CN115245854A - 基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机 - Google Patents

基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机，该方法包括以下步骤：S1、获取辊压机运行过程中状态数据并进行模糊化；S2、根据模糊变量的赋值建立模糊控制规则；S3、根据模糊变量构建隶属函数；S4、将隶属函数进行拟合产生激励函数，对激励函数进行归一化处理得到收敛值；S5、基于模糊规则建立自适应模糊模型；S6、获取辊压机实时运行数据，根据自适应模糊模型输出模糊量；S7、选用重心法对输出模糊结果进行解模糊处理；S8、根据解模糊结果调整辊压机运行状态。通过构建自适应的模糊控制方法，形成多输入输出的模糊控制***，从而能够根据工况实时调整辊压机的运行状态，进而平衡辊压机的负荷。

Description

基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机
技术领域
本发明涉及辊压机设备技术领域，具体来说，涉及基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机。
背景技术
辊压机，又名压延机、对辊机、轧机、挤压磨、辊压磨，是国际80年代中期发展起来的新型水泥节能粉磨设备，具有替代能耗高、效率低球磨机预粉磨***，并且降低钢材消耗及噪声的功能，适用于新厂建设，也可用于老厂技术改造，使球磨机***产量提高30—50％，经过挤压后的物料料饼中0.08mm细料占20—35％，小于2mm占65—85％，小颗粒的内部结构因受挤压而充满许多微小裂纹，易磨性大为改善。辊压机由两个相向同步转动的挤压辊组成，物料从两辊上方给入，被挤压辊连续带入辊间，在高压作用下实现对物料的粉碎。
现有技术的辊压机，挤压辊辊面与辊体一体化，在制造时需要先整体式锻造辊体和辊面，再人工采用热堆焊的方式在辊面焊出一个个排列整齐的凸块，生产难度高，工期、价格成本极高。但是辊压机长时间使用后，受到物料的挤压、摩擦，辊面及凸块会出现磨损，磨损较严重时就需要更换挤压辊，而从辊压机进料口进入的物料难以均匀地分布在两辊之间，一般挤压辊的中间部分会堆积更多物料，导致辊压机在工作一段时间后，会出现挤压辊中部磨损严重、两端只存在轻微磨损的情况，由于辊面与辊体一体化，就必须更换整个挤压辊，更换成本极高，且对整个挤压辊进行拆卸再安装极其费时费力，影响工作效率。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于模糊控制的辊压机控制方法及低成本高效率的辊压机，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种基于模糊控制的辊压机控制方法，该方法包括以下步骤：
S1、获取辊压机运行过程中状态数据并进行模糊化，所述状态数据包括辊压机的运行电流I、运行功率P、物料挤压速率V、料饼内细料含量R以及运行电流的变化率ΔI、运行功率的变化率ΔP；
S2、根据模糊变量的赋值建立模糊控制规则，其中包括：
S21、建立模糊控制规则库，其采用IF-THEN规则；
S22、在所述规则库下建立节点；
S23、在所述节点下再建立子节点，所述子节点为辊压机自身运行的变量。
S24、为所述子节点配置参数表；
S25、为需要进行模糊化处理的参数定义三角形隶属度函数，其表达式为：
Figure BDA0003710957680000021
其中x为输入变量，参数a,c分别对应着三角形下部左右两个顶点的坐标，参数b为三角形顶点的高度坐标；
S3、根据模糊变量构建高斯隶属函数；
S4、将高斯隶属函数进行拟合产生激励函数，对激励函数进行归一化处理得到收敛值；
S5、基于模糊规则建立自适应模糊模型，其中包括：
S51、根据所述激励函数的收敛值实现模糊规则前件，不同节点的模糊输出值对应输出不同的模糊推理规则；
S52、利用最小二乘法和反向传播算法调整模糊推理规则参数和隶属度函数参数，完成模糊规则后件，得到自适应神经模糊***；
