁生产自动化水平。

主权项

一种高炉软水密闭循环系统的预估补水控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、预估从补水调节阀的动作开始到软水补给到膨胀罐整个过程为止的时滞值τ：$\mathrm{\τ}=\frac{L}{v},$其中，L为补水调节阀到膨胀罐之间的管道距离；v为补水调节阀开启后软水的实时流速；S2、建立高炉软水密闭循环系统的补水模型：$h\left(t\right)=h_{t-\mathrm{\τ}}-\frac{{\∫}_{t-\mathrm{\τ}}^t{V}_2\left(r\right)\mathrm{dr}}{S}+\frac{{\∫}_{t-\mathrm{\τ}}^t{V}_1(r-\mathrm{\τ})\mathrm{dr}}{S},$这里，h(t)为t时刻的膨胀罐液位高度；h_t‑τ为t‑τ时刻的膨胀罐液位高度；V₂(r)为r时刻的膨胀罐连续漏水流量，为未知量；V₁(r‑τ)为r‑τ时刻的补水调节阀补水流量；S为膨胀罐的横截面积；S3、建立补水调节阀补水流量的如下控制模式：V₁(t)＝V₁(kτ),kτ≤t≤(k+1)τ,k＝0,1,2,…；V₁(t)为t时刻的补水调节阀补水流量；V₁(kτ)为kτ时刻的补水调节阀补水流量；S4、分别在线采集kτ时刻和(k+1)τ时刻的膨胀罐液位高度h(kτ)和h((k+1)τ)，使用如下迭代更新公式来实时更新下一个控制节点的补水调节阀补水流量，完成高炉软水密闭循环系统的补水控制：$V_1\left((k+1)\mathrm{\τ}\right)=f\×(V_1\left(\left(k\right)\mathrm{\τ}\right)+\frac{(h\left(\mathrm{k\τ}\right)-h\left((k+1)\mathrm{\τ}\right))}{\mathrm{\τ}}S),k=\mathrm{0,1,2}...;$直到膨胀罐水位恢复到正常水位，这里，f为补水补偿系数，取值范围为1.0～1.1。