混合控制

混合控制（精选十篇）

混合控制 篇1

在制浆生产过程中,纸浆浓度的精确控制可以稳定打浆效果,对于抄纸过程,则可以稳定上网纸浆浓度、减少纸张定量波动、增加抄纸生产稳定性、提高纸张质量。因而,实时、精确地控制纸浆的浓度对于制浆和抄纸工序都有十分重要的意义[1]。在造纸过程的纸浆浓度控制过程中,其工艺参数往往发生较大的变化,难以建立系统的精确数学模型,采用传统方法设计的控制器往往难以满足实际生产的要求,一般的控制器不能始终保持最优运行,甚至会出现稳定性问题。文献[2～4]采用模糊控制方法在一定的程度上的实现了纸浆浓度的控制问题,由于本系统所涉及的纸浆浓度控制中工艺流程中不可预知因素的扰动及纯滞后特点,采用这些方法并不能得到较理想的控制效果。基于上述文献,针对纸浆浓度调节的复杂特性,作者提出一种适合该造纸系统的纸浆浓度混合控制算法。

1 纸浆浓度工艺描述及系统结构图

纸浆浓度是指单位质量纸浆里所含纤维的多少,通常是用百分比的形式来表示。在碎浆、制浆过程中,纸浆浓度是衡量浆得率的一个重要指标;在上浆、流送过程中,纸浆浓度是决定纸浆质量的一个重要因素。在造纸工业中,纸张的绝干浆量(单位面积上纸的克重)是考察纸张质量的一个重要指标,纸张绝干浆量一般可以认为是上网浓度和流量的乘积:

式中:G表示纸浆绝干浆量;F表示纸浆上网流量;C表示纸浆上网浓度。其中,纸浆上网流量通常是由定量阀来控制,而上网浓度因为要受到碎浆、制浆等工艺的影响,控制难度较大。所以从一定程度上来看,纸浆上网浓度对纸浆的绝干浆量起着决定性的作用。除此之外,纸浆浓度还对造纸过程中的其它过程有着一定的影响,例如废纸制浆中的碎浆过程,其中的纤维分离器就对进浆浓度有一定的范围要求,还有打浆过程的叩解度,在其软测量算术表达式中,浓度也占据着重要作用。当前造纸领域的集散控制系统一直把纸浆浓度调节作为一个重点,而浓度控制回路控制精度也是衡量整个集散控制系统控制精度的一个重要参照。

浓度控制回路工艺如图1所示,浓度控制由调节稀释水量大小实现,流量大小由手动阀门粗调。纸浆浓度测量采用刀式传感器,流量测量采用电磁流量计,浓度控制执行器采用电动调节阀,浓度现场控制器是以单片机为核心、配以E-PROM及实时时钟等的微控制器。对于间断制浆过程,当设置一次纸浆绝干量后,制浆单元自动启动抽浆泵工作,从浆池中抽取混合料,同时开启稀释水阀门,从而调节纸浆浓度,由于从浆池中抽取混合料的速度基本稳定,因而稀释水流量直接决定了最终的纸浆浓度,混合料与稀释水混合后混合累计以纸浆绝干量,当累计纸浆绝干量与设置的一次纸浆总量相等时,自动停止抽浆泵工作。

通过分析纸浆浓度调节的动态过程可知,其浓度回路具有纯滞后、突发干扰以及较强的非线性特性,传统单一的控制方法难以满足工艺要求,基于纸浆浓度控制回路的复杂特性,本文提出一种纸浆浓度的混合控制控制算法,其控制结构如图2所示。

在该浓度控制系统中,设计了两个环,其中外环为浓度控制环,内环为流量控制环。在该浓度控制回路中干扰主要有两项,即一次干扰(浆池内纸浆浓度变化引起的,经过分析和实际测量得到其规律近似分段确定性干扰)和二次干扰(由于纸浆的团聚特性和浓度传感器的结构形式决定的,在系统有意义的频率范围内认为是一白噪声)。其工作原理为:首先将浓度偏差(混合料浓度设定值—混合料浓度检测值)作为外环的输入,为了保证外环中浓度的精准控制,此处选用了两个控制器(改进的PID控制器[5]和变论域模糊控制器[6]),为了协调控制器的输出,采取模糊软切换方式切换控制器的输出。而内环的控制精度要求一般不高,此处选择常规的P控制器就能实现对稀释水浓度进行调节,保证混合浆料浓度最终稳定在工艺范围内。

2 控制器的设计

在纸浆浓度控制系统,由于受到添加原料造成浆池内纸浆浓度的变化以及纸浆的团聚特性等因素的干扰,采用单一的控制方法往往很难同时兼顾稳定控制、精度较高以及超调量小的要求。因此在对纸浆浓度控制时,本文选择了具有自适应识别控制的变论域模糊控制与基于粒子群优化(简称PSO)的PID控制算法的混合,而对于两种自适应控制器的输出则采用模糊软切换策略,从而得到最优的稀释水流量作为内环控制的输入。

2.1 模糊软切换策略

在外环控制器中,基于PSO的PID控制算法具有较高的控制精度,但不能同时保证响应的快速性和稳定性。变论域模糊控制算法具有较好的快速性,且能根据外界环节的变化而进行自适应跟踪,但难以识别小误差,难以保证控制精度。为了较好的保证外环的浓度控制精度,此处将两种控制器结合使用,采用基于模糊软切换方式,从而获得两种控制器输出的强度。其中浓度偏差和偏差变化率作为模糊推理的输入,模糊软切换的规则表示如下:

其中为偏差绝对值,到为偏差变化率绝对值,和选用两个语言变量S和B(分别表示偏差小和大);UFUZZY和UP-PID分别代表变论域模糊控制器和基于PSO的PID控制器的输出;和隶属度函数为X和Y,如图3所示。

采用加权平均法计算两个控制器的混合输出,即

可知当系统处于暂态响应时,由于偏差和偏差变化率较大,变论域模糊控制器起着主要作用;当系统接近稳态时,偏差和偏差变化率减小,则基于PSO的PID控制器起着主要作用。

2.2 变论域模糊控制器

在浓度的模糊逻辑控制中,双输入单输出是最常见的情形.双输入分别是浓度偏差和浓度偏差变化率,单输出是稀释水流量的增量。在浓度跟踪的控制过程中,受不同时刻的工艺影响,常规的固定论域以及与之对应的固定模糊判决规则的模糊控制已经不能达到要求,而变论域模糊控制方法则能够根据工艺的变化准确地调节浓度的输出控制量。

设浓度偏差e的论域为[-E,+E],通过“伸缩”因子(e)变换为[-(e)E,(e)E],其中(e)为偏差变量e的连续函数,:[-E,E]→[0,1],e|→(e)。e的模糊子集分为7个,即E={NB(负大),NM(负中),NS(负小),ZO(零),PS(正小),PM(正中),PB(正大)}。设精确变量e的论域对7个模糊状态的隶属度采用三角形。任给e的一个增量∆e,相应地有一个增量∆α,∆α与∆e成正比,对于同样大的增量∆e,若e大,∆α也应越大;此外,α不超过1,故α越接近1,∆α也应越小,可以得到增量关系式为

式中k为比例常数,把∆e移至左边并令∆e→0,可得

采用分离变量法求解上述方程,则有

式中c为积分常数,根据条件α(0)=0,可以得到

可把视为一个参数,这样式(7)可以简化为

式中为设计参数,须根据实时工况来确定。

此处变论域模糊控制器能够使得浓度处于暂态时快速进入稳态,并能根据工艺的变化实时跟踪控制,保证了控制的快速性。

2.3 基于PSO的PID控制器

为了保证制浆浓度精度较高,当响应接近稳态时,偏差和偏差变化率减小,则基于PSO的PID控制器起着主要作用。

PID控制是工业应用中较为广泛的一种控制规律。但是PID参数的整定过程繁琐,而且难以实现参数的最优整定。PSO可以有效求解大量非线性、不可微和多峰值的复杂问题,算法简洁,调整参数少,因而发展很快,已应用于很多工程技术领域。

在标准PSO算法中,粒子的更新通过跟踪两个极值,具有结构简单,运行速度快的优点。但是,标准PSO在搜索解空间时,调整学习因子和惯性因子也无法完全避免粒子在最优解附近振荡的现象,而且这个最优解可能就是局部最优。

基本模拟退火机制可以跳出极值点区域的优点,本文在PSO中引入模拟退火算法。其基本思想为:按照∆E

为了实现PID参数的优化整定,改进的PSO算法需要确定一个特定目标函数,本文采用包含最大动态偏差、调节时间和残余误差指标项的性能函数作为目标函数:

式中,y1为最大动态偏差;ts为调节时间,为残余偏差,为系统被调量新的稳态值,yr为设定值,wi,(i=1,2,3)是加权系数,其值对优化后的PID控制器的性能有很大影响。wi的取值一般应使性能函数中各指标项的大小具有相同的量级。在此基础上,可以根据系统对快速性和稳定性的具体要求,对wi的值进行适当调整。

此处基于PSO的PID控制器能较好的保证浓度在接近稳态时精确的稳定在工艺允许范围内。

3 仿真

以湖南某纸机生产80g/m2书写纸时为例建立模型,其浓度控制系统的传递函数可简化为:

根据该模型,对其采用PID控制方法和本文所采用的方法进行控制见图4所示。其中曲线1表示采用PID控制后的单位阶跃响应曲线,曲线2表示采用本方法后的单位阶跃响应曲线。根据仿真图像可以看出,本文所提出的控制方法由于结合了变论域模糊控制方法和基于PSO的PID控制方法的优点,其比单一的PID控制系统具有更强的自适应能力,调节时间和超调量明显减小,较好的抑制了干扰对整个系统的影响,有很强的鲁棒性和抗干扰性。

