基于模糊PID控制的摩擦电选机控制系统的研究

发布时间：2020-04-30 04:59

【摘要】：摩擦电选技术可以在不需要水作为介质的情况下对微细物料进行高效分选。因此,该技术的发展和应用前景十分广阔。然而,目前摩擦电选机的自动化水平还比较低,各设备的启停控制以及参数设置大多还需要在现场手动操作完成。为提高摩擦电选系统的工作效率以及安全性和稳定性,本文设计开发了一套基于模糊PID算法,同时以LabVIEW和PLC为核心的控制系统,具体内容如下:通过对电选系统的结构和工作原理进行分析后,发现风量作为贯穿整个分选过程的参数直接影响到系统的分选效果,因此保证其稳定性及调控性至关重要。PID控制不仅结构简单,而且鲁棒性强,是目前过程控制领域中应用最为广泛的控制方式之一。但是,在复杂的工业过程控制中,单独的PID控制同样存在其局限性。本文在结合电选系统的实际运行特点后,决定采用模糊算法对PID控制器的三个参数进行在线整定以实现对风量的快速精确调控。在Simulink仿真平台中分别建立了模糊PID、传统PID的仿真模型,并对二者在阶跃信号下的仿真结果进行了对比。结果表明,模糊PID控制器有着更好的控制效果。在LabVIEW编程环境下对摩擦电选控制系统进行了上位机软件的开发。对控制系统各部分功能需求进行研究分析后,将软件划分为登录模块、通信模块、联合仿真模块、设备监控模块和数据库模块五部分,并对编译各模块所需调用的功能函数进行自定义封装以实现软件的模块化开发。在STEP-7 MicroWIN环境下对PLC部分进行程序设计,包括各设备的顺序启停控制以及系统运行中各参数的监测和数据传递等内容。结合各软硬件的特点和兼容情况,选择合适的通信方式进行通信:PLC与上位机软件的通信方式选择OPC通信,上位机软件与数采模块的通信选择DCON协议的RS485通信,PLC与变频器之间采用Modbus协议的串口通信。在LabVIEW和Matlab的联合作用下,风量调节响应快、控制精度高。上位机软件的人机界面布局合理,逻辑清晰,便于用户操作。整个摩擦电选机控制系统功能完善、运行稳定、控制效果良好。
【图文】：

关系图,入料浓度,精煤灰分,精煤产率

以增强系统的抗干扰能力，使系统达到最佳运行状态。因的摩擦电选系统必将对其在各领域的推广应用产生非常研究现状 (Current Research State at Home &A电选技术的研究现状选技术被提出后，国内外学者对其进行了大量研究和技术的相关研究居多，研究方向主要集中在粉煤灰的脱炭以及方面[18]。近年来，，法国、罗马尼亚等国以废塑料的电选回国内的研究依旧集中在粉煤灰的脱炭以及粉煤处理两方面试验基础上对电选系统中各参数对分选效果的影响情况介绍了各参数对分选效果以及分选产品质量的影响原理。提供了理论数据支撑。图 1-1 至图 1-3 分别反映出了入料擦电选机分选效果的影响。

关系图,精煤灰分,精煤产率,风量

图 1-2 不同系统风量下精煤灰分与精煤产率关系图ure of cleans ash content and clean coal yield relation in different system a图 1-3 不同电压下精煤灰分与精煤产率关系图-3 Figure of cleans ash content and clean coal yield relation in different vol[21]研制的摩擦带电振动分选机可以对 PVC 和 PET 两种颗粒离后的产品有着较高的纯度和回收率。BenabderrahmaneA 等电选机，可以对塑料混合物进行有效分选。Chen J X 等[23]研机可以对二氧化硅和煤的混合物进行分选处理。该分选机的颗
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP273;TD457

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