S6、获取辊压机实时运行数据In,Pn,Vn,Rn,ΔIn,ΔPn，根据自适应模糊模型输出模糊量集合uc(x)；
S7、选用重心法对输出模糊结果进行解模糊处理，其中重心法的具体函数如下，
Figure BDA0003710957680000022
其中x为输入变量，a,b分别为x的取值范围上下限值，uc(x)为输出模糊量集合；
S8、根据解模糊结果dfg(x)调整辊压机运行状态，即辊压机的运行电流I、运行功率P、物料挤压速率V、料饼内细料含量R以及运行电流的变化率ΔI、运行功率的变化率ΔP，从而使辊压机处于最佳的运行状态。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机，包括辊压机主体、匀料机构、挤压辊和驱动组件，辊压机主体包括进料斗、辊压机箱和设备箱，匀料机构和挤压辊从上而下依次设置在辊压机箱内部，驱动组件设置在设备箱内部，用于同时驱动匀料机构和两个挤压辊，通过匀料机构旋转使经进料斗进入辊压机箱内部的物料均匀落到两个挤压辊之间，两个挤压辊相向同步转动对物料进行粉磨；挤压辊包括辊面、辊体、辊轴、螺钉，辊体可拆卸装配在辊轴上，辊面包括端部辊面、中部辊面，端部辊面和中部辊面均为半圆环状，端部辊面和中部辊面分别通过螺钉可拆卸装配在辊体的中部和端部。
进一步的，辊轴包括异形轴、第二转轴、固定安装件和活动安装件，异形轴一端与第二转轴固定连接且两者连接处固定装配有固定安装件，两个第二转轴通过驱动组件驱动相向同步旋转，辊体通过径向开设的异形孔套设在异形轴上；固定安装件和活动安装件均包括连接轴和安装板，活动安装件的安装板表面开设有异形槽，活动安装件通过异形槽套设在异形轴另一端；异形孔、异形槽的轮廓分别与异形轴轮廓相匹配。
进一步的，辊压机箱包括匀料腔、粉磨腔和支撑侧板，匀料腔呈圆柱状且匀料腔内壁表面与隔板端部刚好接触，匀料腔与进料斗交接处开设有第一下料口，匀料腔与粉磨腔交接处开设有第二下料口，第一下料口和第二下料口开口大小均与匀料区域开口大小一致；支撑侧板设置在粉磨腔两端，支撑侧板表面分别开设有两个安装孔，连接轴分别通过轴承安装在安装孔上。
进一步的，驱动组件包括动力源、第一齿轮，两个第二转轴表面分别固定套设有两个相互啮合的第一齿轮，动力源与其中一个第二转轴连接；辊压机箱靠近设备箱的一侧外壁上装配有传动轴，传动轴表面固定套设有第二齿轮和第三齿轮，第四齿轮固定套设在第一转轴表面，第二齿轮与其中一个第一齿轮相互啮合，第三齿轮与第四齿轮相互啮合；第三齿轮包括齿轮主体和间隔式轮齿，间隔式轮齿均匀分布在齿轮主体表面，间隔式轮齿与第四齿轮啮合时可转动的角度大小与匀料区域开口的角度大小一致。
进一步的，螺钉包括第一螺钉和第二螺钉，端部辊面一侧设置有第一螺孔座，辊体两端分别开设有安装槽，辊体表面开设有第一螺纹槽和螺纹孔，安装板分别设置在安装槽内部，安装板侧部均匀开设有第二螺纹槽，位置相对应的第一螺孔座、螺纹孔和第二螺纹槽之间分别通过第一螺钉固定装配；端部辊面另一侧设置有第二螺孔座，中部辊面两侧分别设置有第三螺孔座，位置相对应的第二螺孔座和第一螺纹槽之间、第三螺孔座和第一螺纹槽之间分别通过第二螺钉固定装配，且第二螺孔座和第三螺孔座交错分布；辊面还包括衔接辊面，衔接辊面可拆卸装配在第二螺孔座和第三螺孔座衔接处外侧；衔接辊面包括第一衔接辊面和第二衔接辊面，第一衔接辊面和第二衔接辊面组合形成一个完整圆环并通过热胀冷缩方式装配在端部辊面和中部辊面衔接处，第一衔接辊面、第二衔接辊面端部辊面、中部辊面之间通过卡槽卡块结构进一步紧固。
本发明的有益效果为：
1、通过构建自适应的模糊控制方法，能够引入辊压机运行时电路数据及物料挤压的物料信息，构成多输入输出的模糊控制***，从而能够根据工况实时调整辊压机的运行状态，进而平衡辊压机的负荷，保证辊压机处于最佳的运行状态，实现高效节能的目的。
2、通过在辊压机箱内从上而下依次设置匀料机构和挤压辊，通过驱动组件同时驱动匀料机构和两个挤压辊，通过匀料机构旋转使经进料斗进入辊压机箱内部的物料均匀落到两个挤压辊之间，两个挤压辊相向同步转动对物料进行粉磨，通过均匀下料来保证挤压辊工作时表面压力均衡，避免形成挤压辊表面局部堆积过多物料造成粉磨效果不佳且挤压辊表面局部磨损严重，通过将挤压辊设置成拼装结构，使得各个端部辊面和中部辊面能够单独进行拆卸和安装，降低更换成本且更便于更换。
