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水隔离浆体泵建模与控制

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水隔离浆体泵建模与控制

发布日期:2019-11-06 作者: 点击:

水隔离浆体泵建模与控制 

浆体管道输送是近几十年才出现的一种新的运输方式,具有投资少、运费低、管理方便等优点,而泵送设备是浆体管道的核心设备,直接影响浆体管道的输送能力。水隔离浆体泵是一种具有高扬程、流量适应范围大、输送浆体浓度高、使用寿命长的新型泵送设备,它是对控制要求较为复杂的输送设备,如控制动作复杂、运行状态变化大和规律性差等,是具有非线性、时变的系统,因此很难用常规的控制方法进行控制。衡量水隔离浆体泵控制的重要指标是混浆和清水损失,要避免混浆,同时使清水的损失量尽量减小。
       

水隔离浆体泵

本文首先分析了隔离罐中浮球的运动,利用流体力学的基本原理,推导出水隔离浆体泵分别在进浆时和排浆时的数学模型,该模型是非线性动态数学模型。通过数学模型的建立,得出混浆的原因以及影响清水损失的因素。据此在周期控制的前提下设计了水隔离浆体泵的整体控制方案,保证料仓液位高度不变,浮球在隔离罐的中间运动,浮球速度变化缓慢,从而将浆体连续不断地输送到尾矿库,同时可以避免混浆,有利于减小清水的损失量。

       首先采用了PID控制对水隔离浆体泵进行控制,由于被控对象具有时变、非线性等特点,PID控制效果不是很好。主要体现在,外部来浆流量变化时的控制效果不是很好。因此,采用T-S型模糊RBF神经网络进行控制,因为T-S型模糊推理系统能够在线修正参数,而且RBF神经网络在满足一定条件时,与模糊推理系统具有等价性,该系统还具有鲁棒性,对干扰信号不敏感,具有自适应性等特点。通过仿真可以发现,T-S型模糊RBF神经网络控制时,进浆流量能更好地跟踪外部来浆流量,中心位置性能指标和清水损失量都比较小,能达到更好的控制效果。

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