4 结论

将本文所采用的方法应用于湖南某造纸厂,其运行效果如图5所示。在该控制系统中浓度的设定值是3.25%,通过比较分析,该厂原有控制算法的偏差方差超过0.3%,采用本文所提出的方法后,其偏差方差小于0.12%,控制系统快速性以及鲁棒性有了较大的提高,克服了突发干扰的影响,较好的保证了纸张的质量,对稳定纸浆大奖度、为稳定纸张定量及水分起到了非常重要的作用。

本文针对纸浆浓度控制系统具有大滞后,模型不确定的特点,设计纸浆浓度混合控制系统。该设计方法利用变论域模糊控制方法和基于PSO的PID控制方法各自的优点,采用模糊软切换方法实现了两种控制器的选择,较好的保证了纸浆浓度的精确控制。

摘要：本文针对纸浆浓度系统具有大滞后,模型不确定的特点,设计了纸浆浓度混合控制系统。该设计方法利用变论域模糊控制方法和基于PSO的PID控制方法各自的优点,采用模糊软切换方法实现了两种控制器的选择,较好的保证了纸浆浓度的精确控制。运行结果表明,该方法简单方便,对纸浆浓度控制系统进行了控制,取得了满意的控制效果。

关键词：纸浆浓度,变论域模糊控制,基于PSO的PID

参考文献

[1]于秀燕.自动制浆控制系统[J].黑龙江造纸,2004(1):50-52.

[2]黄文英,李昌禧.模糊逻辑控制在纸浆浓度调节中的应用[J].控制理论与应用,2001,18(2):238-240.

[3]葛升民,童树鸿,周斌.纸浆浓度控制系统的设计[J].中国造纸学报,2002,3:50-52.

[4]叶自清,陈敏.基于变步长灰色预测的制浆浓度模糊控制研究[J].计算机测量与控制,2010,18(1):15-19.

[5]冯奇峰,李言.改进粒子群优化算法在工程优化问题中的应用研究[J].仪器仪表学报,2005,26(9):984-988.

混合被动控制优化设计及性能研究 篇2

混合被动控制优化设计及性能研究

本文将调谐液体阻尼器(TLD)和黏弹性阻尼器(VED)同时作用于结构,构成混合被动控制系统.通过对两类阻尼器分别进行优化设计并考虑两者间的相互影响,在充分发挥两者各自优良控制性能的同时,克服了VED大量使用导致控制系统整体造价过高的问题.算例分析表明,混合控制可以得到令人满意的.整体减震效果,同时大大节约了VED用量,提高了控制系统的综合经济性能.

作 者：宗刚 楼梦麟 ZONG Gang LOU Menglin  作者单位：同济大学,土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092 刊 名：地震工程与工程振动  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATION 年，卷(期)：2007 27(4) 分类号：P315.966 关键词：振动控制   混合控制   调谐液体阻尼器   黏弹性阻尼器   优化设计  

混合动力整车控制策略仿真研究 篇3

（东风汽车有限公司 东风商用车技术中心，武汉 430056）

目前混合动力整车控制器（HCU）的开发属于混合动力汽车领域的一个核心技术，各公司在HCU开发时都面临着所需开发周期长、资金高的难题。通过建模仿真的方法是一种极其有效的解决办法，它能够有效的缩短开发周期，降低开发费用。

目前混合动力汽车领域的仿真主要有前向仿真和后向仿真。后向仿真其设计思路是以外界工况循环向整车提出车速需求，通过整车阻力模块，逆向向传动系统请求动力。这种设计思想适合于设计初期阶段的方案选型、控制策略的设计、参数匹配和性能预测。而前向仿真的模型接近真实的车辆行驶过程，能处理实际传动系统中的测量参数，仿真的模型可以直接生成代码提高了工作效率［1］。

同时考虑到商业仿真软件的接口与开发的HCU接口一致性不是太好，可拓展性较差的情况，因此我们自己建立了完整了物理模型，统一在Simulink环境下进行了集成及仿真。考虑到以往的论文往往侧重在整车的动力性及经济性方面的论述，很少有在整车功能方面进行仿真说明，本文主要侧重在HEV整车功能的仿真。

1 系统的建模

一个完整的仿真模型必须具有系统的实物模型及控制模型，因此系统模型是仿真模型的重要组成部分，它的模型准确与否直接关系到仿真结果是否真实可信。一般来说，如果仿真的重点在控制器的功能实现上，那么系统的实物模型也以功能实现为主，对于复杂系统可以尽可能多的采用物理查表的型式来实现，这样可以降低建模难度。比如发动机的建模，就可以以试验数据来替代理论运算。

但是在功能性仿真为重点的建模中，由于物理模型与实际存在一定的差异，导致仿真结果与实际出现偏差，需要在实车调试时进行适当的修正。比如在P1结构的混合动力系统结构中，在整车拖起发动机的仿真中，从图1、图2可以看出，仿真已经完全说明了HCU模型具有按照设计需要具有的该功能。但由于离合器物理模型与实际结合情况不一致，导致了仿真会出现一定的偏差。按照我们开发的经验，这种偏差对于功能调试的影响很小。

反之，在以性能为重点的仿真时，尤其是HCU控制策略做性能相关仿真，严重依赖于各个总成的性能表现，因此各物理对象模型应该尽可能的与实体一致，这样才能完全仿真出控制器的特性。

在本文中，以功能仿真为主，同时兼顾了整车的动力性及经济性，因此物理模型的建立也是基于这点。

1.1 驾驶员模型的建立

驾驶员模型是前向式仿真中的特有模型。主要实现从路谱到司机加速踏板和制动踏板的指令，模拟实际驾驶员操作。本模型采用PID控制器实现驾驶员模型，加入了一个反映驾驶员人为环节的一阶延迟环节［2］。结构如图3所示。

1.2 发动机及EECU模型的建立

在针对HCU的功能性仿真中，发动机及控制器的主要功能就是执行HCU的命令进行相关的输出，因此发动机本体只需包含起动机、曲轴部分模型，EECU主要包含司机请求、怠速控制、巡航控制、转速及扭矩控制（主要针对TSC1报文功能）即可，其模型如图4、图5所示。

1.3 电池模型的建立

由于目前在HEV开发中，电池基本都采用了锂电池或者是超级电容作为储能装置。超级电容器可以认为是一个物理的容器，因此可以把它的建模认为很简单，本文在这里不做累述。如果我们具备完整的锂电池试验数据，那么电池模型可以以查表为主来实现，但是现在很多厂家都不具备这个能力，因此还需要靠理论模型来实现。

锂电池集结了固—液—气三相反应，是一个非常复杂的非线性电化学系统，其系统建模和特性描述成为混合动力系统性能仿真的难点之一。最基本的模型认为电池由一个可变电压源和一个可变内阻串联而成，称为Rint模型。还有一种RC电池模型，由两个电容三个电阻构成。本文采用Rint模型等效电路模型对蓄电池进行建模。能量储存模型计算电池核电状态SOC，以响应功率总线的功率请求和输出实际功率。功率损失由内阻消耗损失加上由库伦效率引起的损失［3］。电池模型如图6所示。

1.4 其他系统模型的建立

限于篇幅问题，本文无法一一列举这些HEV组成系统的建模方案，本文已就重点和难点的发动机及EECU、驾驶员模型、电池模型做了说明。

剩余的模型中，传动系统中的变速箱和后桥建模中可以只考虑传递效率。

整车模型在很多论文中都可以参考，而且其建模方案基本一致，经过检验也基本能满足实际需求；

2．2 听力障碍确诊情况 调查发现，复筛未通过231例，到上级医院进行ABR检查208例，ABR检测率90．04%，年度间差异无统计学意义。ABR检测确诊单耳障碍49例，双耳障碍54例，听力障碍在筛查儿中的发病率3．72‰，高于国内相关报道［5］。见表2。

2 模型集成

我们开发的HCU包含了我们全部的完整的控制策略模型。

在建完了HEV整车各个系统的物理模型及控制模型后，需要对各物理模型及整车控制模型进行集成，我们在项目中使用的模型集成后如图7所示。

3 仿真结果及分析

我们主要用以上模型对HCU进行了功能性的仿真，包括上电自检、整车状态判断、起步、辅助换挡、行驶、制动等的仿真，经过仿真验证后的模型能够快速在台架上得到验证。

3.1 上电自检

上电自检主要仿真整车各高压相关部件自检时序及高压部件的故障状态，使用仿真和实车验证的结果分别如图8所示。

从图中可以看出，T15信号有效后，HCU自检状态判断标志（POST_STATUS）将进入3，在电池发送允许使能后置2，在电池发送高压继电器状态为1后置1（自检时各标志量经历时间不同，这个由于各控制器实际自检时间与模型标定不一致导致），自检功能得到了验证。

3.2 整车状态判断

整车状态主要依据驾驶员的各种操控信息及整车各部件实际工作状态来判断整车目前处于什么样的状态，比如：起步、换挡、行驶、制动等，整车状态判断是HCU需要完成的一个重要工作，状态判断准确与否直接关系到HCU的动作执行，仿真与实车的状态判断对比如图9、10所示，说明仿真后的模型能完成整车状态判断的工作。

3.3 辅助换挡

由于本项目中电机转子位于输入轴，电机转子转动惯量较大，不能依靠同步器的滑摩来完成同步状态，因此需要在整个选挡期间进行调速，模拟及实车调试结果如图11、12所示。

从图中可以看出升挡或者降挡过程中，仿真和实车结果完全一致，同样验证了本文的辅助换挡模型是正确的。

4 结论

本文建立了基于MATLAB/Simulink的混合动力卡车的各系统模型并对各模型进行了集成，利用该模型对整车各功能进行了仿真，利用仿真结果改善模型，最终使用通过仿真的模型进行实车台架调试。使得本项目的实车功能调试只用了短短的不到两个月时间，大大缩短了研发的周期和成本。

另一方面，本文在建模时偏重整车的功能调试，如果要进行HCU的性能调试，则必须创建更加符合实际的物理模型，这是以后的研究方向。

［1］曾小华，王庆年等.前向仿真模型与反向软件ADVISOR的集成开发［J］.汽车工程，2007：851-854.

