專利名稱：：一種水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說是一種通過一系列補(bǔ)償、優(yōu)化機(jī)制有效地解決原料成分不穩(wěn)定所造成的水泥生料質(zhì)量波動的水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法。
背景技術(shù)：
：在水泥生產(chǎn)的工藝過程中，有多種因素會影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量，如水泥原材料的物理化學(xué)成份、生料中各組份的配比、生料的均化程度、生料入窯后煅燒溫度、熟料的安定性(水泥加水后,在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性叫做水泥體積安定性,簡稱安定性。)等。其中前三項(xiàng)指標(biāo)將決定水泥生料的質(zhì)量。保證入窯生料的成分及率值均勻穩(wěn)定，對穩(wěn)定窯系統(tǒng)的熱工制度和提高熟料的質(zhì)量至關(guān)重要。因而水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)(QCS)成為水泥生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。特別是在現(xiàn)代化的新型千法水泥生產(chǎn)過程中,如何保證生料質(zhì)量的穩(wěn)定合格成為相關(guān)工程技術(shù)人員非常關(guān)注的問題。生料的主要化學(xué)成分為碳酸鈣(c"o)、二氧化硅(&o2)、氧化鋁(J/203)、氧化鐵(&203)，以下統(tǒng)稱C、S、A、F,來源于各組分原料對應(yīng)的化學(xué)成分的總和。''C二C,Xt+C2X2+..-+cxxx+S2X2+.-.+sxxx<A=A!X+A2X2+---+AxXxF=F,X,+F2X2++FxXx(1)+X2+,--+Xx=1這里Cl、C2…Cx,Sl、S2…Sx,Al、A2…+Ax，F(xiàn)l、F2…+Fx分另寸為x種原料中OO、&'<92、力203、&203的質(zhì)量百分含量。XI、X2.,.Xx為x種原料的在水泥生料中所占的質(zhì)量百分比。生料率值定義為風(fēng)C^其中，K/f為飽和比，"為硅率，^為鋁率。QCS生料質(zhì)量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)主要集中在以下幾個方面1.難以對原料成分的偏差進(jìn)行及時、準(zhǔn)確地補(bǔ)償水泥生料粉磨過程需要原料量大，限于人員、設(shè)備等因素限制無法實(shí)現(xiàn)原料化學(xué)成分的頻繁檢測，導(dǎo)致配料系統(tǒng)所釆用的原料化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)較大偏差。原料成分出現(xiàn)偏差會造成配合出的生料成分偏差，因此，對原料成分?jǐn)?shù)據(jù)偏差進(jìn)行補(bǔ)償是提高配料精度的基礎(chǔ)。目前普遍釆用的是平均補(bǔ)償策略，即利用生料率值的偏差值對原料各個成分進(jìn)行校正。這樣做的缺點(diǎn)是容易發(fā)生錯誤補(bǔ)償和補(bǔ)償不足，引入新的偏差，加劇原料化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)的失真。2.難以實(shí)現(xiàn)生料率值的偏差多周期補(bǔ)償，配合均化庫均化過程保證入窯生料的合格由于原料成分及流量波動等原因，出磨生料率值出現(xiàn)偏差在所難免。如何對之前配料周期產(chǎn)生的生料率值偏差進(jìn)行糾正，利用生料均化庫的均化作用保證入窯生料的率值合格是考察整個QCS優(yōu)化控制效果的關(guān)鍵指標(biāo)。目前的率值控制系統(tǒng)這方面的能力比較差，所釆用的方法僅是簡單的對前次率值偏差進(jìn)行變號后迭加到目標(biāo)率值進(jìn)行配料。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡單、容易操作，缺點(diǎn)是無法對再之前的率值偏差進(jìn)行補(bǔ)償，而且可能會造成生料成分的較大波動，對粉磨系統(tǒng)形成干擾，造成新的生料率值偏差出現(xiàn)。3.難以兼顧磨機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行伴隨著原料配比的改變，入磨原料的化學(xué)成分以及原料的其它性狀也都隨之發(fā)生改變，如硬度、含水量等。其實(shí)質(zhì)上都構(gòu)成了磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的擾動。