专利名称：浮选槽液位的控制方法和装置的制作方法
浮选槽液位的控制方法和装置技术领域
本发明应用于工业自动控制领域，尤其应用于浮选流程，是一种基于浮选液位 控制的浮选流程稳定化控制方法。
背景技术：
浮选流程是选矿生产的重要环节之一，浮选流程的稳定性直接影响了浮选生产 指标和整个选矿厂的经济效益，因此，实现浮选流程的稳定化控制是异常重要而有意义 的工作。浮选流程的稳定化控制主要是依靠浮选液位的稳定控制，而浮选液位的稳定控 制是浮选生产中的一个难题。
现有技术中浮选槽液位常用的控制方法为通过单回路的PID (Proportion IntegrationDifferentiation，比例积分微分)控制来控制单作业的浮选槽液位。PID是一种经典控制算法，主要根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制 的，其中在比例控制的输出与输入误差信号成比例关系，积分控制的输出与输入误差信 号的积分成正比关系，微分控制的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中的浮选槽液位的单回路PID控制 方法至少存在如下问题该方法只着眼于单个作业的浮选槽的液位的稳定，而在浮选流 程中，由于多种干扰源的存在、浮选作业的串联分布以及中间矿的返回，使得浮选作业 之间相互耦合，相互影响。例如当一个作业的浮选槽液位控制不稳时，它所影响的不仅 是后续作业的浮选槽液位，它还通过中矿返回的方式影响前面作业的浮选槽液位，并进 而使整个浮选流程处于一种不稳定的状态。因此，只通过对单作业的浮选槽液位进行单 回路PID控制，很难实现整个浮选流程的稳定。发明内容
本发明的实施例提供了一种浮选槽液位的控制方法和装置，以实现对浮选槽液 位的协同控制，保证整个浮选流程的稳定。
一种浮选槽液位的控制方法，包括
根据预先建立的浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽液位的传递函数；
根据所述浮选槽液位的传递函数和预先建立的前馈反馈控制模型，计算出浮选 槽液位的前馈函数；
根据所述浮选槽液位的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出浮选槽液位的阀门 的开度的前馈反馈调节量。
一种浮选槽液位的控制装置，包括
传递函数计算模块，用于根据预先建立的浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽 液位的传递函数；
前馈函数计算模块，用于根据所述传递函数计算模块所计算出的浮选槽液位的传递函数和预先建立的前馈反馈控制模型，计算出浮选槽液位的前馈函数；
调节量计算模块，用于根据所述浮选槽液位的前馈函数和输入的矿浆流量，计 算出浮选槽液位的阀门的开度的前馈反馈调节量。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过根据所述 浮选槽液位的前馈控制器的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出浮选槽液位的阀门的开 度的前馈反馈调节量，可以实现浮选流程液位的协同控制，在整体上实现浮选流程的稳 定。主要方法包括
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提出的一种浮选槽液位的控制方法的原理示意图2为本发明实施例一提出的一种浮选槽液位的控制方法的处理流程图3为本发明实施例一提供的第i级浮选槽与第i+Ι级浮选槽的物理高差示意 图4为本发明实施例一提供的一种前馈-反馈控制模型的示意图5为本发明实施例提供的一种浮选槽液位的控制装置的具体结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施 例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护 的范围。
本发明实施例从浮选流程稳定的大局出发，以浮选槽液位控制和浮选中间泵池 液位控制为基本单元，充分利用干扰量变化的影响，采用前馈-反馈控制算法和延时作 用算法，通过浮选流程中各浮选槽尾矿阀门的开度和中间泵的泵速协同动作，实现浮选 流程液位的协同控制，在整体上实现浮选流程的稳定，
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一 步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
该实施例提出的一种浮选槽液位的控制方法的原理示意图如图1所示，该控制 方法的处理流程如图2所示，包括如下的处理步骤