混合动力汽车控制策略优化研究 篇4

混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)结合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点,可以在保证车辆动力性能的前提下,减小燃油消耗和废气排放。HEV控制策略在满足路况需求前提下,控制发动机、电动机等各个系统工作于最佳状态,从而使整个系统的总体效率最高。所以,控制策略的优化设计是混合动力汽车开发中的关键问题。

由于HEV控制策略优化空间具有高度非线性、不连续、多模态等特点,传统基于梯度的搜索算法往往会失效[1],因此,并开发选择新的高效优化算法是HEV优化设计的一个重要内容。遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是近年来发展起来的一种全局优化算法,广泛应用于混合动力汽车优化问题中[1,2,3,4,5],但GA是一种概率性算法,因此存在着局部搜索效率低,易早熟等不足。将自适应遗传算法与局部序列二次规划算法(Sequential Quadratic Programming,SQP)结合使用,构成自适应混合遗传算法(Adaptive Hybrid Genetic Algorithm,AHGA)将加快局部搜索速度,成为提高GA运行效率和求解质量的一个有效手段[6]。

由于HEV控制策略参数优化空间的非线性和复杂性,很难建立起明确的目标方程式,需要借助于仿真软件ADVISOR2002[7]来计算HEV油耗、排放和动力性能。本文基于改进的多目标优化算法AHGA,提出了一种混合动力汽车控制策略参数优化的模型,如图1所示。

2 串联式混合动力汽车结构

以一辆奥运场馆用混合动力中巴车作为研究实例,其基本参数如下:满载质量M=2 650 kg,空气阻力系数CD=0.6,迎风面积A=3.35 m2,车轮滚动半径r=0.42 m,滚动阻力系数f=0.009。由于城市路况车辆行驶速度低、起停频繁且对排放和油耗要求严格,因此该车采用适于串联式混合动力汽车结构(Series Hybrid Electric Vehicle,SHEV),能使发动机始终在最佳工作区域内运行,减少燃油消耗和排放,其结构如图2所示。

如图2所示,该SHEV动力系统主要包括发动机、发电机、蓄电池和电动机等部件。发动机和发电机同轴连接组成辅助动力单元,它和蓄电池一起串联起来为电动机提供电量。电动机通过传动机构进行动力输出,其动力系统关键部件选型和参数匹配为:奇瑞SQR372汽油机,额定功率/转速为38 kW/6 000 rpm;发电机选择永磁同步发电机,额定功率为30 kW,效率为95%;电动机采用太阳电AC90异步电机,其最大功率为118 kW,效率达到93%;蓄电池串联28节水平铅布电池,其容量为90 Ah。

3 控制策略优化模型

3.1 控制策略优化变量

SHEV控制策略的关键在于APU输出功率和蓄电池充放电功率之间的合理分配,其采用的功率跟随模式控制策略的基本思想为:当蓄电池荷电状态(State of Charge,SoC)在蓄电池荷电状态上下限[cs lo soc,cs hi soc]之间时,发动机应在某一设定的范围内输出功率。输出功率除了要满足路面需求外,还要预留一部分“补充功率”对蓄电池充电,而当蓄电池SoC大于cs hi soc时,则让发动机发出的功率小于路面需要的功率,不足的功率由蓄电池提供,目的是可将蓄电池SoC维持在一个较理想的状态。发动机发出的用于补充/修正蓄电池SoC情况的功率称为均衡功率(cs charge pwr)。这种控制策略能够分别对电池和发动机起到较优控制。同时,还要考虑发动机发出功率上下限[cs min pwr,cs max pwr],发动机最小关断时间(cs min off time)。因此,该控制策略的所需优化控制变量xi如表1所示。

3.2 优化目标

混合动力汽车控制策略的优化目标是使燃油消耗和废气排放最小化,其中燃油消耗(Fuel Consumption,FC)特指百公里油耗(L/100 km),废气排放指标包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)等,单位均为(g/km)。这四个目标是相互影响的,仅使一个目标达到最优,不能保证其他三个也最优[8]。因此,根据不同优化目标在整个目标函数中所占的比重,赋予其不同的权重(wi),从而将多目标优化转化为单目标的优化问题。此外,燃油消耗和排放目标单位并不一致,为此将燃油消耗和排放的实际值除以用户自定义的目标值,得到量纲统一的相对量以便直接比较。4个优化目标及其权重值和自定义目标值如表2所示,其中排放目标值为EURO IV排放标准。

根据上述混合动力汽车优化目标及其权重,定义混合遗传算法控制策略优化目标函数如式(1):

优化控制策略不仅要实现优化目标,而且必须满足汽车行驶动力性能约束,具体5个动力性能约束为:

(1)最高车速≥120 km/h;

(2)以30 km/h爬坡行驶120 s,爬坡度≥20%;

(3)0~50 km/h加速时间≤9 s;

(4)行驶整个工况蓄电池荷电状态变化ΔSoC≤0.5%;

(5)每秒钟工况循环所要求的速度与车实际达到的速度之差Δtrace≤3.2 km/h。

3.3 控制策略优化数学模型

根据SHEV控制策略优化变量、优化目标及约束条件,控制策略优化数学模型可以表述为:

这是一个典型的有约束非线性优化问题,其中f(x)为燃油消耗及废气排放的多目标优化函数;约束条件gj(x)为一组非线性不等式,表示车辆动力性能要求;xi为控制策略优化变量,其上下限为[xiu,xil]。由于混合动力汽车控制策略优化空间具有高度非线性、不连续、多模态等特点,采用AHGA,一方面可以保证全局收敛性,另一方面也将提高优化过程的运行效率。

4 自适应混合遗传算法

AHGA采用能够提高解的精度和算法收敛速度的实数编码方式。选择算子为随机遍历选择,并采用精英保留策略。

4.1 自适应交叉和变异算子

AHGA采用非一致交叉算子和实值种群变异算子[9],设定交叉概率和变异概率能够随进化代数和适应度自动改变,可以在保持群体多样性的同时,保证遗传算法的收敛性。交叉概率Pc应随进化过程逐渐变小,最后趋于某一稳定值,使GA在搜索空间具有各个方向上的均匀性[10]。变异概率Pm在进化初期偏小一些,随着进化的进行,个体适应度趋于一致时,不仅应增大变异概率,而且还应加大优质个体的变异概率,以维持群体的多样性。交叉和变异概率自适应调整公式分别如式(3)、式(4)所示:

其中,G为进化代数,α和β分别为交叉概率和变异概率的变化曲率,γ为交叉概率的收敛极限。fmax,f和f分别为适应度向量最大值、平均值和个体适应度值,k,k1和k2为常数。

4.2 SQP局部搜索算子

将局部搜索能力强的SQP操作作为一个局部搜索算子嵌入到遗传算法中,就构成了AHGA。将SQP操作与遗传算法的结合过程,需要解决两个问题。

首先,随机进行SQP操作并不能加快遗传算法的收敛速度,有时甚至会适得其反。考虑到遗传算法特性是以很快速度收敛到极值点附近,但随后收敛到极值点的过程中收敛速度很慢且程度很小,所以提出改进方法是动态判断当遗传算法处于小收敛时进入局部SQP搜索操作。小收敛的判断条件为:

式(5)中,flast(X*)为上一代种群中的最优目标函数值,fCurrent(X*)为目前种群中最优目标函数值,ε一般取值为10-2~10-3。

其次,随机选择个体参与SQP操作,不仅达不到提高收敛速度的效果,而且求解质量也难以保证。而改进的算法中采用精英保留前N个最优适应值个体,再在前S(S>N)个最优适应值个体中选择(S-N)个个体参与SQP操作,这就保证了算法的鲁棒性和求解质量。SQP局部操作结束后,若未满足全局收敛条件,则以SQP最后的寻优点替代初始点进入遗传算法继续寻优。

4.3 函数测试

采用Banana′s function和Shaffer′s function6函数分别对标准遗传算法[9]、改进的AGA和AHGA算法进行测试,以验证AHGA的有效性及收敛性。实验中独立优化30次作为一次实验,以平均计算目标函数值次数作为衡量算法速度的标准,以收敛次数作为衡量算法全局收敛性能的标准。其中种群规模为100,最大进化代数为500代,测试结果如表3所示。

测试结果表明,AGA相比标准遗传算法收敛次数更多,能以较大的概率跳出局部最优,命中最优解,而AHGA收敛到全局最优解的平均进化代数比AGA少,能够加快遗传算法收敛速度。可见,AHGA具有较好的全局收敛性能和较快的收敛速度。