因此，無論是對原料成分的補(bǔ)償還是對生料配比的優(yōu)化都會對粉磨系統(tǒng)帶來擾動，如何能夠在保證在對生料配比進(jìn)行優(yōu)化的同時保證粉磨系統(tǒng)的平穩(wěn)控制是需要考慮的一個重要問題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中水泥生產(chǎn)過程中生料質(zhì)量的穩(wěn)定性難以控制的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種通過一系列補(bǔ)償、優(yōu)化機(jī)制，能夠有效解決由于原料成分波動造成的水泥生料質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定水泥生料質(zhì)量目的的水泥生料率值控制的配比調(diào)整方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是本發(fā)明方法具有以下步驟對出磨生料進(jìn)行化驗(yàn)分析；將上述分析結(jié)果及人工給出的生料目標(biāo)率值輸入生料質(zhì)量控制系統(tǒng)；生料質(zhì)量控制系統(tǒng)對原料成份偏差進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)行基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目標(biāo)率值優(yōu)化和基于最小率值偏差及最小系統(tǒng)擾動目標(biāo)的目標(biāo)率值序列優(yōu)化；計算出新的原料配比值，并輸出提供給粉磨控制系統(tǒng)。所述生料質(zhì)量控制系統(tǒng)(QCS)對原料成份偏差按配比和成分的綜合權(quán)重進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償通過以下公式進(jìn)行:為各原料成分的權(quán)重分別力^^^x^f自^，相錢補(bǔ)償系數(shù)生科成分^(W-7:)mn各原料成分X各原料配比W—生料成分其中^為前次配比，《為前次配比的反饋配比；補(bǔ)償后的原料成分表為各原料新成分二各原料原成分xCF即得到按綜合權(quán)重進(jìn)行補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果。所述經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目標(biāo)率值優(yōu)化按照以下方法進(jìn)行:取目標(biāo)函數(shù)為min約東條件為義，>。,(/=1,2,…，x)^+X2+=1Ca<9=+C2X2+...+d加2=+S2Z2+…+SJxJ/2(93=4^+J2X2+…+Fe203=化+F2X2+…+F人紐*_紐、^^^^^W*義zx/*義W_6S=-^-SW+6其中COi為各原料的價格成本(元/噸)，XI、X2…Xx為x種原料的在水泥生料中所占的質(zhì)量百分比；A.奶7,為各原料的粉磨成本(元/噸)，其中附z',為原料的粉磨功率指數(shù)(Kwh/噸)，義為能耗修正系數(shù)；^T,"',/為目標(biāo)率值，5^、5、5p分別為由生產(chǎn)工藝確定的三率值最大容許波動幅度；經(jīng)過優(yōu)化得到最小成本時的理想生料率值^r,"、y。所述義為能耗修正系數(shù)，其取值范圍為0.82.0。所述基于最小率值偏差及最小系統(tǒng)擾動目標(biāo)的目標(biāo)率值序列優(yōu)化是通過系統(tǒng)優(yōu)化未來//H個周期的原料配比，使未來HH個周期的生料率值偏差實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前時刻之前/^個周期的生料率值偏差的補(bǔ)償、校正，該優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)為mm'&,、&約束條件為|《-Sx—,(/=1，2，'.-,&)其中/為目標(biāo)函數(shù)；A、&、/^分別為補(bǔ)償序列步數(shù)、預(yù)測序列步數(shù)和控制序列步數(shù)；^為目標(biāo)率值向量，s,為第i個周期的生料率值向量；當(dāng)前時刻之后的第一個周期到/^周期的生料率值向量s,為預(yù)測值，-//,到O時刻的生料率值向量s,為實(shí)際反饋值；a,為率值偏差的權(quán)重系數(shù)向量；&為控制變化量的權(quán)重系數(shù)向量；A^為控制量的變化量。所述a,的取值范圍為O.O—l.O。所述^的取值范圍為o.o—i.o。本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明提出了按配比和成分綜合權(quán)重對原料成分?jǐn)?shù)據(jù)偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ行У乇苊饬嗽瓉聿捎闷骄a(bǔ)償方法所造成的數(shù)據(jù)劇烈波動；2.本發(fā)明提出的生料率值偏差的多目標(biāo)綜合優(yōu)化補(bǔ)償方法，可以有效地保證入窯生料質(zhì)量的連續(xù)穩(wěn)定，并且在實(shí)現(xiàn)對生料率值偏差進(jìn)行補(bǔ)償、校正的同時，能夠兼顧粉磨系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行；3.