沈陽盛贊泵業(yè)有限公司
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水隔離漿體泵建模與控制
漿體管道輸送是近幾十年才出現(xiàn)的一種新的運輸方式，具有投資少、運費低、管理方便等優(yōu)點，而泵送設備是漿體管道的核心設備，直接影響漿體管道的輸送能力。水隔離漿體泵是一種具有高揚程、流量適應范圍大、輸送漿體濃度高、使用壽命長的新型泵送設備，它是對控制要求較為復雜的輸送設備，如控制動作復雜、運行狀態(tài)變化大和規(guī)律性差等，是具有非線性、時變的系統(tǒng)，因此很難用常規(guī)的控制方法進行控制。衡量水隔離漿體泵控制的重要指標是混漿和清水損失，要避免混漿，同時使清水的損失量盡量減小。
本文首先分析了隔離罐中浮球的運動，利用流體力學的基本原理，推導出水隔離漿體泵分別在進漿時和排漿時的數(shù)學模型，該模型是非線性動態(tài)數(shù)學模型。通過數(shù)學模型的建立，得出混漿的原因以及影響清水損失的因素。據(jù)此在周期控制的前提下設計了水隔離漿體泵的整體控制方案，保證料倉液位高度不變，浮球在隔離罐的中間運動，浮球速度變化緩慢，從而將漿體連續(xù)不斷地輸送到尾礦庫，同時可以避免混漿，有利于減小清水的損失量。
首先采用了PID控制對水隔離漿體泵進行控制，由于被控對象具有時變、非線性等特點，PID控制效果不是很好。主要體現(xiàn)在，外部來漿流量變化時的控制效果不是很好。因此，采用T-S型模糊RBF神經網(wǎng)絡進行控制，因為T-S型模糊推理系統(tǒng)能夠在線修正參數(shù)，而且RBF神經網(wǎng)絡在滿足一定條件時，與模糊推理系統(tǒng)具有等價性，該系統(tǒng)還具有魯棒性，對干擾信號不敏感，具有自適應性等特點。通過仿真可以發(fā)現(xiàn)，T-S型模糊RBF神經網(wǎng)絡控制時，進漿流量能更好地跟蹤外部來漿流量，中心位置性能指標和清水損失量都比較小，能達到更好的控制效果。
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