4.4 约束处理

约束处理是在分化罚函数方法上改进得来的,其基本思想就是在保证任何可行个体优于不可行个体的前提下进行优化工作,避免了出现最优值为不可行解的情况,从而获得好的结果。如果解f(x)为不可行解,则惩罚后的目标函数值为:

式(6)中,fk(x)为可行解目标函数值,gj(x)为不可行解违反约束条件程度值,rj为惩罚因子。

5 控制策略优化实例

5.1 遗传算法参数设置及测试工况

自适应混合遗传算法中种群规模为20,最大进化代数100代,初始交叉和变异概率分别为0.9和0.05,进入SQP操作的小收敛判断ε取值为0.01。测试循环工况为TEST CITY HWY,如图3所示。

该工况包含一个低速城市道路工况(FTP-75)和一个高速道路工况(HWFET)。其燃油消耗计算公式如式(7):

5.2 AHGA优化结果

将AHGA应用于SHEV控制策略优化,运行100代后满足收敛条件,则中止算法,此过程共计算目标函数值3 258次,最优目标函数值及平均目标函数值优化过程如图4所示。

由于精英保留策略的作用,每一代的最优值都直接保留到下一代中,所以最优解的变化曲线是单调的。从解的均值变化曲线看出,由于自适应交叉和变异算子的作用,使新个体在搜索空间具有各个方向的均匀性,从而使得该曲线并非单调减小,这就保证了自适应遗传算法的全局收敛性。控制变量的优化结果如表4所示,可以看出蓄电池SOC上下限优化结果差别不大,但是发动机工作范围上下限变化范围扩大,发动机关断的最小时间也有增加。

5.3 结果分析

对TEST CITY HWY工况优化前后结果的对比如表5所示,不难发现,优化后的燃油消耗和废气排放都要比优化前有明显下降,单目标和多目标优化燃油消耗分别比优化前提高了7.31%和6.36%。比较只对燃油消耗进行单目标优化和同时对燃油消耗和废气排放进行多目标优化的结果可以看出,多目标优化为了达到目标函数整体最小的目的,以牺牲油耗目标为代价,使之提高了3.13%,但同时三个排放目标CO,HC和NOx分别减小了0.88%、3.55%和9.44%。以上结果显示,应用AHGA对混合动力汽车控制策略变量进行优化是切实有效的。

6 结语

本文主要研究了混合动力汽车控制策略参数优化方法,以一辆奥运场馆用串联式混合动力中巴车作为研究实例,分析了其功率跟随控制策略优化变量,明确了减小燃油消耗和降低废气排放的优化目标及动力性能约束条件。本文将改进的自适应混合遗传算法应用于实车控制策略优化中。结果表明,优化控制策略参数使燃油经济性和排放都得到了改善,该方法在HEV控制策略优化参数上有效可行。

下一步的工作,将离线优化得到的控制参数应用于实车标定中,可以大大减少开发时间。此外,本文提出的方法还可以应用于混合动力汽车参数匹配等其他工程问题上。

摘要：将自适应遗传算法与序列二次规划算法结合构成混合遗传算法,用于求解混合动力汽车控制策略参数优化问题。一方面,分析并建立了控制策略参数优化的有约束非线性模型;另一方面,改进算法中自适应交叉和变异概率调整公式,并提出了序列二次规划算子与遗传算法结合的新方式。仿真结果表明,该算法提高了收敛速度和求解精度,保证了全局收敛性,在混合动力汽车控制策略参数优化中的应用是有效的。

关键词：混合动力汽车,控制策略,混合遗传算法,参数优化

参考文献

[1]浦金欢,殷承良,张建武.遗传算法在混合动力汽车控制策略优化中的应用[J].中国机械工程,2005,16(4):648-652.

[2]Ziwu Ren,Ye San.Proceedings of the 6th World Congresson Intelligent Control and Automation,2006:3 547-3 551.

[3]Hasanzadeh A,Asaei B,Emadi A.Optimum Design of SeriesHybrid Electric Buses by Genetic Algorithm.IEEE.ISIEDubrovnik Croatia,2005:1 465-1 470.

[4]胡晓林.演化计算在混合驱动系统优化中的应用[D].武汉:武汉理工大学,2004.

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[6]王小平,曹立明.遗传算法——理论、应用与软件实现[M].西安:西安交通大学出版社,2002.

[7]ADVISOR2002.文档:http://www.ctts.nrel.gov/analysis.

[8]邹琳,夏巨谌,胡国安.基于复合形法的混合多目标遗传算法研究[J].计算机应用研究,2006(7):70-72.

[9]雷英杰.Matlab遗传算法工具箱及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

混合控制 篇5

关键词：SPWM；载波比；异步调制；同步调制；混合调制

【中图分类号】TN86

基金項目：电动车用轮毂无刷电机驱动系统关键基础问题研究，项目编号：ZDK2201401.

随着电力电子技术数字信号处理技术的发展，脉宽调制（PWM）技术是以指令的方式提供参考正弦信号并实现数字调制算法，但是在调速系统中，由于控制器分辨率和开关器件最高运行频率的限制，当调制波信号频率连续变化时，在整个速度范围内实现同步调制或者异步调制基本不可能，通常采用多模式混合调制，在低速区载波比较大时采用异步调制，随着速度的上升载波比减小到一定程度时则采用同步调制；在同步调制范围内，也将调制波频率划分为若干个频段，在每个频段内都保持载波比N不变，不同频段的载波比数值不同。

1、多模式混合调制的工作原理

采用调制法计算时，根据载波比N是否变化，分为同步调制和异步调制。异步调制时，在整个频率变化范围内，载波比N不等于常数。一般在改变调制波频率 时保持载波频率 不变，这样输出电压半波内的脉冲数可随输出频率的降低而增加，从而减少电机负载的转矩脉动与噪声，改善了系统的低频工作性能。

同步调制时，N为常数，变频时载波频率与调制波频率同步改变，因而输出电压半波内的矩形脉冲数是固定不变的。同步调制能保证输出波形的正、负半波始终对称，使得三相输出波形间具有互差 120°的对称关系。但是在低频时，载波频率较低，谐波会显著增加，使负载电动机产生较大脉动转矩和较强的噪声。

结合异步调制和同步调制的特点，可在低频输出时采用异步调制方式，高频输出时切换到同步调制方式，为了降低开关频率，将同步调制阶段进行分段，频率较低时，载波比较大，随着频率的升高，载波比有级的减小。

2、混合调制实现方法

采用SPWM控制时，为了得到对称的PWM波形，载波比的选取非常重要，尤其是在采用规则采样法计算脉冲宽度和脉冲间隔时间。

2.1 混合调制

当采用SPWM控制时，正弦表的设计方法以及更新比较寄存器的方法在《SPWM技术工程应用教学内容设计》中有详细的阐述。

2.1.1 异步调制实现方法

异步调制时，开关频率固定，当调制波频率发生变化时，载波比发生变化，为了谐波取载波比为3的整数倍，实现方法为：

编程时，取 为整数， ；

此时载波比： ；

2.1.2 频率滞环实现方法

以异步调制到同步调制进行切换的滞环环节实现为例，在频率 处进行切换，如果没有滞环环节，在切换点就有可能在同步调制和异步调制两种调制方式间进行跳动，增加一滞环环节，设其频率的变换范围为 ，具体实现方法为：

当 时，进入同步调制模式；

当 时，进入异步调制模式。

通过增加这一滞环环节，消除了软件控制环节在频率切换点的抖动。

2.1.3 同步调制实现方法

同步调制时，载波比固定，当调制波频率发生变化时，载波频率发生变化，此时需要PWM周期寄存器的数值，实现方法为：

编程时，取载波频率 为整数， ；

此时周期寄存器的数值： ，其中 为定时器的时钟频率。

2.2 、不同控制模式切换条件

采用混合调制时，在不同调制模式和不同调制区进行切换时，切换过程中尽量减小电流冲击.保持切换前后基波电压相位的连续和切换前后当前脉冲宽度基本没有跃变，因此在切换时一般按一下方式处理：

1） 异步调制和同步调制之间进行切换时保证切换频率处使两者的载波频率尽量接近；

2） 在分段同步调制中从一个频段切换到另一个频段，要想完全消除切换过程中产生的电压脉冲宽度的突变，仅仅前一频段的采样时刻点对应的 值为0时刻进行切换，在此时刻进行切换将不产生电压脉宽的突变。

2.3、载波起始点的影响

可以通过建立matlab仿真模型，对以上四种不同起始点的调制模式进行仿真，通过比较其谐波含量，发现调制波和载波在过零点相交时，此时起始点对输出波形的影响很小，但是起始点在载波的正峰值和负峰值时，如上图可知，在图中区间1和区间2进行调制时，会造成正脉冲和负脉冲的等效脉冲宽度不一致，也就是等效的正弦波有直流分量，谐波含量增加。

2.4、同步调制载波比和分段区间的选择

1） 选取载波比时尽量选择3的整数倍，实际控制时通常选择6的整数倍；

2） 在每一个频段内，开关频率的最大值必须在当前工况的约束范围之内，保证开关器件工作可靠；

3） 分段同步调制进行频率分段时，尽量使得载波频率的变换区间基本一致；

3、结论

在SPWM控制时，针对工程上常用的混合调制算法，完整的阐述了采用混合调制时的实现框图，且给出了同步调制、异步调制和分段同步调制的实现方法和注意要点，促进了SPWM技术在变频调速系统中的应用。

参考文献：

[1] 郭卫农，朱鹏程，孔雪娟等.一种基于DSP实现的异步调制数字变频算法m.电源世界，2001，（11）：24-26.