本發(fā)明提出的水泥生料目標(biāo)率值的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)化方法，可以在保證生料質(zhì)量合格的前提下，有效地降低生料制備的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。圖l為本發(fā)明的基礎(chǔ)工作原理簡圖2為水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)工藝流程示意圖3為水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)程序流程圖4為原料配比綜合優(yōu)化流程圖5為率值偏差校正、補(bǔ)償原理圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明是一個水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)QCS的配比優(yōu)化控制方法。首先，QCS接受人工給定的目標(biāo)率值以及化驗(yàn)室X熒光分析儀給出的生料化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)作為輸入，運(yùn)用一系列的優(yōu)化調(diào)整策略，得到新的原料配比值，并轉(zhuǎn)化為原料喂料流量作為輸出提供給粉磨控制系統(tǒng)。如圖2所示，為水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)的詳細(xì)工藝流程圖。原料配料站設(shè)有石灰石、砂巖、粘土、粉煤灰四個配料倉，每個倉底均設(shè)有卸料設(shè)備和定量給料秤。四種原料按給定配比準(zhǔn)確配料后，由膠帶輸送機(jī)送入磨機(jī)中進(jìn)行粉磨。自動取樣設(shè)備不間斷地在選粉機(jī)合格生料出口和生料均化庫之間的生料流中取出有代表的樣品，并每隔一小時人工送到與x熒光分析室相鄰的樣品制備室，樣品粉磨后壓成片(由化驗(yàn)員操作儀器完成)送至X熒光分析儀，借助于多通道X熒光分析儀對生料中的各項(xiàng)成分進(jìn)行檢測，并將分析數(shù)據(jù)自動傳送給生料質(zhì)量控制系統(tǒng)QCS。該系統(tǒng)計算出一個周期內(nèi)的實(shí)測率值的飽和比K//、硅率n、鋁率/7數(shù)值以及它們與前一周期的目標(biāo)值之間的偏差，然后系統(tǒng)按照一定的優(yōu)化算法對目標(biāo)率值和物料的配比進(jìn)行優(yōu)化，求出新的物料配比，并轉(zhuǎn)換成喂料流量輸出到現(xiàn)場配料秤控制器，配料秤控制器根據(jù)設(shè)定的物料流量自動調(diào)整配料秤(即喂料電子配料秤)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)行均勻、定量喂料，將水泥生料的率值控制在一定范圍內(nèi)。如圖3所示，為水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)QCS的程序流程圖。首先，系統(tǒng)檢查是否有新的目標(biāo)率值輸入；如果有，對目標(biāo)率值進(jìn)行更新；如果沒有，則進(jìn)一步檢查是否有新原料成分表(該新原料成分表通過人工更新)；如果有，則替換舊原料成份表，使用新原料成份表對原料配比進(jìn)行綜合優(yōu)化；如果沒有更新，則直接對原料成分偏差進(jìn)行補(bǔ)償。并在隨后的原料配比綜合優(yōu)化過程中釆用補(bǔ)償后的原料成分?jǐn)?shù)據(jù)。下面就原料成分偏差補(bǔ)償部分用本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的方式進(jìn)行說明，原料配比綜合優(yōu)化部分在后面表述。為了便于理解，首先以現(xiàn)有技術(shù)中釆用的平均補(bǔ)償方法進(jìn)行舉例說明。假定某水泥廠原料成分如表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>生料的目標(biāo)率值為iCi/=0.96,"=2.1,;=1.6生料的目標(biāo)成分為<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>運(yùn)用令式(1)、(2)，可以得到理論上的原料配比為:石灰石80.96°/。，砂巖11.20%，鐵粉3.07%，粉煤灰4.77%,設(shè)為前次配比『,。第一個周期，按配比^進(jìn)行配料。經(jīng)過一個周期之后，化驗(yàn)室返回的出磨生料成分為項(xiàng)目生料成分CaO(%)43.35Si02(%)13.63Fe203(%)2.50A1203(%)楊運(yùn)用公式(1)、(2),計算得出生料的實(shí)際率值為^/=0.94,"=2.1，^=1.6,先假定原料成分沒有偏差，則要得到同樣化學(xué)成分的生料，需要的原料配比應(yīng)該為石灰石80.65%,砂巖11.41%,鐵粉3.11%,粉煤灰4.83%,設(shè)為前次配比的反饋配比T^?