基于模糊PID控制的磨礦控制系統

張健明

(江西銅業集團 銀山礦業有限責任公司，江西 德興 334201)

隨著計算機技術和自動控制技術的發展，針對選礦自動化的應用和選礦自動控制系統也在不斷發展[1]。選礦自動化即在選礦過程中使用自動化儀表、裝置和計算機對選礦過程中的物料量、粒度、濃度、流量、料位及pH值等參數進行控制[2-4]。

磨礦作業作為選礦生成過程的重要環節，其將礦石處理為細粒度級的顆粒提供給選別作業，直接制約著選礦回收率和最終產品質量[5]。研究表明，使用自動控制方法能提升5%～20%的磨礦效率[6]。因此，為了提高選礦的經濟效益、磨礦效率和節能降耗，有必要實現自動化磨礦[7-8]。

自動控制理論主要分為傳統控制策略、現代控制策略和智能控制策略3種[9-11]。傳統控制策略包括PID控制、Smith預估控制、解耦控制[12]；現代控制策略包括自適應控制和預測控制[13]；智能控制策略包括模糊控制、專家系統和神經網絡控制[14]。目前，磨礦系統控制已從傳統的單回路控制向全系統控制過渡，磨礦系統已逐步實現了系列化和智能化。如烏努格吐山銅鉬礦磨礦控制系統通過引入控制模型，綜合分析原礦性質、旋轉器沉砂和電機功率等參數初步實現了自動化控制磨礦分級作業。

PID控制器具有原理簡單和穩定可靠的優點，被廣泛應用于工業環境中[15]。但礦石硬度、礦石粒度、溫度、電網電壓和給礦量等均影響磨礦分級作業，且傳統的PID控制系統具有時變性和非線性的特點，難以準確地描述磨礦系統的數學模型。……