[2] 李威，车向中，郝荣泰.交直交电力机车PWM调制方法研究[J].铁道学报，2000，22（6）：26—31.

混合控制 篇6

关键词：超级电容,电压控制,功率控制,Saber仿真

0 引言

节能与环保既是我国走可持续发展道路的要求, 也是工程机械的发展方向, 随着能源短缺和环境污染问题日趋严重, 它也逐渐成为了当今科技发展的热点。

轮胎式起重机作为典型的港口起重机械, 在工作过程中具有负载质量大, 起升高度高, 需要频繁地进行起升和下放、增幅和减幅、起动和制动等操作的特点, 而在货物下放、减幅和制动过程中, 负载的势能将会产生大量的再生能量。但是传统轮胎式起重机动力系统所采用的柴油机-液压系统-多执行器的驱动方案, 不仅具有耗油高、排放差的特点, 而且在货物下放、减幅和制动过程中产生的再生能量无法进行回收, 而是由制动电阻消耗掉, 不仅造成大量的热污染, 而且浪费资源。如果能够回收起重设备因势能变化形成的再生能量, 充分利用回收的再生能量作为动力补给, 不仅可以降低发动机的装机容量, 节省资源, 而且还可以回收利用资源, 避免资源浪费。总之, 轮胎式起重机巨大的能耗带来了良好的节能潜力。

随着混合动力系统在汽车行业的成功应用, 以及变频调速技术和储能器件的快速发展, 混合动力系统在起重机械行业得到越来越广泛的应用[1]。轮胎式起重机混合动力系统就是利用储能器件回收重物负载下放、减幅和制动过程中释放的能量, 在起动或者起升较大负载的情况下储能器件提供辅助能量, 这样大大提高了系统的性能。根据起重机系统的工作特点, 本文利用能够快速进行充放电且具有大容量的超级电容作为储能单元, 可以很好地克服传统蓄电池充放电速度慢、寿命低和容量小的缺点, 同时也能够满足混合动力轮胎式起重机系统的需要。

1 轮胎式起重机混合动力系统设计

轮胎式起重机混合动力系统采用超级电容作为储能元件, 吸收起重机在下放重物、减幅或制动时产生的再生能量;当起升重物、增幅或起动时, 超级电容释放能量协同发电机联合供电。从而实现再生能量的回收利用, 降低发电机组的装机容量, 达到节能环保的效果。其中, 超级电容的充放电控制主要由双向DC/DC变换器实现。

1.1 双向DC/DC变换器

所谓双向DC/DC变换器是指在V_I平面的第一、二象限内运行的DC/DC变换器, 它的输入/输出电压极性保持不变, 输入/输出电流方向相反, 即使对调变换器的输入/输出端口仍然可以完成电压的变换[2], 其功率可以从输入端V1向输出端V2流动, 此时功率流反向;也可以从输出端V2向输入端V1流动, 此时功率流正向, 其原理如图1所示。

双向DC/DC变换器实现了能量的双向流动, 在功能上相当于两个单向DC/DC变换器的组合, 但是却比两个单向DC/DC变换器具有更低的体积重量以及成本。因此双向DC/DC变换器被广泛地应用于诸如直流电机驱动系统、UPS电源系统、航空航天电源系统、太阳能 (风能) 发电系统、能量储存系统以及电动汽车系统等需要双向能量流动的应用场合, 其拓扑结构如图2所示。

当起重机下放、减幅或制动时, 电机处于发电状态, 回馈能量使得直流母线电压Udc升高, 当Udc超过超级电容电压Usc时, SC控制系统产生PWM信号控制IGBT管Q1, 同时关断Q2。当Q1导通时, 再生能量经过Q1、电感L向储存至超级电容;当Q1关断时, 超级电容经二极管D2及L形成续流回路。电路工作在Buck降压模式, 能量由直流母线流向超级电容储存能量。

当起重机起升、增幅或起动时, 电机处于电动状态, 消耗能量使得直流母线电压Udc降低, 当Udc低于超级电容电压Usc时, 关断Q1, 而由SC控制系统产生PWM信号控制Q2。当Q2关断时, 超级电容经L和D1释放能量, 向起重机供电;当Q2导通时, 超级电容经二极管Q2及L形成续流回路。电路工作在Boost升压模式, 超级电容释放能量向起重机供电。

1.2 超级电容控制系统

通过对双向DC/DC变换器的控制实现超级电容充放电控制是混合动力系统能否高效运行的关键, 常用的控制模式为电压控制模式[3,4]和功率控制模式。

1.2.1 电压控制模式

电压控制模式是指在控制超级电容充放电的过程中保持直流母线电压稳定不变的控制模式。其控制原理图如图3所示。

电压外环用于控制超级电容的充、放电状态, 即调节充放电电流给定值。首先假定超级电容放电电流流向为正方向, 那么, 当实测直流母线电压低于给定值时, 外环偏差为正, 为正, 超级电容放电。其放电电流大小由母线电压偏差及PI调节控制, 偏差小时, 放电电流值小, 避免过量放电;偏差大时, 放电电流值大, 进行快速放电。当实测直流母线电压高于给定值时, 外环偏差为负, 为负, 超级电容充电。同理, 其充电电流大小由母线电压偏差及PI调节控制, 偏差小时, 充电电流值小, 可防止过充;偏差大时, 充电电流值大, 进行快速充电。

电流内环用于调节PWM控制信号的占空比α, 从而控制超级电容以稳定电流完成充放电。超级电容放电时, 和Isc均为正, 此时若内环偏差为正, 则大于|Isc|, 需要增大α从而提高放电电流;反之, 则减小α从而降低放电电流, 且偏差值越大, 占空比调节幅度越大。而当超级电容充电时, 与放电时相反, 和Isc均为负, 此时若内环偏差为正, 则小于|Isc|, 需要减小α以降低充电电流;反之, 则增大α以提高充电电流, 占空比调节幅度与偏差值成正比。

1.2.2 功率控制模式

功率控制模式, 是指在控制超级电容充放电过程中保持超级电容所释放功率恒定的控制模式, 其原理如图4所示, 与电压控制模式的区别在于外环确定超级电容充放电电流给定值的方式不同, 实时检测超级电容的电压, 按照恒定功率确定充放电电流的给定值。

本系统采用两种控制方式相结合的控制算法, 超级电容回收能量时采用电压控制模式, 保证直流母线电压稳定;与发电机联合供电时, 采用功率控制模式确保动力系统供电功率的稳定性。

2 系统仿真及其结果分析

系统以25 t交流起重机为研究对象建立仿真模型, 系统电压为400 V, 总功率107 kW, 其中起升机构电机55 kW、变幅机构电机30 kW、旋转机构电机22 kW。本文主要以起升机构为例研究混合动力系统充放电控制算法的可行性, 通过仿真分析得出下列结论:

2.1 能量回馈状态

能量回馈状态下超级电容电流、电压以及直流母线电压波形如图5所示, 能量回馈初始, 超级电容充电电流产生较大峰值, 随后在SC控制系统调节下, 充电电流逐渐趋于稳定值, 随着充电的进行, 超级电容电压不断增大;而直流母线电压随着能量回馈逐渐增大, 当超过其给定值 (设定为560 V) 时超级电容开始充电, 充分吸收回馈的能量, 将直流母线电压维持在给定值, 实现了恒压控制。

2.2 联合供电状态

超级电容与发电机联合供电时超级电容电流、电压以及直流母线电压波形如图6所示, 随着起重机起动, 直流母线电压下降, 当母线电压低于给定值时超级电容开始放电, 随着超级电容放电过程的进行, 其端电压逐渐下降, 同时放电电流逐渐增大, 从而保证超级电容释放的能量为恒定值, 而直流母线电压则被保持在较高的稳定值, 完全符合功率控制模式的规律。

3 结语

仿真结果表明, 系统采用的控制算法对轮胎式起重机混合动力系统是适用的, 能量回馈时, 电压控制模式控制超级电容充分吸收回馈的再生能量;超级电容与发电机联合供电时, 功率控制模式控制超级电容合理放电, 确保供电系统供电功率稳定。随着超级电容成本的下降和混合动力技术的不断成熟, 我们可以预见以超级电容作为储能元件的混合动力起重机系统必将得到广泛的应用。

参考文献

[1]徐立.应用超级电容的工程机械混合动力系统仿真研究[D].武汉理工大学, 2008

[2]阮新波, 严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].科学出版社, 2000

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[4]John Schünberger, Richard Duke and Simon D.Round.DC-BusSignaling:A Distributed Control Strategy for a HybridRenewable Nanogrid.IEEE Transactions On Industrial Elec-tronics, Vol.53, NO.5, pp.1 453～1 460, 2006

沥青混合料生产质量控制方法探讨 篇7

沥青混合料是由作为胶结料的道路石油沥青和砂、碎石、矿粉等矿质原料, 按照一定比例 (必要时也包括纤维等其他填料) 共同组成的, 在沥青胶结料具有适宜粘度时, 将沥青混合料充分拌和后摊铺、碾压成型, 继而成为满足使用要求的沥青路面。

为确保沥青路面施工质量, 应使拌和楼生产出的沥青混合料与设计的沥青混合料相一致或尽可能接近, 如果只是把沥青混合料的质量控制重点都放在沥青摊铺上, 而对沥青混合料的生产过程没有引起足够的重视是不够的。实际上沥青混合料的生产过程同样具有同等的重要性, 因此必须加强沥青混合料生产质量的控制。为此, 可以通过一系列相关试验得出沥青混合料中沥青含量、矿料级配等参数, 当发现这些参数与设计值不符合时, 采取相应的控制措施进行调整, 从而保证生产出的沥青混合料符合设计要求。本文通过对南方某公路三个标段沥青混合料生产质量控制中进行的试验研究, 意在探讨一些对沥青混合料生产质量控制有参考意义的方法。