，F(xiàn)在要做的是，利用兩組配比之間的差異，估計出原料成分的偏差并進(jìn)行補(bǔ)償。令CF為補(bǔ)償系數(shù)(下同)，cF=%^xioo，其中的w.、r,如前定義。如果對各個原料成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行平均補(bǔ)償，貝'h新成份數(shù)據(jù)=原成份數(shù)據(jù)x^^,補(bǔ)償后的原料成分表為<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發(fā)明提出了按綜合權(quán)重進(jìn)行補(bǔ)償?shù)钠钛a(bǔ)償方法，即按照原料的配比和成分在生料中所占的綜合權(quán)重對原料成分?jǐn)?shù)據(jù)偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?。按照綜合權(quán)重進(jìn)行補(bǔ)償時，各成分的權(quán)重變?yōu)閊原料成^^x，!4斗酉己^按上述公式計算，得到綜合權(quán)重表為生料成分成分石灰石砂巖鐵粉粉煤灰CaO(%)0.80330.00360.00250.0055Si02(%)0.14370.06470.07820.1873Fe2(D3(%)0.06140.24500.59160.0849A1203(%)0.06270.41220細(xì)50,4214相應(yīng)的CF表為eF-MxlQ()x各原料，，x各原料配比『，生料成分成分石灰石砂巖鐵粉粉煤灰CaO(%)0.3799-0.0068-0.0033-0.0069Si02(%)0.0550-1.0824-0.1019-0.2356Fe203(%)0.0235-0.4594-0.7708-1.1068A1203(%)0.0240-0.7728-0.1153-0.5301補(bǔ)償后的原料成分表為各原料新成份-各原料原成分各原料新成分二各原料原成分x成分石灰石砂巖鐵粉粉煤灰CaO(%)52.931.413.534.97Si02(%)2.4271.0134.7653.65Fe203(%)0.195.5148.644.46A1203(%)0.3114.8311.5435.53從上面的例子可以看出，在返回的的生料率值數(shù)據(jù)中，只有飽和比(KH)發(fā)生偏差的情況下，兩種原料成分補(bǔ)償方法得到了兩個不同的原料成分表，對采用兩種補(bǔ)償方法所得到的原料成分表進(jìn)行比較后，可以發(fā)現(xiàn)兩個成分表的各個成分總量并沒有變化，兩種方法得到的成分表都實(shí)現(xiàn)了對生料成分偏差的補(bǔ)償；但明顯不同的是，按照綜合權(quán)重補(bǔ)償出來的原料成分表中氧化鈣(O/O)的補(bǔ)償99.23%是由石灰石中的氧化鈣(C"O)實(shí)現(xiàn)的，也就是說，釆用后一種方法(綜合權(quán)重補(bǔ)償方法)實(shí)現(xiàn)了對原有原料成分表的最小擾動。下面的兩k表，分別是釆用現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明兩種補(bǔ)償方法得到結(jié)果對各原料成分的擾動百分比現(xiàn)有技術(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>可見，按照配比和成分綜合權(quán)重對原料成分偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，由于引入了按?quán)重進(jìn)行補(bǔ)償?shù)乃枷耄瑑H對和產(chǎn)生生料率值偏差的成分有關(guān)的原料相應(yīng)成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行校正，避免了對其它無偏差的原料成分?jǐn)?shù)據(jù)的錯誤校正，使補(bǔ)償行為對各原料成份的擾動最小化，是一種更加合理的補(bǔ)償策略。如圖4所示，為水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)中原料配比綜合優(yōu)化部分的流程圖。優(yōu)化主要有兩個目的，一是在工藝允許的條件下盡可能減少生料制備的成本；二是在保證生料率值合格的前提下盡可能減小對粉磨系統(tǒng)的擾動。由于兩個優(yōu)化的目的不同，相應(yīng)的實(shí)際操作上也需要分步進(jìn)行優(yōu)化。第一步，基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目標(biāo)率值優(yōu)化。優(yōu)化的目的是使生料制備的綜合成本達(dá)到最小。生料的制備成本主要來自于兩個方面，一方面是所有原料本身的成本之和；另一方面是粉磨這些原料所耗費(fèi)的電能成本。基于以上考慮，我們?nèi)∧繕?biāo)函數(shù)為mm■7=ZX,.(Co,+A『//,)約東條件為'I,>0,(z'=l,2，".，;c)X!+X2+A=1OrO=C,X,+C2X2+…+C人&'(92=++…+S人4/2<93=+Z2X2+…+Fe2<93=《X,+F2X2+…+F人CaO—1.65爿/203—0.35Fe2O3K/f一^"/f柳，*。局O,*。