3、通过第一转轴带动匀料轴和隔板旋转，使得隔板与匀料轴形成的匀料区域能够进行切换，在其中一个匀料区域开口与匀料腔上侧的第一下料口相通时，物料能够经第一下料口落入该匀料区域内，随着第一转轴旋转，匀料区域的开口沿着匀料腔内壁表面滑动，直至开口与匀料腔下侧的第二下料口相通，该匀料区域内的物料能够从第二下料口均匀下落至下方的两个挤压辊之间，保证挤压辊之间物料分布均匀，提高对物料的粉磨效果，并防止挤压辊表面出现局部磨损严重。
4、通过第三齿轮与第四齿轮的传动啮合，传动轴带动第一转轴间歇旋转，每当一个匀料区域旋转至开口刚好与第二下料口开口重合时，匀料机构暂停旋转，为挤压辊的粉磨提供一定缓冲时间，以提高对物料的粉磨效果。
5、通过端部辊面、中部辊面、衔接辊面拼装形成完整辊面，辊体与异形轴之间拆装简便，各部件可单独拆装，装配在一起时结构牢固，不会产生松动，既便于各部件的更换，有效降低挤压辊的更换成本，又不会影响对物料的正常粉磨效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的辊压机控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机的局部剖面结构示意图之一；
图3是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机的立体结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机挤压辊***示意图；
图5是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机辊面***示意图；
图6是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机的局部剖面结构示意图之二；
图7是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机的挤压辊驱动结构示意图；
图8是根据本发明实施例的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机的第三齿轮和第四齿轮装配侧视图。
图中：
1、辊压机主体；11、进料斗；12、辊压机箱；121、匀料腔；122、粉磨腔；123、支撑侧板；13、设备箱；2、匀料机构；21、第一转轴；22、匀料轴；23、隔板；3、驱动组件；31、第一齿轮；32、传动轴；33、第二齿轮；34、第三齿轮；341、齿轮主体；342、间隔式轮齿；35、第四齿轮；4、辊面；41、端部辊面；411、第一螺孔座；412、第二螺孔座；42、中部辊面；421、第三螺孔座；422、第二卡槽；43、衔接辊面；431、第一衔接辊面；4311、第一卡块；4312、第三卡槽；432、第二衔接辊面；4321、第二卡块；5、辊体；51、异形孔；52、安装槽；53、第一螺纹槽；54、螺纹孔；6、辊轴；61、异形轴；62、第二转轴；63、连接轴；64、安装板；641、异形槽；642、第二螺纹槽；7、螺钉；71、第一螺钉；72、第二螺钉。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种基于模糊控制的辊压机控制方法
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的基于模糊控制的辊压机控制方法，该方法包括以下步骤：
S1、获取辊压机运行过程中状态数据并进行模糊化，所述状态数据包括辊压机的运行电流I、运行功率P、物料挤压速率V、料饼内细料含量R以及运行电流的变化率ΔI、运行功率的变化率ΔP；
S2、根据模糊变量的赋值建立模糊控制规则，其中包括：
S21、建立模糊控制规则库，其采用IF-THEN规则；
S22、在所述规则库下建立节点；
S23、在所述节点下再建立子节点，所述子节点为辊压机自身运行的变量。
S24、为所述子节点配置参数表；
S25、为需要进行模糊化处理的参数定义三角形隶属度函数，其表达式为：
Figure BDA0003710957680000071