1 试验方法及步骤

沥青混合料生产质量控制采用的试验方法主要有: (1) 燃烧法测沥青含量; (2) 筛分试验测矿料级配; (3) 马歇尔试验测定试件的体积参数、稳定度和流值。为规范施工质量控制过程的质量, 依据《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 中的相关规定, 并结合工程实际对本工程沥青混凝土上面层混合料的生产过程中各项控制指标的允许偏差进行了限定, 具体情况参照表1。

%

1.1 燃烧法测沥青含量

在拌和楼或摊铺现场随机取样:四分法取1200~1500g, 称其质量m1;放入燃烧炉中燃烧45min后取出称其质量m2, 则沥青含量为。根据称量数据, 绘制三个标段下面层的沥青含量图如图1~图3。

从三个标段下面层沥青含量的控制情况可以看出, 二标下面层只有一个点的沥青含量超出了控制范围, 有50%以上的点的沥青含量与设计值较接近, 相对来说沥青含量控制的最好。一标下面层的沥青含量虽然也只有一个点超出了控制范围, 但大部分点的沥青含量与设计值差距较大。而从三标的结果可以看出, 只有两个点的沥青含量在控制范围之内, 其它各个点均超出了控制范围, 沥青含量杂乱无序。这说明三标拌和楼的沥青含量控制不准, 将严重影响路面的质量。

1.2 筛分试验测矿料级配

将燃烧后的矿料进行水筛, 将水筛后的矿料烘干后再进行干筛, 称量各档料的质量, 从而计算矿料级配。在满足《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 的前提下, 按照4.75mm以上 (含4.75mm) :±5%;2.36~0.15mm:±3%;0.075mm:±2%进行控制, 并以某一天各个标段的筛分数据为例进行说明并绘制级配图如图4~图6。

从图4可以看出:19~2.36mm筛孔的通过率与设计值符合的较好, 0.6mm和0.075mm筛孔的通过率超出了控制范围。从图5可见, 除存在超粒径矿料外, 其它筛孔的通过率均在控制范围之内。从图6的筛分曲线可见, 9.5mm、2.36mm、1.18mm和0.6mm筛孔的通过率均超出了控制范围。再绘制关键性筛孔通过率图进行研究, 见图7~图9, 三标均为4.75mm筛孔通过率。

关键性筛孔 (4.75mm) 筛孔的通过率进一步说明了各个标段上面层的级配情况。从图7~图9可以看出:三个标段在9d内, 均有一个点4.75mm筛孔的通过率超出了控制范围。此外, 二标关键性筛孔的通过率和接近程度与其它标段相比较好。

通过筛分结果可以看出每天矿料的级配是否满足要求:当矿料级配超出设计级配要求的范围时, 首先应检查原材料是否发生变化, 然后检查料堆或冷料仓是否存在混料现象, 最后检查拌和楼的控制情况。发现问题后及时进行调整, 然后在进行试验测定, 直到级配符合设计要求为止。

1.3 马歇尔试验

在拌和楼随机取样, 进行马歇尔试验。测定马歇尔试件的体积参数、稳定度和流值。表2~表4为月度检查时测得的各个标段下面层的马歇尔体积参数、稳定度和流值。

从表2~表4的试验结果可见:一标马歇尔试验结果最好;其次是二标;三标矿料间隙率大, 稳定度低。

当马歇尔试验结果不满足要求时, 首先要检查室内的试验操作是否正确, 确认试验无误后再检查矿料的级配、沥青含量。

2 试验结果评价

通过生产质量控制中的试验研究及对各个标段的生产过程所出现的问题, 对沥青混合料生产提出以下几点意见:

(1) 应对料场场地进行硬化处理, 矿料的堆放应正确有序, 避免出现混料现象。此外, 还要注意对矿料进行苫盖。

(2) 冷料仓的挡板应加高, 确保相邻冷料仓间不发生混料。

(3) 沥青和矿料的计量应确保准确。

(4) 振动筛筛片的尺寸应与矿料的级配相匹配。

(5) 矿料的加热时间、加热温度和沥青混合料的拌和时间和拌和温度都应得到保证。

3 结语

通过一系列试验 (燃烧法测沥青含量、筛分试验测矿料级配、马歇尔试验测定试件的体积参数及稳定度和流值) 得到的重要参数并作出相应调整能对沥青混合料生产质量控制起到一定作用, 从而保证生产出的沥青混合料更加符合设计要求, 此方法对沥青混合料的生产质量控制具有一定的参考价值。

参考文献

[1]张肖宁, 等.沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[2]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

沥青混合料集料离析的控制方法 篇8

沥青混合料集料离析是造成沥青混合料不均匀的重要因素, 离析现象经常重复发生, 是降低路面使用性能的顽症。沥青混合料发生离析时, 粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置, 使沥青混合料不均匀, 混合料的实际级配与设计级配不符;沥青用量与级配不匹配, 使粗集料偏多的离析部位压实困难, 残留空隙率大而渗水;使细集料偏多的部位表面构造深度不合要求, 高温性能下降。不管是粗集料偏多, 还是细集料偏多, 均导致沥青路面的路用性能和结构性能产生下降, 导致路面出现一些早期破坏, 缩短路面的使用寿命。

消除集料离析对于路面沥青混合料来说非常重要。消除集料离析既是混合料生产者、摊铺者和路面质量检验者的责任, 也是路面机械设计的责任, 须多方努力才能消除集料离析。

1 集料离析控制方法

1.1 堆料

当向沥青拌和场供料时, 为保证原材料均匀, 需要采用合适的堆料方法。大料堆对大颗粒粒料很敏感。通常供给沥青混合料拌和机的材料是分级堆放的, 每一料堆的材料颗粒尺寸比较均匀, 可以减少离析现象。但是, 如果材料级配的变异性大, 材料颗粒尺寸范围较宽, 则粗细集料仍可能产生离析。为了减轻粗集料的离析, 粗集料存放必须分层堆垛, 每层设置10～15度倾角, 汽车紧密卸料, 然后用推土机推平, 以减少集料离析。禁止汽车自料堆顶部往下卸料。

1.2 拌和时集料离析

在高速公路沥青路面施工时, 常用间歇式拌和机, 此时集料的离析易发生在冷料斗和热料仓。在每一个冷料斗中都放一种单粒级的集料时, 不会产生明显的离析现象, 但在同一冷料斗中包含几个不同尺寸的集料时, 会产生较显著的离析现象, 如0-5mm石屑。热料仓中贮存不同尺寸的集料时会产生离析, 即使粒径较细的0～5mm或0～3mm料, 粉料易与细集料分离, 很细的粉料可能停留在仓壁上, 大量粉尘块可能破成松散状并喂入称料斗, 形成一批离析的未裹覆沥青的极细料, 且难于拌和均匀。

1.3 储料仓

在沥青混合料拌和楼, 离析最敏感的区域是聚料斗和贮料仓。往贮料仓中放料有两种方式。一是通过贮料仓上面的投料斗投料, 另一方式是通过贮料仓顶部旋转式斜槽投料。这两种方式都能将混合料均匀地投入贮料仓。通过旋转斜槽投料要确保以下两点:1) 旋转斜槽实际上确实在旋转;2) 材料从斜槽下落时直接向下。斜槽的垂直下料部分应有足够的长度, 能迫使材料直接下卸而没有任何横向流动。应经常观测投入贮料仓的混合料是否有离析现象。如果斜槽已旧且末端已磨耗出孔, 就可能产生明显的离析。使用投料斗装置时要注意:1) 料斗的容量不宜太小。2) 应在料斗的中心装料。3) 材料应该直接进入料斗中 (无水平运动) 。4) 投料斗应被装料到最大容量并有一个相对大直径的开启门, 以保证快速将混合料投入贮料仓中。5) 投料斗不应该完全卸空。调整料门的开启时间, 使一个投料过程完成后在料斗中保存有少量 (约15～20mm高) 材料。6) 不要使材料的水平面常接近料斗顶部。

1.4 从贮料仓中卸料

如果贮料仓是均匀填满的, 从料仓中卸下热拌沥青混凝土没有什么问题。对于多数非间断级配沥青混凝土, 可以卸空贮料仓而不发生任何明显离析。但是, 使用间断级配材料时, 贮料仓中堆料的表面仍不允许低于锥体部分。此外, 经常让锥体中的料卸空会加速锥体磨损。

从料仓门快速卸料有助于消除运输卡车中的离析。材料流入卡车车厢时混合料的滚动作用越小, 离析程度越低。

1.5 卡车装料和卸料

卡车在贮料仓下面快速装料时, 在整个装料过程中, 卡车司机常常不愿意移车, 如果混合料对离析敏感, 较大碎石将滚到卡车前部、后部和两侧, 卡车卸料时开始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料, 然后两侧的粗粒料被卸入摊铺机受料斗的两块侧板上。这种加料结果使每车料铺的面积中有一片粗料。

正确的装料方法为:分三个不同位置往卡车中装料, 第一次装料靠近车厢的前部, 第二次装料靠近后部车厢门, 第三次料装在中间, 这样可以消除卡车中离析现象。

当卡车将料卸入摊铺机受料斗时, 要尽量使混合料整体卸落, 而不是逐渐卸混合料入受料斗。为此, 车厢底板需要处于良好启闭状态并涂润滑剂, 使全部混合料同时向后滑。为了进一步保证混合料整体卸落, 车厢应升高到一个大而安全的角度。快速卸料可预防粗料集中在摊铺机受料斗两侧板的外边部。多数高速公路施工现场都有粗料集中在摊铺机受料斗两侧板外边部的情况。