其中Coi為各原料的價格成本(元/p屯)，義.附/,為各原料的粉磨成本(元/口屯)，其中肌/,為原料的粉末功率指數(shù)(Kwh/噸)，義為能耗修正系數(shù)；S、^/T，"'，;/j為目標(biāo)率值向量，5^、《5、^分別為由生產(chǎn)工藝確定的三率值最大容許波動幅度。經(jīng)過優(yōu)化得到最小成本時的理想生料率值Sx=OCHx,nx,px}sx",，"》卞第二步，目標(biāo)率值序列優(yōu)化。其目的是運(yùn)用優(yōu)化算法來確定最佳的目標(biāo)率值序列，以期達(dá)到兩個目的1)實(shí)現(xiàn)盡量小的率值偏差；2)盡量小的系統(tǒng)擾動。優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)為min&/、2&約東條件為=-&|&-"化(/=1，2廣-,/^)其中J為目標(biāo)函數(shù)。A、Fc分別為補(bǔ)償序列步數(shù)、預(yù)測序列步數(shù)和控制序列步數(shù)；^為目標(biāo)率值向量，s,為第i個周期的生料率值向量；當(dāng)前時刻(圖5中為0時刻)之后的第一個周期到/^周期的生料率值向量S,為預(yù)測值，-^到0時刻的生料率值向量&為實(shí)際反饋值；a,為率值偏差的權(quán)重系數(shù)向量；^為控制變化量的權(quán)重系數(shù)向量；A.為控制量的變化量，通過&、^反推出^、"x取差得到。a-[a,，a2,…,a]和)3-[A,/2,…,/^]為這兩個目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)向量。目標(biāo)函數(shù)J中的第一項(xiàng)堂a,.(S,.-Sx)2為未來7^個周期內(nèi)生料率值誤差的方差和，目的是為了盡量^小總的生料率值偏差；第二項(xiàng)堂A.A《為未來i/c個周期內(nèi)被控量變化量的方差和，目的是為產(chǎn)i了盡量減小被控量波動幅度以減少對粉磨系統(tǒng)的擾動。系統(tǒng)通過最小的目標(biāo)函數(shù)J實(shí)現(xiàn)最小率值誤差和最小系統(tǒng)擾動這兩個目標(biāo)之間的折衷，a和)S為這兩個目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。約束條件-Sxj=O含義為在之后的Hh個周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)之前個周,=-h丄I期內(nèi)的所有生料率值偏差的補(bǔ)償，即保證i^個周期之后，從之前i^個周期之后的所有生料經(jīng)過均化庫均化作用后的率值為目標(biāo)率值。這里引入預(yù)測控制的滾動優(yōu)化思想，每一個周期優(yōu)化一次，只將控制量序列中的第一項(xiàng)，也即僅",用于實(shí)際輸出。下一個周期將重新進(jìn)行優(yōu)化。為了實(shí)現(xiàn)利用均化庫的均化作用對已入庫生料的率值偏差進(jìn)行校正，在優(yōu)化過程中引入了約束函數(shù)，為從過去個周期到未來的生料率值經(jīng)過均化后收斂于^，并且每一個未來周期的&相對于S'的偏差小于5，5為受工藝要求限制的最大生料率值偏差幅度。如圖5所示，為率值偏差校正、補(bǔ)償原理圖。圖中i:,和1:2為當(dāng)前時刻(O時刻)之前生料率值的偏差積分(Z2為負(fù)值)，通過系統(tǒng)優(yōu)化未來^w個周期的原料配比，使生料率值偏差i:,實(shí)現(xiàn)對i:，和1:2偏差的補(bǔ)償、校正，即本專利方法在某水泥廠5000t/d熟料生產(chǎn)線上使用，出磨生料合格率由原來的71.67%上升為87.33%,入窯生料合格率由原來的83%上升為97%;與此同時，水泥生料的噸制備成本也有所下降，每噸成本下降0.3元，年經(jīng)濟(jì)效益67.5萬元。權(quán)利要求1.一種水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于具有以下步驟對出磨生料進(jìn)行化驗(yàn)分析；將上述分析結(jié)果及人工給出的生料目標(biāo)率值輸入生料質(zhì)量控制系統(tǒng)(QCS)；生料質(zhì)量控制系統(tǒng)(QCS)對原料成份偏差進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)行基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目標(biāo)率值優(yōu)化和基于最小率值偏差及最小系統(tǒng)擾動目標(biāo)的目標(biāo)率值序列優(yōu)化；計算出新的原料配比值，并輸出提供給粉磨控制系統(tǒng)。2.按權(quán)利要求l所述水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于所述生料質(zhì)量控制系統(tǒng)(QCS)對原料成份偏差按配比和成分的綜合權(quán)重進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償通過以下公式進(jìn)行各原料成分的權(quán)重分別為^^^,相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)生料成分為^dr')廳各原料成分x各原料配比『，生料成分其中w為前次配比，？