其中x为输入变量，参数a,c分别对应着三角形下部左右两个顶点的坐标，参数b为三角形顶点的高度坐标；
S3、根据模糊变量构建高斯隶属函数；
S4、将高斯隶属函数进行拟合产生激励函数，对激励函数进行归一化处理得到收敛值；
S5、基于模糊规则建立自适应模糊模型，其中包括：
S51、根据所述激励函数的收敛值实现模糊规则前件，不同节点的模糊输出值对应输出不同的模糊推理规则；
S52、利用最小二乘法和反向传播算法调整模糊推理规则参数和隶属度函数参数，完成模糊规则后件，得到自适应神经模糊***；
S6、获取辊压机实时运行数据In,Pn,Vn,Rn,ΔIn,ΔPn，根据自适应模糊模型输出模糊量集合uc(x)；
S7、选用重心法对输出模糊结果进行解模糊处理，其中重心法的具体函数如下，
Figure BDA0003710957680000072
其中x为输入变量，a,b分别为x的取值范围上下限值，uc(x)为输出模糊量集合；
S8、根据解模糊结果dfg(x)调整辊压机运行状态，即辊压机的运行电流I、运行功率P、物料挤压速率V、料饼内细料含量R以及运行电流的变化率ΔI、运行功率的变化率ΔP，从而使辊压机处于最佳的运行状态。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于模糊控制的辊压机，如图2-图8所示，包括辊压机主体1、匀料机构2、挤压辊和驱动组件3，辊压机主体1包括进料斗11、辊压机箱12和设备箱13，匀料机构2和挤压辊从上而下依次设置在辊压机箱12内部，驱动组件3设置在设备箱13内部，用于同时驱动匀料机构2和两个挤压辊，通过匀料机构2旋转使经进料斗11进入辊压机箱12内部的物料均匀落到两个挤压辊之间，两个挤压辊相向同步转动对物料进行粉磨；
挤压辊包括辊面4、辊体5、辊轴6、螺钉7，辊体5可拆卸装配在辊轴6上，辊面4包括端部辊面41、中部辊面42，端部辊面41和中部辊面42均为半圆环状，端部辊面41和中部辊面42分别通过螺钉7可拆卸装配在辊体5的中部和端部。
在一个实施例中，对于上述匀料机构2来说，匀料机构2包括第一转轴21、匀料轴22和隔板23，第一转轴21设置在匀料轴22两端且第一转轴21通过驱动组件3驱动旋转，隔板23均匀分布在匀料轴22表面，任意两个相邻的隔板23与匀料轴22形成一个具有开口的匀料区域。
在一个实施例中，对于上述辊轴6来说，辊轴6包括异形轴61、第二转轴62、固定安装件和活动安装件，异形轴61一端与第二转轴62固定连接且两者连接处固定装配有固定安装件，两个第二转轴62通过驱动组件3驱动相向同步旋转，辊体5通过径向开设的异形孔51套设在异形轴61上；固定安装件和活动安装件均包括连接轴63和安装板64，活动安装件的安装板64表面开设有异形槽641，活动安装件通过异形槽641套设在异形轴61另一端；异形孔51、异形槽641的轮廓分别与异形轴61轮廓相匹配。
在一个实施例中，对于上述辊压机箱12来说，辊压机箱12包括匀料腔121、粉磨腔122和支撑侧板123，匀料腔121呈圆柱状且匀料腔121内壁表面与隔板23端部刚好接触，匀料腔121与进料斗11交接处开设有第一下料口，匀料腔121与粉磨腔122交接处开设有第二下料口，第一下料口和第二下料口开口大小均与匀料区域开口大小一致；支撑侧板123设置在粉磨腔122两端，支撑侧板123表面分别开设有两个安装孔，连接轴63分别通过轴承安装在安装孔上。
在一个实施例中，对于上述驱动组件3来说，驱动组件3包括动力源、第一齿轮31，两个第二转轴62表面分别固定套设有两个相互啮合的第一齿轮31，动力源与其中一个第二转轴62连接；辊压机箱12靠近设备箱13的一侧外壁上装配有传动轴32，传动轴32表面固定套设有第二齿轮33和第三齿轮34，第四齿轮35固定套设在第一转轴21表面，第二齿轮33与其中一个第一齿轮31相互啮合，第三齿轮34与第四齿轮35相互啮合；第三齿轮34包括齿轮主体341和间隔式轮齿342，间隔式轮齿342均匀分布在齿轮主体341表面，间隔式轮齿342与第四齿轮35啮合时可转动的角度大小与匀料区域开口的角度大小一致。
