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申请/专利权人：山东金都工程设计咨询有限公司

摘要：本发明提供了一种锂辉石选矿重介质液密度史密斯补偿控制方法，其通过测量重介质桶液体密度形成密度误差信号；然后构造具有自适应时间参数与自适应增益的一阶系统来模拟其惯性延迟；并采用三个纯延迟环节构成史密斯补偿器分别对清水阀、重介阀、以及分流阀的纯延迟进行综合补偿，并与期望密度信号对比形成史密斯补偿密度误差信号；并通过惯性延迟与史密斯纯延迟信号之差分别构造史密斯近似微分信号，最后叠加密度误差信号、密度误差积分信号、史密斯补偿密度误差信号以及史密斯补偿密度误差积分信号，构成最终的清水阀、重介阀与分流阀控制信号，实现重介质液密度高精度控制。

主权项：1.一种锂辉石选矿重介质液密度史密斯补偿控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10，在重介质搅拌桶安装密度计，测量重介质搅拌桶中液体密度，得到重介质搅拌桶液体密度信号，记作ρ1；然后根据锂辉石选矿工业生产的需求设定期望密度信号，记作并与重介质搅拌桶液体密度信号进行对比，得到重介质液密度误差信号，再进行积分，得到重介质液密度误差积分信号如下： s1n+1T＝s1nT+e1T；其中T为常值积分时间参数；e1为重介质液密度误差信号；s1为重介质液密度误差积分信号，n为整数；步骤S20，根据所述的重介质液密度误差信号，设置清水阀的控制量初始值为0，重介阀的控制量初始值为0，分流阀的控制量初始值为0，将三者相加得到总控制量信号，然后设计具有自适应时间参数与自适应增益的一阶惯性环节，将总控制量信号通过一阶惯性环节后得到总控制惯性延迟信号；然后根据清水阀、重介阀以及分流阀的物理尺寸参数，分别设计三个史密斯纯延迟补偿环节，得到总控制清水阀史密斯延迟信号、总控制重介阀史密斯延迟信号，总控制分流阀史密斯延迟信号如下：u＝u1+u2+u3； ubnT＝uan-n1T；ucnT＝uan-n2T；udnT＝uan-n3T；其中u为总控制量信号，ka、T1为常值正参数；n1、n2、n3为自然数，其根据清水阀、重介阀以及分流阀的物理尺寸参数选取；s为一阶惯性环节传递函数的微分算子；为一阶惯性环节的自适应增益；为一阶惯性环节的自适应时间参数；u1为清水阀的控制量、u2为重介阀的控制量、u3为分流阀的控制量；ua为总控制惯性延迟信号，ubnT为总控制清水阀史密斯延迟信号、ucnT为总控制重介阀史密斯延迟信号、udnT为总控制分流阀史密斯延迟信号；步骤S30，根据所述的总控制惯性延迟信号以及总控制清水阀史密斯延迟信号、总控制重介阀史密斯延迟信号，总控制分流阀史密斯延迟信号进行叠加处理，得到总控制史密斯综合信号；再叠加所述的重介质搅拌桶液体密度信号得到重介史密斯补偿密度信号；再与期望密度信号进行对比得到史密斯补偿密度误差信号；再进行积分得到史密斯补偿密度误差积分信号如下： ya＝uf+ρ1； s2n+1T＝s2nT+e2T；其中uf为总控制史密斯综合信号；ya为重介史密斯补偿密度信号；e2为史密斯补偿密度误差信号；s2为史密斯补偿密度误差积分信号；步骤S40，根据所述的史密斯补偿密度误差信号进行放大，得到一阶惯性环节的自适应增益的调节规律信号；然后进行积分得到一阶惯性环节的自适应增益信号；再根据所述的史密斯补偿密度误差信号以及重介质液密度误差信号进行综合铰链放大，得到一阶惯性环节的自适应时间参数的调节规律信号，然后再进行积分得到一阶惯性环节的自适应时间参数如下：kbd＝c1e2； T2d＝c2e2+c3e1e2； 其中c1、c2、c3为常值参数；kbd为一阶惯性环节的自适应增益的调节规律信号；T2d为一阶惯性环节的自适应时间参数的调节规律信号；步骤S50，根据所述的总控制惯性延迟信号与总控制清水阀史密斯延迟信号进行对比，得到清水阀史密斯近似微分信号；根据所述的总控制惯性延迟信号与总控制重介阀史密斯延迟信号进行对比，得到重介阀史密斯近似微分信号；根据所述的总控制惯性延迟信号与总控制分流阀史密斯延迟信号进行对比，得到分流阀史密斯近似微分信号；再分别叠加所述的史密斯补偿密度误差信号、重介质液密度误差信号、重介质液密度误差积分信号、史密斯补偿密度误差积分信号形成最终的清水阀的控制量、重介阀的控制量、分流阀的控制量，从而分别控制清水阀、重介阀、分流阀的开关度，实现重介质搅拌桶中液体密度对期望密度的精确跟踪控制如下：d1＝ub-ua；d2＝uc-ua；d3＝ud-ua；u1＝k11e1+k12e2+k13s1+k14s2+k15d1+k16d2+k17d3；u2＝k21e1+k22e2+k23s1+k24s2+k25d1+k26d2+k27d3；u3＝k31e1+k32e2+k33s1+k34s2+k35d1+k36d2+k37d3；其中d1为清水阀史密斯近似微分信号；d2为重介阀史密斯近似微分信号；d3为分流阀史密斯近似微分信号；k11、k12、k13、k14、k15、k16、k17为常值参数；k21、k22、k23、k24、k25、k26、k27为常值参数；k31、k32、k33、k34、k35、k36、k37为常值。参数。

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