Способ экстремального управленияМНОгОСТАдийНыМ флОТАциОННыМпРОцЕССОМ Советский патент 1981 года по МПК B03B13/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, например угля, методами флотации, отсадки и другими может найти применение на обогатитель ных фабриках угольной, коксохимической и смежных отраслей промышленности Известен способ репейно-импульсного управления технологическими процес сами, имеющими статическую характерис тику экстремального вида по двум переменным (Гаусса-Зейделя), основанный на том, что на каждом цикле находят экстремум по одной переменной при постоянстве другой, а затем ищут экстремум по второй переменной при постоянстве первой. Процесс поиска продолжается до тех пор, пока не будет достигнута точка экстремума 1 . Однако данный способ не обеспечивает быстрейшего достижения экстремума из-за значительных величин параметров динамических характеристик объектов углеобогащения в условия действия возмущений. Известен также способ экстрема) ного управления многостадийным фп тационным процессом обогащения yrj включающий регулирование удельиог расхода реагента-вспенивателя по i личиие щага квантова1шя, формируег го в зависимости от знака и велика иы приращения вольностей концентрг и отходов флотации. Шаг квантован по времени управляющих воздействий д t для релейно-импульсных систем экстремальиого управления, реалиэу щих способ,определяется из условий устойчивого изменения выбранной фу ции цели ведения технологического процесса и надежного измерения ее приращения при поиске экстремума следукщей зависимостью . Т - время запаздывания объекта управления С - коэффициент пропорциональнос Т - постоянная времени объекта управления. Экспериментально установлено, что время запаздывания и постоянные времени объектов углеобогатительной технологии соответственно 300-400 с и 500-600 с 2. Однако данный способ не обеспечивает необходимого быстродействия системы экстремального управления, а следовательно, и оптимальных показателей качества процесса управления, в частности потерь на поиск, а это при использовании такого способа для управления процессами углеобогащения например флотацией, приводит к существенным потерям полезного продукт с отходами. Цель изобретения - повьшение качества управления за счет уменьшения потерь на поиск. Поставленная цель достигается тем что дополнительно регулируют удельны расход реагента-собирателя по шагу квантовария и измеряют значения времен запаздывания стадий флотационного процесса при регулировании реаген тов вспениватепя и собирателя, и удельньй расход реагента-вспенивателя изменяют с упреждением на величин времени запаздывания при регулировании реагента-собирателя, а удельный расход реагрнта-собирателя - с упре ждением на величину времени запаздывания при регулировании расхода реагента-вспенивателя. В предлагаемом способе использует ся несколько видоизмененное выражение известной функции цели - получение максимума товарной продукции заданного качества Ф-Фo-c,AVb(,), постоянная составляющая функции цели; экспериментальные коэффиц енты, определяемые из тех нико-экономических сообра жений АОтекущая зольность отходов флотацииj Ац, Ацэ текущая и заданная зольно ти, флотоконцентрата. Подставляя в формулу функции цел зависимость зольности выходных прод 8 4 ов флотации от управляющих воздейтвий (удельных расходов реагентов спекивателя и собирателя), находим осле аппроксимации полученного выраения полиномом второго порядка уравения связи функции цели и управляюих воздействий -ао «22 О Cl2, а а а аппроксимирующие ко4 Л4 4.1 эффициенты; Ч - удельные расходы реагентов вспенивателя и собирателя. Способ поиска экстремума функции двух переменных заключается в следующем. Делается шаг по первому управляющему воздействию (удельному расходу реагента-вспенивателя), от него определяется знак приращения функции цели и вырабатывается направление поиска по этому каналу, которое запоминается и используется в следующем шаге по данному управлению. Затем, не возвращаясь в предыдущее состояние, делается шаг по торому управляющему воздействию (удельному расходу реагента-собирателя) , от него определяется знак приращения функции цели и вырабатывается направление поиска по второму каналу, которое запоминается и используется в следующем шаге по этому управлению. И так далее до достижения экстремума функции цели. Указанные специфические особенности разработанных алгоритмов позволяют увеличивать быстродействие поиска путем поочередной подачи одного управляющего воздействия с упреждением на величину времени запаздывания по отношению к моменту определения знака приращения функции цели от другого управляющего воздействия. На фиг.1 изображены графики изменения координат объекта управления , 2, ф и установок управляющих воздействий U, U во времени при поиске экстремума функции цели на фиг.2 - функциональная схема устройства для реализации способа. Шаг квантования по времени управлякщих воздействий t для рассматриваемого алгоритма определяется следующей формулой At СТ .(2) 5 Анализ формул (I ) и (2) свидетел ствует о существенном увеличении йастродействия поиска экстремума предлагаемым способом по сравнешбо с известными. Звеном 1 (фиг.2) является технологический объект управления - процесс угольной флотации, подверженный действию возмущений f(t). На вход объекта подаются управляющие . воздействия и Z , а на его выходе определяются зольности концент рата А и отходов флотации Ар с помощью датчиков 2 и 3 соответствен но. Выходные сигналы последних поступают на вход вычислительного устройства 4, которое, согласно принятому критерию эффективности, опреде ляет текущее значение функции цели Ф . Звеном 5 представлен автомати ческий двухканальный оптимизатор, который в соответствии с предписанием ему алгоритмом функционирования осуществляет поиск экстремума функции цели путем перезадания уста новок удельных расходов флотореаген тов и , и 2 систем 6 и 7 автоматической стабилизации по наступающей информации о функции цели. Синхронизирушцее устройство координирует работу вычислительного устройства и автоматического оптимизатора во времени. В качестве золомеров выходных продуктов флотации применены анализаторы типа РАМ-1М и RAP-5, вычислительное устройство выполнено на функциональных преобразователях фер родинамического типа ПФФ, автоматический оптимизатор и синхронизирующее устройство разработаны на бескон тактных транзисторных элементах сери Логика-Т, а системы автоматической стабилизации удельных расходов реаге тов вспенивателя и собирателя - на базе автодозаторов типа АДРМ-2. 0 Эффективность способа управ 1ения связана с тем, что потери на по сравнению с известным спосо1(ом уменьщшшсь на 40Z, а потери на поиск соизмеримы и незначительны по cBoetfy уровню. При этом уме ьшается дисперсия зональности проду тов флотации и соответственно увел чивается выход флотоконцентрата. Формула изобретения Способ экстремального упраш ения многостадийным флотационным про ессом обогащения угля, включающий лирование удельного расхода реа:ента-вспенивателя по величине шаг квантования, формируемого в зав iCHMOC1Яти от знака и вепичиш1| приращен зольностей концентрата и отходо флотации, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления, дополнительно регулир)пот удепь 1й расход реагента-собира «ля по шагу квантования и измеряют значения времен запаздывания стадий апотационного процесса при регулирс вании реагентов вспенивателя и со( нрателя, и удельный расход реагента вспенивателя изменяют с упредде ием на величину времени запаздывания при регулировании реагеита-собирателя, а уделыо1Й расход реагента-с бирателя - с упреждением иа велиШиу времеии запаздыва}шя при регу, ровании расхода реагента-вспеиив Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Мееров М.В. и др. Основы « М., Недра, атического управления. 1972, с.752. 2. Авторское свидетельство по заявке 2593288/03, кл. В 03 В 13/00, 1978. 1.г.Ф Фи.1