本實用新型涉及煉焦技術領域，具體為一種集氣管壓力自適應模糊解耦控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著國內(nèi)大型焦爐在煉焦生產(chǎn)中的大量應用，焦爐裝煤時產(chǎn)生大量荒煤氣在裝煤時驟增，導致集氣管壓力瞬時增大，又因為焦爐炭化室操作產(chǎn)生的直接干擾，風機機前吸力和機后壓力帶來的間接干擾以及結焦周期和管道間的耦合等，壓力過高，則會導致焦爐跑煙、冒火、既污染環(huán)境又降低了荒煤氣的回收率，且著火會使爐柱受熱而強度降低，縮短爐齡。焦爐集氣管壓力控制過程是一個多變量、時變和強耦合且具有分布參數(shù)的非線性動態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)有的控制很難調(diào)節(jié)集氣管壓力恢復平衡穩(wěn)定，其控制效果難以滿足工藝的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種集氣管壓力自適應模糊解耦控制系統(tǒng)，具備提高集氣管調(diào)節(jié)靈敏度和加快集氣管壓力恢復平衡穩(wěn)定的優(yōu)點，解決了集氣管壓力穩(wěn)定的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種集氣管壓力自適應模糊解耦控制系統(tǒng)，包括開始控制計算模塊，所述開始控制計算模塊連接有集氣管，所述集氣管連接有現(xiàn)場傳感器，所述現(xiàn)場傳感器連接有現(xiàn)場傳感器采集裝置，所述現(xiàn)場傳感器采集裝置通過設定值初始化計算模塊連接有判斷模塊，所述判斷模塊連接有正常工況判定模塊和非正常工況判定模塊，所述正常工況判定模塊連接有自適應模糊控制模塊，所述自適應模糊控制模塊連接有解耦控制模塊，所述非正常工況判定模塊連接有前饋分析模塊，所述解耦控制模塊與前饋分析模塊均連接有控制輸出限幅處理模塊，所述控制輸出限幅處理模塊連接有達標檢測器，所述達標檢測器包括達標模塊和不達標模塊，所述不達標模塊連接有判斷模塊，所述達標模塊連接有結束本次控制模塊。

優(yōu)選的，所述自適應模糊控制模塊包括模糊控制模塊和模糊參數(shù)自校正控制模塊。

優(yōu)選的，所述解耦控制模塊包括組內(nèi)專家解耦模塊和組間專家解耦模塊。

優(yōu)選的，所述前饋分析模塊包括裝煤時荒煤氣產(chǎn)生量模塊和裝煤時高壓氨水對集氣管壓力影響量模塊及集氣管蝶閥快開控制量模塊。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

1、本實用新型通過設置自適應模糊控制模塊中的模糊控制模塊和模糊參數(shù)自校正控制模塊與解耦控制模塊中的組內(nèi)專家解耦模塊和組間專家解耦模塊及前饋分析模塊，達到了集氣管壓力快速恢復壓力平衡的效果。