在一个实施例中，对于上述螺钉7来说，螺钉7包括第一螺钉71和第二螺钉72，端部辊面41一侧设置有第一螺孔座411，辊体5两端分别开设有安装槽52，辊体5表面开设有第一螺纹槽53和螺纹孔54，安装板64分别设置在安装槽52内部，安装板64侧部均匀开设有第二螺纹槽642，位置相对应的第一螺孔座411、螺纹孔54和第二螺纹槽642之间分别通过第一螺钉71固定装配；端部辊面41另一侧设置有第二螺孔座412，中部辊面42两侧分别设置有第三螺孔座421，位置相对应的第二螺孔座412和第一螺纹槽53之间、第三螺孔座421和第一螺纹槽53之间分别通过第二螺钉72固定装配，且第二螺孔座412和第三螺孔座421交错分布；辊面4还包括衔接辊面43，衔接辊面43可拆卸装配在第二螺孔座412和第三螺孔座421衔接处外侧；衔接辊面43包括第一衔接辊面431和第二衔接辊面432，第一衔接辊面431和第二衔接辊面432组合形成一个完整圆环并通过热胀冷缩方式装配在端部辊面41和中部辊面42衔接处，第一衔接辊面431、第二衔接辊面432端部辊面41、中部辊面42之间通过卡槽卡块结构进一步紧固。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，将待粉磨的物料从进料斗11投入辊压机箱12内部，物料先落至匀料机构2的工作区域，通过驱动组件3驱动匀料机构2旋转，使物料均匀落到两个挤压辊之间，通过驱动组件3驱动两个挤压辊相向同步转动，实现对物料的粉碎碾磨，粉磨后的物料经辊压机箱12下侧的出料口出料。
通过动力源驱动其中一个第二转轴62旋转，通过两个相互啮合的第一齿轮31带动两个第二转轴62相向同步旋转，第二转轴62带动异形轴61旋转，进而通过异形轴61带动辊体5旋转，两个辊体5分别带动其表面的端部辊面41和中部辊面42同步旋转；同时在其中一个第一齿轮31与第二齿轮33的啮合传动下，通过第二转轴62带动传动轴32旋转，进而在第三齿轮34与第四齿轮35的啮合传动下，传动轴32能够带动第一转轴21间歇旋转，第一转轴21带动匀料轴22和隔板23旋转，使得隔板23与匀料轴22形成的匀料区域能够进行切换；
将待粉磨的物料从进料斗11投入，在第一转轴21转动至其中一个匀料区域开口与匀料腔121上侧的第一下料口相通时，进料斗11内的物料经第一下料口落入该匀料区域内，随着第一转轴21旋转，该匀料区域的开口沿着匀料腔121内壁表面滑动，直至开口与匀料腔121下侧的第二下料口相通，该匀料区域内的物料从第二下料口均匀下落至下方的两个挤压辊之间，随着挤压辊的旋转而被粉碎碾磨。
其中，辊体5和异形轴61为拼装结构，便于更换；端部辊面41、中部辊面42、衔接辊面43拼装形成完整辊面，各个辊面部件可单独拆装。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过构建自适应的模糊控制方法，能够引入辊压机运行时电路数据及物料挤压的物料信息，构成多输入输出的模糊控制***，从而能够根据工况实时调整辊压机的运行状态，进而平衡辊压机的负荷，保证辊压机处于最佳的运行状态，实现高效节能的目的。
通过在辊压机箱12内从上而下依次设置匀料机构2和挤压辊，通过驱动组件3同时驱动匀料机构2和两个挤压辊，通过匀料机构2旋转使经进料斗11进入辊压机箱12内部的物料均匀落到两个挤压辊之间，两个挤压辊相向同步转动对物料进行粉磨，通过均匀下料来保证挤压辊工作时表面压力均衡，避免形成挤压辊表面局部堆积过多物料造成粉磨效果不佳且挤压辊表面局部磨损严重，通过将挤压辊设置成拼装结构，使得各个端部辊面和中部辊面能够单独进行拆卸和安装，降低更换成本且更便于更换。
通过第一转轴21带动匀料轴22和隔板23旋转，使得隔板23与匀料轴22形成的匀料区域能够进行切换，在其中一个匀料区域开口与匀料腔上侧的第一下料口相通时，物料能够经第一下料口落入该匀料区域内，随着第一转轴21旋转，匀料区域的开口沿着匀料腔内壁表面滑动，直至开口与匀料腔下侧的第二下料口相通，该匀料区域内的物料能够从第二下料口均匀下落至下方的两个挤压辊之间，保证挤压辊之间物料分布均匀，提高对物料的粉磨效果，并防止挤压辊表面出现局部磨损严重。
通过第三齿轮34与第四齿轮35的传动啮合，传动轴32带动第一转轴21间歇旋转，每当一个匀料区域旋转至开口刚好与第二下料口开口重合时，匀料机构暂停旋转，为挤压辊的粉磨提供一定缓冲时间，以提高对物料的粉磨效果。
