Способ управления процессами углеобогащения с экстремальными статическими характеристиками Советский патент 1983 года по МПК B03D1/02 

СП

о сд

Изобретение относится к обогащению полезных-ископаемых и может быть использовано для оптимального управления промышленными обогатительными установками, для которых характерны процессы непрерывного массообмена, например установками в угольной, коксохимической, металлургической и строительной промышленностях.

Известен способ управления процессами обогащения с экстремальной ста- 10 тическрй характер 1стикой, основанный на применении дифференциальной систекш экстремального управления. При управлении по этому способу в систему, вносятся одинаковые и постоянные 15 по модул, но. различные по знаку Дополнительные управляющие воздей ствкя ли , в результате чего статические экстремальные характеристики, вычисляемые при противоположных зна- Ках ли , смещаютсяв разные стороны относительно действительной стати- ческой характеристики объекта. В. , соответствии со знаком получившейся разнести система осуществляет движение к экстремальной точке стати- ческой характеристи ки Щ . :

Недостатком известного способа управления является низкое качество управления из-за существенных по;терь на рысканье, вызываемых режимом 30 автоколебаний, существующим в замкн.,той системе управления даже в слу- чае отсутствия дрейфа статической характеристики объекта из-за, наличия инё pциoннc cти последнего и 35 .нелинейности в системе уйравления.

Известен также способ упр авления процессами углеобогащения с экстремальными статическими характеристиками преимуществе нно путем изменения дд величины шага квантования управляющего воздействия- -высоты тяжелого слоя пбстели, по знаку отклонения качественно-количественных .показателей - зольности концентрата . .Управлеиие по известному спосрбу рсуществляется сдвумя значениями шага квантования по уровню управляюще.го воздействия в зависимости от знака критерия управления Ф. При отрицательной велиге ине Ф {зона допус-50 тимых режимов) устанавлива(атся больше величина шага квантования & . V а ирй положительной величине критерия Ф (эойа допустимых режимов) - малая ,, шага&Ич .55

Известный способ управления не i обеспечивает дрстаточно высокого качестна процесса управления. Это обуславлива тся тем, что реализация способа требует организации непрерывных 60 ПоИскч вых движений системы в зоне экс:фемаль1аого значения критерия Ф с малым шагсж ли , что является , . нсфо нйком принципиально неустранимых/ сущ таенных потерь на рысканьё,

ющих место даже при отсутствии дрейфа статической характеристики объекта. Кроме того, при управлении по известному способу время выхода системы в зону экстремума из-за того, что, движение системы происходит с жёстко заданным значением величины шага квантования по уровню iU , зависит от крутизны статической характеристики объекта управления, которая для рассматриваемого класса объектов является величиной переменной, что в некоторых случаях приводит к значительному увеличению потерь на поиск в системе.

Цель изобретения - повышение точности управления за -счет компенсации дрейфа статической характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что- согласно, способу управления процессами углеобогащения с экстремальными .статическими характеристиками путем изменения величины.шага квантования управляющего воздейст- ВИЯ - высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно-количественных показателей - зольности концентрата, дополнительно изменяют величину, отклонения- зольности концентра та и шаг квантования управляквдего звоздействия при положительном значе НИИ знака отклонения зольности концент рата изменяют пропорционально величине отклонения зольности концентрата.

Способ осуществляется слеДуюшим образом. - ,

В качестве критерия управления Ф используют выражение, учитывающее как качество товарного продукта К i (например, засоренности продуктов обогащения), так и его количество G, вида

Ф Фо+С1 -Ь().ах ,

()

где Фо - постоянная составляющая; а и 6 - весовые коэффициеты; .п - показатель степени, обычно : равный 2f . . Кг - заданное значение показа теля качества.

.значения коэффициентов, входящих в (1), можно определить, исп апьзуя понятие допустимый режим по методике, изложенной в прототипе.

Исходя Из того, что для процессов обогащения угля существует зависимость Q (К), которая может- постоянно корректироваться путем обработки информации о текущих значениях параметров G и К, полученной на объекте, выражение (1) можно записать в виде.