2、本實用新型實現(xiàn)了利用高壓氨水裝煤過程中的煙塵控制率。

附圖說明

圖1為集氣管壓力自適應模糊解耦控制流程圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1，一種集氣管壓力自適應模糊解耦控制系統(tǒng)，包括開始控制計算模塊，開始控制計算模塊連接有集氣管，集氣管連接有現(xiàn)場傳感器，現(xiàn)場傳感器連接有現(xiàn)場傳感器采集裝置，現(xiàn)場傳感器采集裝置通過設定值初始化計算模塊連接有判斷模塊，判斷模塊連接有正常工況判定模塊和非正常工況判定模塊，正常工況判定模塊連接有自適應模糊控制模塊，自適應模糊控制模塊包括模糊控制模塊和模糊參數(shù)自校正控制模塊，模糊控制模塊通過集氣管壓力的偏差范圍，對不同工況進行分類，模糊參數(shù)自校正控制模塊通過集氣管壓力偏差e(集氣管壓力設定值-測量值)、偏差變化ec、控制增量△u的實際取值及其論域，確定Ke(量化因子)、Kec(量化因子)和Ku(比例因子)的初值，然后根據(jù)誤差和誤差變化率的大小，依一定的調(diào)整規(guī)則，動態(tài)調(diào)節(jié)Ke、Kec和Ku的取值，自適應模糊控制模塊連接有解耦控制模塊，解耦控制模塊包括組內(nèi)專家解耦模塊和組間專家解耦模塊，組內(nèi)專家解耦模塊內(nèi)耦合關系強，自平衡較快，假設當1#吸氣管的壓力高于2#吸氣管時，則1#內(nèi)的煤氣不僅要流向匯總管，而且也要流向2#管，從而使1#管壓力下降，使2#管壓力升高，其目的是使1#、2#壓力趨于一致。因此如仍根據(jù)原單管控制算法獲得的輸出加以控制，在并聯(lián)耦合的影響下，系統(tǒng)必然產(chǎn)生超調(diào)，從而加劇壓力的波動，組間專家解耦模塊是由集氣管匯總管的并聯(lián)產(chǎn)生的耦合關系，它相對于組內(nèi)耦合影響較慢，但由于牽涉到組內(nèi)各管，對壓力波動影響較大，根據(jù)兩組壓力之間的波動和各蝶閥開度變化情況，組間耦合采用設定點動態(tài)調(diào)整的解耦方法，非正常工況判定模塊連接有前饋分析模塊，前饋分析模塊包括裝煤時荒煤氣產(chǎn)生量模塊和裝煤時高壓氨水對集氣管壓力影響量模塊及集氣管蝶閥快開控制量模塊，解耦控制模塊與前饋分析模塊均連接有控制輸出限幅處理模塊，當?shù)y開度為5％～30％時，流量特性曲線為直線型，當?shù)y開度在70％～100％時，已失去調(diào)節(jié)作用，因此對解耦后的輸出控制增量進行限幅處理，使蝶閥報紙較好的靈敏度，控制輸出限幅處理模塊連接有達標檢測器，達標檢測器包括達標模塊和不達標模塊，不達標模塊連接有判斷模塊，達標模塊連接有結束本次控制模塊。

工作原理：該集氣管壓力自適應模糊解耦控制系統(tǒng)使用時，通過開始控制計算模塊進行計算，現(xiàn)場傳感器對集氣管進行信息鑒定，現(xiàn)場傳感器采集裝置收集現(xiàn)場傳感器的信號，結合現(xiàn)場實時工況，通過設定值初始化計算模塊來計算集氣管壓力初始設定值，通過把計算得來的集氣管壓力初始設定值經(jīng)過判斷模塊判斷，經(jīng)過判斷模塊判斷成兩種可能，一種是正常工況判定模塊，另一種是非正常工況判定模塊，在正常工況下：通過采集到相關集氣管壓力參數(shù)信息進行自適應模糊控制，通過自適應模糊控制模塊中的模糊控制模塊和模糊參數(shù)自校正控制模塊對不同的工況進行分類以及調(diào)整量化因子與比例因子的取值，由于集氣管壓力耦合嚴重，在經(jīng)過自適應模糊控制模塊后的輸出量還需要解耦控制，解耦控制模塊包括組內(nèi)專家解耦模塊和組間專家解耦模塊兩種解耦控制方式，組內(nèi)專家解耦模塊內(nèi)耦合關系強，自平衡較快，組間專家解耦模塊能夠對控制量進行二次修正，其次對解耦后的輸出控制增量進行輸出限幅處理，使蝶閥保持較好的靈敏度，把處理后的數(shù)值由達標檢測器檢測，當集氣管壓力達不到工藝要求范圍，則由達標檢測器內(nèi)的不達標模塊返回至判斷模塊，再次進行調(diào)節(jié)，若達標則由達標檢測器內(nèi)的達標模塊來控制結束本次控制模塊，在非正常工況下：通過前饋分析模塊計算出集氣管蝶閥快開控制量，前饋分析模塊包括裝煤時荒煤氣產(chǎn)生量模塊和裝煤時高壓氨水對集氣管壓力影響量模塊及集氣管蝶閥快開控制量模塊，通過控制輸出限幅處理模塊對其進行控制輸出限幅處理，當集氣管壓力達不到工藝要求范圍，則由達標檢測器內(nèi)的不達標模塊返回至判斷模塊，再次進行調(diào)節(jié)，若達標則由達標檢測器內(nèi)的達標模塊來控制結束本次控制模塊。

綜上所述：該一種集氣管壓力自適應模糊解耦控制系統(tǒng)，通過自適應模糊控制模塊、解耦控制模塊和前饋分析模塊，解決了集氣管在不同工況下不能快速恢復壓力穩(wěn)定的問題。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。