通过端部辊面41、中部辊面42、衔接辊面43拼装形成完整辊面4，辊体5与异形轴61之间拆装简便，各部件可单独拆装，装配在一起时结构牢固，不会产生松动，既便于各部件的更换，有效降低挤压辊的更换成本，又不会影响对物料的正常粉磨效果。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于模糊控制的辊压机控制方法，其特征在于，用于实现辊压机的控制，该方法包括以下步骤：
S1、获取辊压机运行过程中状态数据并进行模糊化，所述状态数据包括辊压机的运行电流I、运行功率P、物料挤压速率V、料饼内细料含量R以及运行电流的变化率ΔI、运行功率的变化率ΔP；
S2、根据模糊变量的赋值建立模糊控制规则，其中包括：
S21、建立模糊控制规则库，其采用IF-THEN规则；
S22、在所述规则库下建立节点；
S23、在所述节点下再建立子节点，所述子节点为辊压机自身运行的变量。
S24、为所述子节点配置参数表；
S25、为需要进行模糊化处理的参数定义三角形隶属度函数，其表达式为：
Figure FDA0003710957670000011
其中x为输入变量，参数a,c分别对应着三角形下部左右两个顶点的坐标，参数b为三角形顶点的高度坐标；
S3、根据模糊变量构建高斯隶属函数；
S4、将高斯隶属函数进行拟合产生激励函数，对激励函数进行归一化处理得到收敛值；
S5、基于模糊规则建立自适应模糊模型，其中包括：
S51、根据所述激励函数的收敛值实现模糊规则前件，不同节点的模糊输出值对应输出不同的模糊推理规则；
S52、利用最小二乘法和反向传播算法调整模糊推理规则参数和隶属度函数参数，完成模糊规则后件，得到自适应神经模糊***；
S6、获取辊压机实时运行数据，即实时的辊压机的运行电流In、运行功率Pn、物料挤压速率Vn、料饼内细料含量Rn以及运行电流的变化率ΔIn、运行功率的变化率ΔPn，根据自适应模糊模型输出模糊量集合uc(x)；
S7、选用重心法对输出模糊结果进行解模糊处理，其中重心法的具体函数如下，
Figure FDA0003710957670000012
其中x为输入变量，a,b分别为x的取值范围上下限值，uc(x)为输出模糊量集合；
S8、根据解模糊结果dfg(x)调整辊压机运行状态，即辊压机的运行电流I、运行功率P、物料挤压速率V、料饼内细料含量R以及运行电流的变化率ΔI、运行功率的变化率ΔP，从而使辊压机处于最佳的运行状态。
2.一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机，其特征在于，采用权利要求1所述基于模糊控制的辊压机控制方法进行控制，包括辊压机主体(1)、匀料机构(2)、挤压辊和驱动组件(3)，所述辊压机主体(1)包括进料斗(11)、辊压机箱(12)和设备箱(13)，所述匀料机构(2)和所述挤压辊从上而下依次设置在所述辊压机箱(12)内部，所述驱动组件(3)设置在所述设备箱(13)内部，用于同时驱动所述匀料机构(2)和两个所述挤压辊，通过所述匀料机构(2)旋转使经所述进料斗(11)进入所述辊压机箱(12)内部的物料均匀落到两个所述挤压辊之间，两个所述挤压辊相向同步转动对物料进行粉磨；
所述挤压辊包括辊面(4)、辊体(5)、辊轴(6)、螺钉(7)，所述辊体(5)可拆卸装配在所述辊轴(6)上，所述辊面(4)包括端部辊面(41)、中部辊面(42)，所述端部辊面(41)和所述中部辊面(42)均为半圆环状，所述端部辊面(41)和所述中部辊面(42)分别通过所述螺钉(7)可拆卸装配在所述辊体(5)的中部和端部。
3.根据权利要求2所述的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机，其特征在于，所述辊轴(6)包括异形轴(61)、第二转轴(62)、固定安装件和活动安装件，所述异形轴(61)一端与所述第二转轴(62)固定连接且两者连接处固定装配有所述固定安装件，两个所述第二转轴(62)通过所述驱动组件(3)驱动相向同步旋转，所述辊体(5)通过径向开设的异形孔(51)套设在所述异形轴(61)上；
