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(yùn)輸方式，具有投資少、運(yùn)費(fèi)低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，而泵送設(shè)備是漿體管道的核心設(shè)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(yáng)程、流量適應(yīng)范圍大、輸送漿體濃度高、使用壽命長(zhǎng)的新型泵送設(shè)備，它是對(duì)控制要求較為復(fù)雜的輸送設(shè)備，如控制動(dòng)作復(fù)雜、運(yùn)行狀態(tài)變化大和規(guī)律性差等，是具有非線性、時(shí)變的系統(tǒng)，因此很難用常規(guī)的控制方法進(jìn)行控制。衡量水隔離漿體泵控制的重要指標(biāo)是混漿和清水損失，要避免混漿，同時(shí)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(yùn)動(dòng)，利用流體力學(xué)的基本原理，推導(dǎo)出水隔離漿體泵分別在進(jìn)漿時(shí)和排漿時(shí)的數(shù)學(xué)模型，該模型是非線性動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。通過(guò)數(shù)學(xué)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(shè)計(jì)了水隔離漿體泵的整體控制方案，保證料倉(cāng)液位高度不變，浮球在隔離罐的中間運(yùn)動(dòng)，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(kù)，同時(shí)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(duì)水隔離漿體泵進(jìn)行控制，由于被控對(duì)象具有時(shí)變、非線性等特點(diǎn)，PID控制效果不是很好。主要體現(xiàn)在，外部來(lái)漿流量變化時(shí)的控制效果不是很好。因此，采用T-S型模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，因?yàn)門-S型模糊推理系統(tǒng)能夠在線修正參數(shù)，而且RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在滿足一定條件時(shí)，與模糊推理系統(tǒng)具有等價(jià)性，該系統(tǒng)還具有魯棒性，對(duì)干擾信號(hào)不敏感，具有自適應(yīng)性等特點(diǎn)。通過(guò)仿真可以發(fā)現(xiàn)，T-S型模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制時(shí)，進(jìn)漿流量能更好地跟蹤外部來(lái)漿流量，中心位置性能指標(biāo)和清水損失量都比較小，能達(dá)到更好的控制效果。

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