黃河泥沙分離控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、許多技術(shù)方法用于固液分離過程，但黃河泥沙分離過程作為典型的復(fù)雜工業(yè)過程，至今沒有一套完整有效的分離方法。此分離過程具有非線性、大時(shí)滯、時(shí)變、干擾大等特點(diǎn)無(wú)法建立精確的數(shù)學(xué)模型。多年來國(guó)內(nèi)外分離界采用的傳統(tǒng)的控制方法(開環(huán)或閉環(huán))以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也很難適應(yīng)于廣泛的各種分離物料的分離過程，其分離效果也不是十分的理想。而近幾年來模糊控制的發(fā)展以及在工程應(yīng)用中取得的大量成效，為分離界的智能控制提出了一個(gè)新的分離控制思路。 本文首先系統(tǒng)

2、的介紹了離心沉降分離技術(shù)的原理，特別介紹了分離物料在臥螺離心機(jī)內(nèi)的分離原理以及影響分離效果的內(nèi)部和外部因素，為采用模糊控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離控制奠定了理論基礎(chǔ)；其次，對(duì)模糊控制器的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的剖析，將其與黃河泥沙分離工程的特點(diǎn)進(jìn)行融合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，找到它們的切合點(diǎn)，提出了基于GA的最優(yōu)的模糊控制器的設(shè)計(jì)方法，然后采用遺傳算法來優(yōu)化模糊控制器的查詢表，縮短系統(tǒng)控制的調(diào)節(jié)時(shí)間。 本文通過泥沙離心分離的輸入?yún)⒘亢洼敵鰠⒘康年P(guān)系進(jìn)行在線辨識(shí)

3、，獲得分離系統(tǒng)模擬模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)分離控制系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)中采用模擬對(duì)象仿真模型，主要為等效二階系統(tǒng)模型加一些非線性環(huán)節(jié)，然后對(duì)仿真模型進(jìn)行PID控制、模糊控制以及基于GA的模糊控制，比較三者的控制動(dòng)靜態(tài)特性，由于基于GA的模糊控制無(wú)超調(diào)和調(diào)整時(shí)間短，證明了其控制特性優(yōu)于前二者。我們采用了遺傳算法的二進(jìn)制編碼方式直接搜索系統(tǒng)空間，并優(yōu)化控制查詢表的參數(shù)，能生成具有很好控制特性的模糊控制器，克服了傳統(tǒng)模糊控制器查詢