所述固定安装件和所述活动安装件均包括连接轴(63)和安装板(64)，所述活动安装件的安装板(64)表面开设有异形槽(641)，所述活动安装件通过所述异形槽(641)套设在所述异形轴(61)另一端；
所述异形孔(51)、所述异形槽(641)的轮廓分别与所述异形轴(61)轮廓相匹配。
4.根据权利要求3所述的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机，其特征在于，所述辊压机箱(12)包括匀料腔(121)、粉磨腔(122)和支撑侧板(123)，所述匀料腔(121)呈圆柱状且所述匀料腔(121)内壁表面与隔板(23)端部刚好接触，所述匀料腔(121)与所述进料斗(11)交接处开设有第一下料口，所述匀料腔(121)与所述粉磨腔(122)交接处开设有第二下料口，所述第一下料口和所述第二下料口开口大小均与所述匀料区域开口大小一致；
所述支撑侧板(123)设置在所述粉磨腔(122)两端，所述支撑侧板(123)表面分别开设有两个安装孔，所述连接轴(63)分别通过轴承安装在所述安装孔上。
5.根据权利要求4所述的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机，其特征在于，所述驱动组件(3)包括动力源、第一齿轮(31)，两个所述第二转轴(62)表面分别固定套设有两个相互啮合的所述第一齿轮(31)，所述动力源与其中一个所述第二转轴(62)连接；
所述辊压机箱(12)靠近所述设备箱(13)的一侧外壁上装配有传动轴(32)，所述传动轴(32)表面固定套设有第二齿轮(33)和第三齿轮(34)，第四齿轮(35)固定套设在第一转轴(21)表面，所述第二齿轮(33)与其中一个所述第一齿轮(31)相互啮合，所述第三齿轮(34)与所述第四齿轮(35)相互啮合；
所述第三齿轮(34)包括齿轮主体(341)和间隔式轮齿(342)，所述间隔式轮齿(342)均匀分布在所述齿轮主体(341)表面，所述间隔式轮齿(342)与所述第四齿轮(35)啮合时可转动的角度大小与所述匀料区域开口的角度大小一致。
6.根据权利要求5所述的一种基于模糊控制的低成本高效率的辊压机，其特征在于，所述螺钉(7)包括第一螺钉(71)和第二螺钉(72)，所述端部辊面(41)一侧设置有第一螺孔座(411)，所述辊体(5)两端分别开设有安装槽(52)，所述辊体(5)表面开设有第一螺纹槽(53)和螺纹孔(54)，所述安装板(64)分别设置在所述安装槽(52)内部，所述安装板(64)侧部均匀开设有第二螺纹槽(642)，位置相对应的所述第一螺孔座(411)、所述螺纹孔(54)和所述第二螺纹槽(642)之间分别通过所述第一螺钉(71)固定装配；
所述端部辊面(41)另一侧设置有第二螺孔座(412)，所述中部辊面(42)两侧分别设置有第三螺孔座(421)，位置相对应的所述第二螺孔座(412)和所述第一螺纹槽(53)之间、所述第三螺孔座(421)和所述第一螺纹槽(53)之间分别通过所述第二螺钉(72)固定装配，且所述第二螺孔座(412)和所述第三螺孔座(421)交错分布；
所述辊面(4)还包括衔接辊面(43)，所述衔接辊面(43)可拆卸装配在所述第二螺孔座(412)和所述第三螺孔座(421)衔接处外侧；
所述衔接辊面(43)包括第一衔接辊面(431)和第二衔接辊面(432)，所述第一衔接辊面(431)和所述第二衔接辊面(432)组合形成一个完整圆环并通过热胀冷缩方式装配在所述端部辊面(41)和所述中部辊面(42)衔接处，所述第一衔接辊面(431)、所述第二衔接辊面(432)所述端部辊面(41)、所述中部辊面(42)之间通过卡槽卡块结构进一步紧固。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3026562B1 (ja) * 1999-07-05 2000-03-27 川崎重工業株式会社 廃棄物破砕処理装置
CN101269350A (zh) * 2008-04-25 2008-09-24 东南大学 中储式钢球磨制粉***运行优化和节能控制方法
DE102008040089A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Bühler AG Müllereimaschine
