水隔离浆体泵建模与控制

发布时间：2020-06-11 21:07

【摘要】：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。 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。
【图文】：

Fig.2.2ThestateofseParatingball(l)进浆过程加速段:因浮球的密度小于浆体的密度，所以浆体的惯性比浮球大，如图2.2所示，h将变小，间隙流速由驱动液一清水流向浆体。

，pZ为管长L两端的压强。沿程阻力系数兄，通常与流体的流动状态、管壁的粗糙程度等因素有关。在工程中可以根据雷诺数和管壁的粗糙程度，，查莫迪图 (L.EMoody)来确定，图2.7就是莫迪图。‘，。_24弓自to盆O一。石 0100200400‘00100。，000一。的飞。。的一 0000100000‘尽一护23‘s‘日10.23‘5‘吕一 0523一S‘8一0.2一获.图2.7莫迪图 Fig.2.7Moodydiagram在流体力学中
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH38

【引证文献】

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1 李祯;浆体管道输送系统的过程监控与故障诊断[D];沈阳大学;2012年

本文编号：2708456