:為前次配比的反饋配比；補(bǔ)償后的原料成分表為各原料新成分=各原料原成分xCF即得到按綜合權(quán)重進(jìn)行補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果。3.按權(quán)利要求l所述水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于所述經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目標(biāo)率值優(yōu)化按照以下方法進(jìn)行取目標(biāo)函數(shù)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中COi為各原料的價格成本，XI、X2…Xx為x種原料的在水泥生料中所占的質(zhì)量百分比；A.附/,為各原料的粉磨成本，其中附/,為原料的粉磨功率指數(shù)，A為能耗修正系數(shù)；《/r乂，/為目標(biāo)率值，S^、5、5p分別為由生產(chǎn)工藝確定的三率值最大容許波動幅度；經(jīng)過優(yōu)化得到最小成本時的理想生料率值iar,"x,;/。4.按權(quán)利要求3所述水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于所述義為能耗修正系數(shù)，其取值范圍為0.8~2.0。5.按權(quán)利要求l所述水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于所述基于最小率值偏差及最小系統(tǒng)擾動目標(biāo)的目標(biāo)率值序列優(yōu)化是通過系統(tǒng)優(yōu)化未來個周期的原料配比，使未來個周期的生料率值偏差實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前時刻之前/^個周期的生料率值偏差的補(bǔ)償、校正，該優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)為Z丹//Wr、min約東條件為=-^i|s,_sx|w,(/=i,ufl)其中J為目標(biāo)函數(shù)；Fc分別為補(bǔ)償序列步數(shù)、預(yù)測序列步數(shù)和控制序列步數(shù)；^為目標(biāo)率值向量，s,為第i個周期的生料率值向量；當(dāng)前時刻之后的第一個周期到/^周期的生料率值向量s,為預(yù)測值，-//,.到O時刻的生料率值向量s,為實(shí)際反饋值；a,為率值偏差的權(quán)重系數(shù)向量；&為控制變化量的權(quán)重系數(shù)向量；A^為控制量的變化量。6.按權(quán)利要求5所述水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于所述a,的取值范圍為0.0—1.0。7.按權(quán)利要求5所述水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，其特征在于所述;8,的取值范圍為O.O—l.O。全文摘要本發(fā)明涉及一種水泥生料配料系統(tǒng)的生料率值優(yōu)化控制方法，具有以下步驟對出磨生料進(jìn)行化驗(yàn)分析；將上述分析結(jié)果及人工給出的生料目標(biāo)率值輸入生料質(zhì)量控制系統(tǒng)；生料質(zhì)量控制系統(tǒng)對原料成份偏差進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)行基于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目標(biāo)率值優(yōu)化和基于最小率值偏差及最小系統(tǒng)擾動目標(biāo)的目標(biāo)率值序列優(yōu)化；計算出新的原料配比值，并輸出提供給粉磨控制系統(tǒng)。發(fā)明有效地避免了原來采用平均補(bǔ)償方法所造成的數(shù)據(jù)劇烈波動，有效地保證入窯生料質(zhì)量的連續(xù)穩(wěn)定，并且在實(shí)現(xiàn)對生料率值偏差進(jìn)行補(bǔ)償、校正的同時，能夠兼顧粉磨系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行；可以在保證生料質(zhì)量合格的前提下，有效地降低生料制備的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。文檔編號G05B19/418GK101458517SQ20071015892公開日2009年6月17日申請日期2007年12月14日優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日發(fā)明者于海斌,吳星剛,卓王,苑明哲申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所