Устройство для автоматического управления объектами углеобогатительной технологии с экстремальными статистическими характеристиками Советский патент 1980 года по МПК B03B13/00 

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ IОБЪЕКТАМИ УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫМИ СТАТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

1

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, например угля, методами флотации, отсадки, в тяжелых средах и другими; оно может найти примецение на обогатительных фабриках угольной, коксохимической и смежных отраслей промышленности.

Известно автоматическое устройство для дискретного управления технологическими процессами, имеющими статическую характеристику экстремального вида и подверженными действию случайных возмущений, содержащее блок формирования критерия эффективности, вычислительное устройство и экстремальный регулятор, изменяющий уставки локальных систем регулирования 1.

При этом алгоритм функционирования системы, реализуемый вычислительным устройством, определяет либо зависимую от величины приращения критерия эффективности стратегию поиска, либо независимую. Очевидно, выбор оптимальных значений показателей, характеризующих работу известной экстремальной системы, невозможен из-за противоречивости критериев потерь на поиск и потерь на рысканье.

Известно также устройство, для автоматического управления объектами технологии с экстремальными статическими характеристиками, содержащее блок формирования критерия управления, вычислительное устройство, экстремальный регулятор и систему стабилизации удельных расходов флотореагентов 2.

Однако в указанном устройстве вычислительное устройство определяет величину шага квантования по уровню управляющего

10 воздействия (удельный расход флотореагентов) пропорционально приращению критерия управления. Это приводит к значительному увеличению времени движения системы к экстремуму при нахождении ее в зоне

,5 недопустимых режимов, так как на относительно пологих участках статической характеристики, расположенных вне области экстремума, значение приращения критерия управления мало и, следовательно, поиск будет осуществляться с малым шаго.м по

20 управлению (имеется ввиду, что в промышленном флотопроцессе, протекающем в условиях действия помех и возмущений, экстремальные характеристики обычно не являются зависимостями параболического

типа). Это влечет за собой снижение помехоустойчивости известного устройства.

Целью изобретения является онтимизация процесса обогащения угля за счет уменьшения потерь на поиск и увеличение помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что устройство снабжено блоком определения знака критерия управления, вход которого подключен к входу блока формирования критерия управления, а выход - через вычислительное устройство к экстре.мальному регулятору.

На чертеже представлена функциональная схема устройства применительно к конктретному объекту углеобогатительной технологии флотации.

Устройство содержит объект управления 1 (флотационная машина), блок 2 формирования критерия управления, блок 3 определения знака критерия управления, вычислительное устройство 4, экстремальный регулятор 5 и систему 6 стабилизации удельных расходов флотореагентоБ.

Устройство работает следующим образом.

Блок 2 формирования критерия управления по значениям качественно-количественных показателей выходных продуктов флотационной машины 1 формирует с учетом ограничений процесса флотации функцию цели в виде F -aG,-M.-ЛJ) |де G - производительность флотоотделения по концентрату; Л и Af. -текущая и заданная зольность

концентрата;

аэкспериментальный коэффициент, определяемый их техникоэкономических соображений. Учитывая квадратичную зависимость критерия управления от удельных расходов флотореагентов, последние можно использовать в качестве управляющего воздействия в экстремальной самонастраивающейся системе.

Сиг .:,чл с выхода блока 2 формирования критерия 11рав;1ения поступает на вход блока 3 определения знака функции цели. Гак как крялрий управления формируется образом, что знак его является признако.ч учовлетворительного или неудовлетiiopure.ibHoro режима работы процесса флоiaii.itH то по полярности выходного сигнала блока 3. поступаюпьего на вход вычислительного усгрсГ; .. , последним вырабатывается алгоритм функционирования экстремального регулятора 5, меняющего уставки задатчиков системы 6 стабилизации удельных расходов флотореагентов путем установки большей величины задания удельных флотореагентов нри отрицательной величине критерия управления и меньшей при положительной величине критерия управления. При этом малый таг квантования управляющего воздействия устанавливается после

первого отрицательного приращения критерия управления.

Учитывая, что помехоустойчивость экстремальных дискретных систем новыщается при увеличении щага квантования управляющего воздействия, при неудовлетворительных режимах работы автоматически повышается помехоустойчивость за счет увеличения тага квантования в три раза. Это у.меньшает вероятность ложных переключений и, следовательно, время поиска.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления объектами углеобогатительной технологии с экстремальными статическими характеристиками, содержащее блок формирования критерия управления, вычислительное устройство, экстремальный регулятор и систему стабилизации удельных расходов флотореагентов, отличающееся тем, что, с целью оптимизации процесса обогац.1ения угля за счет уменьщения потерь на поиск и увеличения помехоустойчивости,

оно снабжено блоком огфеделения знака критерия управления, вход которого подключен к выходу блока фор.мирования критерия управления, а выход -- через вычислительное устройство к экстремальному регулятору.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Либерзон Л. М и др. Шаговые экстремальные системы. М., «Энергия, 1969.

2.Власов К. П и др. К расчету параметров самонастраир.аюн1ейся системы управления процессом флотации. «: 1звесгия ВУЗов, Горный журнал, 1976. Л 8 (прототип) .