CN101733187A (zh) * 2009-12-15 2010-06-16 成都利君实业股份有限公司 辊压机负荷优化控制***
CN101745457A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 上海建设路桥机械设备有限公司 用于轮齿式破碎机的模糊控制***及控制方法
US20110015776A1 (en) * 2007-12-21 2011-01-20 Hitachi Power Europe Gmbh Control system for a mill and method for operating a mill
CN103028480A (zh) * 2012-12-10 2013-04-10 上海凯盛节能工程技术有限公司 一种基于模糊pid算法的立磨智能控制***
CN111229444A (zh) * 2020-02-07 2020-06-05 中国恩菲工程技术有限公司 基于模糊控制的磨机控制方法
CN112090485A (zh) * 2020-09-01 2020-12-18 马鞍山格林环保科技有限公司 一种辊压***及其工作方法
CN212758879U (zh) * 2020-07-09 2021-03-23 合肥中都机械有限公司 一种辊压机新型套筒
CN114011532A (zh) * 2021-10-22 2022-02-08 南京澳博工业智能科技研究院有限公司 一种基于安全评估的水泥粉磨优化控制方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3026562B1 (ja) * 1999-07-05 2000-03-27 川崎重工業株式会社 廃棄物破砕処理装置
US20110015776A1 (en) * 2007-12-21 2011-01-20 Hitachi Power Europe Gmbh Control system for a mill and method for operating a mill
CN101269350A (zh) * 2008-04-25 2008-09-24 东南大学 中储式钢球磨制粉***运行优化和节能控制方法
DE102008040089A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Bühler AG Müllereimaschine
CN101745457A (zh) * 2008-12-12 2010-06-23 上海建设路桥机械设备有限公司 用于轮齿式破碎机的模糊控制***及控制方法
CN101733187A (zh) * 2009-12-15 2010-06-16 成都利君实业股份有限公司 辊压机负荷优化控制***
CN103028480A (zh) * 2012-12-10 2013-04-10 上海凯盛节能工程技术有限公司 一种基于模糊pid算法的立磨智能控制***
CN111229444A (zh) * 2020-02-07 2020-06-05 中国恩菲工程技术有限公司 基于模糊控制的磨机控制方法
CN212758879U (zh) * 2020-07-09 2021-03-23 合肥中都机械有限公司 一种辊压机新型套筒
CN112090485A (zh) * 2020-09-01 2020-12-18 马鞍山格林环保科技有限公司 一种辊压***及其工作方法
CN114011532A (zh) * 2021-10-22 2022-02-08 南京澳博工业智能科技研究院有限公司 一种基于安全评估的水泥粉磨优化控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张成伟;李宏伟;李安平;张焱;刘小蒙;李慧霞;王磊;: "基于模型预测控制及智能寻优的水泥粉磨优化控制", 水泥工程 *
郭唤唤;冯绍欣;郑辉;李明波;: "模糊自调整PID控制在辊压机控制***的应用", 智慧工厂 *

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