Ф Фе + af(K) - t(K - Kj) (2

Используя (2), вычисляют оптимальное значение показателя качества . Для этого составляют уравн .нение с1ф 2ь(к -Kj). о ;-. находят его решение. зная текущее значение показателя качества К-р, определяют направление в котором необходимо изменять испол зуемое в данном углеобогатительном аппарате управляющее воздействие с целью устранения имеющегося отклоне ния ; ЛК К Величину шага квантования по уровню управляющего воздействия Д U с целью сокращения времени выхода системы в зону экстремума, что приводит к уменьшению величины потерь на поиск, определяют из выражения дй С/ДК/, коэффициент пропорциональгде С ности, значение которого вычисляют по априорно известной зависимости путем, решения системы уравнений Н f(tl) KI f((J;2) значения показателя качества на границах диапазона его изменени Uf, 2 величины управляющего воздействия в этих же точках.. ( , 1 4 Шаг квантования по времени onpteделяют и-з условия окончания nepexcift ного процесса в системе. После окончания данного шага определяют изменившуюся зависимость G f(K) (для чего используется .информации о качественно-количественных параметрах с и К, полученная на текущем интервале дискретности) и новое значе,ние К . Затем производ вычисление нового значения &U, и процесс отслеживания дрейфа экстре л ма критерия управления продолжается При квантовании по уровню управляющего воздействия с помощью выраж ний (4) и (5) в принципе не нсключа ется возможность перехода за точку экстремума Ф Фтах так как значен остается все время одним и тем же. Для дальнейшего увеличения быстр действия н точности управления вели чину С целесообразно определять в зависимости от реально изменяющихся условий работы обогатительного аппарата параллельно с определением величины ROOT этбго путем обработки информации о текущих значениях параметров К и и на объекте определяют текущую зависимость К f (И.) , в которую представляют значение К К опт и вычисляют оптимальное значение управляющего воздействия. Тогда т где UT текущее значение управляющего воздействия, Квантование управляющего воздействия при помощи выражений (4) и (6) обеспечивает точный выход системы в экстремальную точку при отсутствии дрейфа статической характеристики объекта (в этом случае потери на рысканье равны нулю). При дрейфе статической характеристики управление по предлагаемому способу обеспечивает минимум потерь на рысканье, так как их в данном случае определяют только скоростью дрейфа этой характеристики, а не являются результатом возмущений, вносимьис системой (реализация способа не сопровождается возникновением автоколебаний в системе). Формализованное выражение алгоритма изменения управляющего воздействия по данному способу имеет вид 1пм п ь п 4и„ , U, 5,g:n(-g jS gniUn, где Unr ni-l значения управляющего воздействия на И - м и (И + 1) - м интервалах дискретнос и соответственно, &-Ущ-4 шаг квантования управляющего воздействия на (п + 1) - м интервале, - функция переключения, учитывающая характер зависимости к f(U) для конкретного процесса {например, при обогш ении угля в-отсадочной машине зависимость зольности концентрата от высоты тяжелого слоя и промпродуктовом отделении имеет характер f-l . монотонно возрастающий .-sitfn dU Ь --I а зависимость засоренности отходов посторонними фракциями от высоты тяжелого слоя в породном ,отделении монотонно убывающий -i; OtiT Регшизация йзобреа-ения на примере управления промпродуктовым отделением отсадочной машины заключается в следующем. Известно, что основньом управляющим воздействием для этого аппарата является высота тяжелого слоя постели Н, а качество конечного продукта угольного концентрата - характеризуется, его зольностью Л . Тогда критерий уп)авления этим отделение принимает вид Ф Ф- + обпл -to( ) шах . (8) w т. . « где Gfm - производительность роторного разгрузчика промпродукта, кг/с , - заданное значение зольности концентрата, %. Последовательность операций, необходимая для поиска и отслеживав ния максимального значения Of,n . fflaii( т. е. обеспечение максим тла выхода товарного продукта заданного качества), следующая. i в течение, интервала дискретности производят отбор информации о качественно-количественных параметрах хода процесса обогащения 0,„ и А и ее хранение. После окончания и тервала дискретности производят обработку накопленной информации с целью получения зависимости Gflf, f(A), которую подставляют в выражение (8). Затем на основании полученной зави-f ) симости Ф cHMociH Vfjjj 1 «к; вычисляют опти- мальное значение А б«у и определяют величину шага квантования-по уровню величину шага квантования - по уровню управляющего воздействия &Н, которую в соответствии с алгоритмом (7) суммируют с текущим значением управления HT и выдают на исполнительный механизм. Система производит отработку полученного задания и вся последовательиоть операций повторяется вновь. Использование изобретения приводит к увеличению выхода концентрата в среднем на 0,4-0,75%.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ УГЛЕОБОГМЦЕНИЯ С ЭКСТРЕМАЛЬНЫМИ СТАТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ путем изменения величины шага квантования управляющего воздействия высоты тяжелого слоя постели, по знаку отклонения качественно-количественных показателей - зольнрст;; концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет компенсации дрейфа статической характеристики, дополнительно изменяют величину отклонения зольности концентрата и шаг квантования управляххцёго воздействия при положительном значении знака отклонения § зольности концентрата :из / еняют пропорционально величине отклонения зольности концентрата.