卧螺工业大容量分离离心机的模糊控制概论

时间：2014-01-05

卧螺工业大容量分离离心机（以下简称离心机）的物料分离过程是一个非线性的过程，很难用一个精确的数学模型描述各种工艺条件的分离过程，传统的控制方法很难适应这些分离过程，分离效果不是很理想。模糊控制不需要被控制对象或过程精确的数学模型，需要丰富的经验知识，模糊控制为固液分离的智能控制提出了一个新思路。离心机工作时，根据进料浓度采用合理的运行方式，根据排渣含湿率的变化，采用模糊控制实时调整螺旋转速而改变差转速，以达到较佳的分离效果。

模糊控制的基本思想是把实际经验进行总结和形式化描述，用语言表达成一组定型的控制规则，通过模糊推理得到控制作用集，作用于被控制对象或过程。模糊控制的核心是对复杂的系统或过程建立一种语言分析的数学模型，使人的自然语言直接转化为计算机能接受的算法语言。

启动离心机时，首先启动辅电机，螺旋低速运转，排除上次运行中可能留下的残留物，避免启动转鼓时由于残留物分布不均匀而造成的振动大的情况。清除完残留物后，启动主电机，转鼓开始运转。达到稳定转速后选择工作方式。当进料浓度小于给定进料浓度时，采用零差速运行。当进料浓度大于给定进料浓度时，采用模糊控制的差速运行。离心机停机时，首先将转鼓转速降低，由螺旋将残留物排出机外。

离心机零差速运行时，主电机升速，当转鼓转速大于螺旋转速时，关闭辅电机，打开进料泵。由于辅电机不启动，主电机通过带传动带动差速器齿壳运转，离合器进入楔合状态使差速器整体运转，差速器内部无相对运动不起差速作用，进行零差速运行。在分离过程中，澄清液可分离出去。当沉积在转鼓壁上的沉渣达到一定厚度需要排渣时，启动辅电机，关闭进料泵，将沉渣从转鼓锥端排渣口排出。

当进料浓度大于给定进料浓度时，启动辅电机，离心机差速运行，根据排渣含湿率的变化，采用模糊控制实时调整螺旋转速而改变差转速。控制对象是沉渣含湿率，执行元件是带动螺旋的辅电机，测量元件是浊度计。浊度计测量排出沉渣的含湿率，将湿度转换为电压信号，再经过放大和滤波等处理后传输给PLC，PLC将采集到的信号进行模糊化处理得到模糊量，通过模糊推理、解模糊处理得到精确量，由变频器控制辅电机的动力输出。

模糊控制是正在发展的控制技术，对于很难建立精确的数学模型而有丰富控制经验的固液分离领域，模糊控制将发挥重要的作用。

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