1.6 摊铺机

即使通过冷料仓、拌和机和贮料仓成功地生产了沥青混合料, 均匀地装到卡车内, 并整体式卸入摊铺机受料斗, 在摊铺机内仍可能发生离析。如摊铺机操作不合适, 能够产生不同程度的离析。在摊铺机内发生离析时, 建议考虑下列原因和措施:

1) 在每辆卡车卸料之间, 不要完全用完受料斗中的混合料, 留少部分混合料在受料斗内。一般受料斗两侧的混合料含粗粒料多, 另一辆卡车立即向受料斗卸料后, 与受料斗中剩余的粗粒料多的混合料一起输送到后面分料室, 螺旋分料器布料过程中可使新旧混合料较好拌和。

2) 尽可能减少将侧板翻起的次数, 仅在需要将受料斗中的混合料弄平时, 才将受料斗的两块侧板翻起。翻起侧板可以消除两侧材料堆积过多现象, 从而可以减少往后输料时发生的滚动现象。

3) 卡车翻起车厢向受料斗卸料, 混合料从卡车下面运送出去, 将滚动减到最小, 使受料斗中尽可能装满料。

4) 尽可能宽地打开受料斗的后门, 以保证分料室中料饱满。如分料室中混合料不足, 细料将直接落在地面上, 而粗料被分布到两侧。

5) 尽可能连续摊铺混合料, 只有在必要时才可停顿和重新启动。调整摊铺机的速度, 使摊铺机的产量与拌和机的产量相平衡。

6) 分料器连续运转。调整分料器的速度, 使出料连续而缓慢。如分料器运转不连续, 混合料会在摊铺机内产生显著离析。

7) 如果分料器转得太快, 中间将会缺料, 通常会产生一粗料带。安装挡板后, 分料器将混合料均匀地送到中心。

8) 如摊铺机分料器的外边原材料不够, 在粗粒料滚动到外侧时, 可能沿外侧产生粗料带。

1.7 混合料设计

混合料的配合比设计对消除离析是重要的。按连续级配均匀设计的混合料通常离析程度较低, 间断级配混合料是通常离析程度较高。

间断级配混合料 (如SMA) 较早成功地用于英国和整个欧洲。但是, 这些混合料中常有较多填料或有纤维或聚合物, 能用较多沥青而使混合料中沥青膜较厚。沥青膜厚度增加使颗粒与颗粒接触处湿润, 可以减少或消除离析。

2 结语

绞车混合自动排缆控制设计 篇9

海上拖曳绞车是用于海洋科学活动中的特种甲板设备, 为在海上复杂条件下对各种拖曳体的收放和使用提供了有力工具。本文介绍的海上拖曳绞车用于完成水下拖曳体的布放和回收, 并通过调节放出拖缆的长度来调节拖曳体定深。

1 绞车控制需求

绞车卷绕的拖缆在靠近拖曳体端, 安装了200 m用于改善拖缆流体动力特性的流线片, 整条拖缆以截面来看就有圆形和尖锥形两种, 绞车要将这两种外形和直径均不同的拖缆卷绕在同一卷筒上。绞车卷筒和排缆器使用不同液压电机驱动, 排缆器滑动的位移要根据缆形自动调整, 同时要保证排缆器每次滑动的位移与缆径相适应, 避免出现相邻两圈缆挤压、叠缆造成损伤或者间距过大导致绞车容缆不足。

绞车卷筒外形如图1所示。卷筒分为同轴但不同外径的两个部分, 大直径卷筒用于卷绕拖缆流线型部分, 需单层卷绕, 小直径卷筒用于卷绕拖缆的圆形部分, 可多层卷绕。

系统拖曳作业为远端遥控方式, 绞车本地控制需要形成包含缆长、缆速、拖缆张力等的工况信息以便于远端遥控使用。

2 控制方案设计

绞车控制的重点在于驱动绞车卷筒与驱动排缆器的两个液压电机运动匹配问题。绞车卷筒液压电机连接一个双向比例阀, 实现不同速度的正反转动, 与卷筒同轴安装一个增量式光电编码器, 用于测量绞车转角和转速。排缆器液压电机连接2个开关阀, 实现正反转定速运动, 使用一个拉线式位移传感器测量排缆器的位移, 这样绞车卷筒转角和排缆器位移构成一个闭环控制, 使得排缆器位置与绞车绕缆相配合, 原理如图2所示。在排缆器滑轨上设置3个电感式接近开关, 分别用于标识绞车卷筒的左右边界和绞车卷筒大小直径跃变点, 另并联使用2个电容式接近开关用于判断缆形, 此时将调整排缆器排缆间距, 以适应绞车正在卷绕的缆形。拖缆张力通过与绞车卷筒同轴安装的扭矩传感器测得扭矩后折算获得。

3 硬件设计

硬件设计控制器使用TMS320F2812, 其具有丰富的外设资源用于连接外部设备。硬件连接示意如图3所示[1]。通过Mc BSP接口连接D/A转换器AD5476, 使用AD5476的2个通道分别输出控制信号到2个双向比例阀, 输出信号的范围、幅值和极性均可以编程配置使用。通过SPI接口连接A/D转换器LTC1859, 使用2个通道用于采集扭矩信号和排缆器位移信号。通过EV事件管理器的捕获/比较接口与增量式编码器连接, 增量式编码器输出了正交编码器信号同时被接到EVA事件管理器和EVB事件管理器。编码器信号在处理前将被EV时间管理器4倍频, 以调高处理精度。EVA用于缆速测量, EVB用于绞车卷筒与排缆器之间的运动协调和缆长测量。GPIO接口连接外部接近开关信号输入和输出控制信号。

4 软件设计

本部分将选取缆层控制、排缆器运动控制进行介绍, 描述控制方法和基于TMS320F2812控制器的软件实现。

4.1 缆层控制及缆长计算

流线形缆在大直径卷筒上卷绕, 因此排缆器为单次往复运动。圆形拖缆在小直径卷筒上多层卷绕, 相应排缆器就为多次往复运动。以上的运动测量和控制取决于对标识卷筒位置的3个接近开关, 要依靠对3个接近开关状态和触发次数联合判读来确认当前排缆要执行的具体动作。

如图4所示, 将3个接近开关按安装位置记为PROX1、PROX2和PROX3。下面以绞车放缆动作为例介绍计数和判读过程。PROX1、PROX2和PROX3计数均初始化为0, 当接近开关被触发1次则计数器+1运算, 计数时机不是在触发接近开关时刻做+1运算, 而要在触发状态下等待绞车转1圈后, 控制排缆器反向运动时刻再+1, 这样拖缆排放能够紧致地靠近卷筒边缘。

放缆位置起始于位置。当、PROX2=0、PROX3=1时, 可知为1层且在大直径卷筒左向放缆运动 (a段) ;当PROX1=0、PROX2=1、PROX3=1时, 可知为1层且在小直径卷筒左向放缆运动 (b段) 。当排缆器到达PROX1时, 等待卷筒转动1圈, 排缆器右向放缆运动 (c段) 时刻, 做PROX1+1运算, PROX1计数须受PROX2计数值的约束, 即PROX1≤PROX2且PROX2–PROX1=0, 否则忽略PROX1+1运算。当排缆器继续运动到PROX2位置时, 等待卷筒转动1圈后, 此时结合当前为放缆操作, 且PROX1=1、PROX2=1可知排缆器应转换方向做左向放缆运动 (d段) , 做PROX2+1运算, PROX2计数须受PROX1计数值的约束, 即PROX2≥PROX1, 且PROX2–PROX1=1, 否则忽略PROX2+1运算。由于PROX1和PROX2在空间上是分开的, 排缆器不能同时触发, 因此PROX1和PROX2计数可用来互为约束, 这样就可以排除掉由于系统具体操作需要, 而使排缆器反复在某一处触发接近开关带来的计数干扰。收缆过程, 则为放缆过程的逆过程, 逻辑关系则变为-1运算, PROX1和PROX2的计数值仍具有作相应变化的相互约束关系。当PROX1=0、PROX2=0、PROX3=1时, 收缆时经过PROX2排缆器不再反向运动, 而是直接向运动, 直至完成收缆操作。

依靠、的当前计数值就可以得知当前在小直径卷筒上共排了几层圆形缆, 同时也知道每层排了多少圈 (含非整数圈) , 计算时只要第次减掉1个圆形拖缆直径, 就不难计算得到放出的总缆长。

4.2 排缆控制和缆速测量

排缆控制和缆速测量是基于对编码器输出的正交编码信号 (QEP) 的处理和使用。

4.2.1排缆控制

排缆控制主要通过绞车卷筒旋转角度和排缆器移动距离的匹配来实现, 使得卷筒大小直径不同不至于影响排缆。把绞车卷筒旋转角度作为主动方, 排缆器每次移动相应距离去适应卷筒转过的角度。绞车卷筒每转过90°后, 排缆器移动当前缆形直径的1/4。排缆器的总位移通过拉线传感器测得并作为反馈, 把每次排缆器应移动的位移累加作为排缆器理想位置, 把理想位置与测得的位置之间做差值运算, 当差值大于阈值时, 将此差值作为修正值附加到排缆器下次运动时完成, 避免排缆器运动时可能积累的位置偏差。