步骤21、建立浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽液位的传递函数H1 (S)。
浮选槽液位的干扰源主要来自进入浮选的矿浆流量、循环泵的流量、调节阀的 开度变化。
首先，建立浮选槽液位的控制模型，该控制模块主要包括浮选槽液位的传递
权利要求
1.一种浮选槽液位的控制方法，其特征在于，包括根据预先建立的浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽液位的传递函数；根据所述浮选槽液位的传递函数和预先建立的前馈反馈控制模型，计算出浮选槽液 位的前馈函数；根据所述浮选槽液位的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出浮选槽液位的阀门的开 度的前馈反馈调节量。
2.根据权利要求1所述的浮选槽液位的控制方法，其特征在于，所述的根据预先建立 的浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽液位的传递函数，包括第i级浮选槽液位的传递函数H1(S)的计算方法如下
3.根据权利要求1所述的浮选槽液位的控制方法，其特征在于，所述的根据所述浮选 槽液位的传递函数和预先建立的前馈反馈控制模型，计算出浮选槽液位的前馈函数，包 括第i级浮选槽液位的前馈函数Gf的计算方法如下
4.根据权利要求1或2或3所述的浮选槽液位的控制方法，其特征在于，所述的根据 所述浮选槽液位的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出浮选槽液位的阀门的开度的前馈 反馈调节量，包括对于浮选流程中的粗选流程，第i级浮选槽液位的前馈反馈作用下的阀门调节量Ugf 的计算方法如下
5.根据权利要求4所述的浮选槽液位的控制方法，其特征在于，所述的根据所述浮 选槽液位的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出浮选槽液位的阀门的开度的调节量，包 括将多个浮选槽液位的阀门调节量按照设定的时间间隔进行顺序保存，在各个阀门调 节量对应的时间间隔到达后，将各个阀门调节量依次取出，并根据取出的阀门调节量对 相应的浮选槽液位的阀门的开度进行调节。
6.—种浮选槽液位的控制装置，其特征在于，包括传递函数计算模块，用于根据预先建立的浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽液位 的传递函数；前馈函数计算模块，用于根据所述传递函数计算模块所计算出的浮选槽液位的传递 函数和预先建立的前馈反馈控制模型，计算出浮选槽液位的前馈函数；调节量计算模块，用于根据所述浮选槽液位的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出 浮选槽液位的阀门的开度的前馈反馈调节量。
7.根据权利要求6所述的浮选槽液位的控制装置，其特征在于，所述的传递函数计算 模块计算第i级浮选槽液位的传递函数H1 (s)的方法如下
8.根据权利要求6所述的浮选槽液位的控制装置，其特征在于，所述的前馈函数计算 模块计算第i级浮选槽液位的前馈函数Gf的方法如下
9.根据权利要求6或7或8所述的浮选槽液位的控制装置，其特征在于，所述的调节 量计算模块具体包括粗选流程计算模块，用于对于浮选流程中的粗选流程，第i级浮选槽液位的前馈反馈 作用下的阀门调节量Ugf的计算方法如下
10.根据权利要求9所述的浮选槽液位的控制装置，其特征在于，所述的调节量计算 模块还包括延时处理模块，用于将多个浮选槽液位的阀门调节量按照设定的时间间隔进行顺序 保存，在各个阀门调节量对应的时间间隔到达后，将各个阀门调节量依次取出，并根据 取出的阀门调节量对相应的浮选槽液位的阀门的开度进行调节。
全文摘要
本发明实施例提供了一种浮选槽液位的控制方法和装置，该方法主要包括根据预先建立的浮选槽液位的控制模型，获取浮选槽液位的传递函数，根据所述浮选槽液位的传递函数和预先建立的前馈反馈控制模型，计算出浮选槽液位的前馈函数。根据所述浮选槽液位的前馈控制器的前馈函数和输入的矿浆流量，计算出浮选槽液位的阀门的开度的前馈反馈调节量。本发明实施例采用前馈-反馈控制算法和延时作用算法，通过浮选流程中各浮选槽尾矿阀门的开度和中间泵的泵速协同动作，实现浮选流程液位的协同控制，在整体上实现浮选流程的稳定。
文档编号G05D9/12GK102023651SQ20101051732
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者周俊武, 徐宁, 徐文立, 李映根, 王焕钢, 王赫 申请人:北京矿冶研究总院