排缆器移动启动信号由EVB事件管理器的通用定时器GPT3的比较中断T3CINT产生, 在配置时钟源时将TCLKS1=1、TCLKS2=1选为QEP信号, 在中断处理程序中置位排缆器启动信号, 并据转向计算出下次比较目的值改写寄存器T3CMPR。GPT3设置如下:

Evb Regs.T3CON.all=0x5878;//GPT3配置

Evb Regs.T3PR=0x XXXX;//计数周期

Evb Regs.T3CNT=0x XXXX;//置位初始值

Evb Regs.T3CMPR=0x XXXX;//比较值

4.2.2 缆速测量

缆速由转过Enc Pulse份卷筒周长和所用时间之比获得。输入的正交编码脉冲在每个上升沿到来时刻把定时器当前值 (T1CNT) 保存在二级FIFO中。连续两次读取的FIFO值做差运算获得用时多少个时间单位kt, 而时间单位是时钟分频而来, 为确定量[2]。

事件管理器EVA关键设置如下:

Eva Regs.T1CON.all=0x574c;//时基设置

Eva Regs.CAPCONA.all=0x2290;//捕获设置

5 结论

本文所述绞车混合排缆控制方案和软件编码经调试后应用于工程项目。绞车控制经湖试、海试试验, 绞车排缆控制, 拖缆长度计算和缆速测量运行良好, 符合设计目的和工程要求。

摘要：介绍在绞车上如何进行圆形缆和流线形缆的混合排缆。先介绍绞车的驱动方式、控制方案和使用的各传感器的用途, 着重于论述传感器数据的判断方法和约束条件, 从而实现缆层控制和电缆排缆, 获得工况参数, 并给出了基于处理器TMS320F2812的排缆控制和缆速缆长计算的具体方法。

关键词：绞车控制,混合排缆,软件设计

参考文献

[1]张勇, 姚艺华, 卢琴芬.基于TMS320F2812的永磁直线电机伺服控制研究[J].机电工程, 2014 (1) :76-80.

混合控制 篇10

【关键词】不同煤气混合系统；自动控制；冶金企业

近年来，我国在冶金事业方面的投入在不断加大，作为新时期背景下的冶金企业，必须紧密结合时代发展的需要，充分考虑企业战略发展目标，加强副产资源的利用，着力降低企业的成本，实现节能减排的宏伟目标，以促进企业市场适应力和核心竞争力的有效提升。基于此，以下笔者就副产煤气种类较多的冶金企业，在生产与运行过程中不同煤气混合系统及其自动控制的应用做出以下几点分析。

1.结合本企业实际就煤气混合系统的概述

本企业作为我国冶金行业中各种煤气种类生产较为广泛的企业，在生产钢铁的过程中，还会运用到副产煤气中的转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气以及发生炉煤气等，且具有8座各种不同种类的煤气混合站，能从3种煤气混合到4中煤气混合。为能够充分发挥混合系统优势，做到物尽其用，应针对不同的用户条件采取不同类型的混合方式。采取直喷射式混合器的方式适用于用量较小的用户，该混合器最宜适用在不同的2种煤气压力相差大、波动小的工况。对于混合煤气用户能直接使用，因其压力介于2种煤气压力之间，不用再进行单独加压。喷射混合器若是不在设计流量范围内，其工况无法获得良好的混合效果，这主要是由于此种混合方式只对煤气用量波动小的用户适用；对于用量波动大的用户则应选用常规混合器和加压设备，例如冷轧煤气混合加压系统、太钢热连轧等，这种混合器的使用方式表现为直接插入，混合煤气压力应不得大于气源压力，所以必须对混合煤气再次进行加压。

2.不同煤气混合系统中的冷轧混合自控系统的分析

将各种不同的混合系统利用串级自动控制进行控制，能进一步确保混合煤气热值的稳定性。用来波动大的用户，应采用非常规混合加压自动控制系统。不锈钢材主要由不锈冷轧厂生产，不锈冷轧厂亦是对副产煤气要求最高、最严格的一个部门。不锈钢生产时对于退火温度变化没有太高的要求，且对于退火温度的控制通常采用的方法是分段全开、全关烧嘴。因而就造成煤气用量波动范围广，通常为0-12000m-3/h。这类温度控制方法一般在国外也被广泛应用于天然气炉窑中，目前尚未出现在混合煤气介质的使用中。冷轧煤气的中心就是煤气厂冷轧煤气混合加压站，其重要性不言而喻，要求其必须充分满足用户的需求，并在流量波动较大的条件下仍将混合煤气热值与压力保持在相应水平。鉴于用户要求极高的用气条件，该系统在投入使用后，确实出现过一段时间的不适应，导致生产工作的正常有效运行受到极大困扰，因此，本企业采用与多方进行合作的方式，对不同煤气的混合加压系统进行了大规模的自动控制改造，让其进一步向自动化迈进。由于各冶金企业的生产情况都各有区别，不能做到完全借鉴，因而应在进行改造时采用边实验边完善的方式。不同煤气的混合加压自动控制系统分别由热值仪、变频器、离心煤气加压机以及调节蝶阀组成，且其具体数量是热值仪1台、变频器2台、离心煤气加压机3台、调节蝶阀10台；这些机械设备的主要就是对热值、转速、转速以及流量等参数进行共同控制，这是在现阶段的冶金企业中属于最为复杂的一项工作。

2.1 控制难度分析

煤气混合系统中必须严格避免出现较大的流量波动，其将直接对混合煤气热值、混合压力造成影响，以至于混合煤气热值、混合压力产生变化，更是意味着介质重度也会发生变化，而介质重度发生变化又将对离心风机的正常运转造成严重影响，而离心风机又主要能分为机前压力与机后压力且与变频技术紧密相关。随着变频技术的广泛应用，离心风机的自动控制技术已经较为成熟，但是介质重度与机前压力容易经常产生变化情况，这对离心风机运行的稳定性造成了严重影响。其中转速发生变化会对混合煤气压力产生反面影响，导致混合系统出现混乱。而热值发生变化又会导致退火温度出现波动，从而造成流量变化情况出现加剧现象。由于多种因素相互制约，如果当中任何一个环节出现操作失误均会造成全系统控制出现紊乱情况，而具有良好稳定性的热值就能有效降低系统的盲目操作，因此，有效控制煤气混合系统中出现较大流量波动时的稳定性是实现全系统自动控制的重中之重。

2.2 控制方法探讨

冷轧混合加压站主要采用的控制方法就是先混合后加压，利用混合系统中的四蝶阀进行串级调节，并采用3台带有变频器的离心风机进行提压。当前国内较为常用的双路煤气混合工艺就是使用两路四蝶阀进行串级调节，采用该工艺能在使用流量相对稳定的工况下取得较好的运行效果，但是却不适用于流量波动较大的情况下，蝶阀调整幅度过大将导致出现系统震荡，从而产生恶性循环。因此，对导致震荡出现的原因进行仔细分析与综合考虑，能得出这主要是由于串联双蝶阀不具备良好的流量调节线性。对于这个问题应采取在两路四蝶阀基础上分别并联一道小蝶阀，并在基于四蝶阀串级调节基础上实现对六蝶阀的交叉限幅调节，确保调整的方式中不仅有PID调节，亦有交叉限幅调节，就是指小蝶阀应进行细调，大蝶阀应进行粗调，以便进一步加快系统流量调节的响应速度，并且确保系统在不同流量下的调节线性都是良好的。

导致混合系统流量发生变化的还有气源压力的波动，所以应对气源压力的波动进行有效控制，采取控制气源压力让其随波动变化而变化的策略思路，从而最大限度降低蝶阀的动作。对于变频加压系统，应对其PID调节参数进行适当调整，以便降低变频对混合系统的影响。采取对PID参数进行适当调节的方式来区别其跟变频设定的压力，从而实现煤气瞬放，以便降低变频的冲击。与此同时，加压机是自带油泵滑动轴承型式时，其能设定变频的转速下限，防止因转速过低而导致油压下降，致使轴承被烧损，这样能有效确保加压机的安全、正常运行。

2.3 控制达到水平

确定系统控制的整体思路后，必须思路的实施阶段对自动控制的各项参数进行反复整，确保参数正确、符合要求，以便在通过一段时间的精心工作后，实现对混合煤气热值、压力自动调节，离心风机机后压力的自动调节，并在量波动的幅度快速达到每小时六千立方米的情况下确保混合煤气热值波动在±5%之内，压力波动在±3%之内，以便满足不锈钢生产的基础需求。

3.结束语

综上所述，对不同煤气混合系统及其自动控制在冶金企业的应用进行分析，具有十分重要的意义。本文从煤气混合系统的概述，冷轧混合自动控制系统两方面进行了探讨，说明了不同煤气混合系统及其自动控制对冶金企业钢材生产的重要性，不仅有利于企业进一步对煤气混合自动控制系统的应用，还有利于企业市场适应力与核心竞争力，以增加企业的经济效益与社会效益，从而促进企业可持续发展。

参考文献

[1]王晋芳.不同煤气混合系统及其自动控制在冶金企业的应用[N].山西科技报，2003-07-12（A03）.

[2]王飞，孙式超，栾贻民.燃气混合工艺系统分析及在泰钢的应用[J].山东冶金，2010，02：45-47.

[3]夏绪辉，江志刚.冶金企业网络化制造系统[J].现代制造工程，2006，02：17-20.

[4]郭雨春.冶金工业自动化控制系统的发展进入关键期[J].自动化博览，2012，09：32-35.