氮气雾化法生产铝粉具有细粉率高,铝粉活性好,球形铝粉成型率高,生产安全等优点,本文结合某企业实际需求完成了铝粉氮气雾化分级生产过程控制系统设计,并进行了实施;采用了模糊策略和在线寻优等先进控制技术,实现了生产过程的自动化和一体化控制。 铝粉雾化生产过程中,雾化氮气压力是保障雾化铝粉的成型率和细粉率的关键参数。雾化压力的高低直接决定了雾化氮气对铝熔体的冲击动能,压力过低不能达到有效破碎铝熔体的目的,压力过高则不利于生产过程的节能降耗。本文通过对影响铝粉雾化粒度分布的主要因素进行分析,建立了衡量铝粉细粉率的指标函数,并基于此给出了雾化氮气压力最优值的计算方法,提出了铝粉雾化过程中雾化氮气压力在线寻优控制策略,并结合某企业实际铝粉雾化过程进行了应用,对于提高细粉率取得了明显效果。 铝粉氮气雾化生产过程中,保持雾化炉铝液温度的稳定是非常重要的,但是对于雾化炉这样一个非线性、大滞后、不确定性系统来说,采用常规PID控制器很难保证控制效果。本文针对雾化炉的温度变化特性,结合模糊控制器和PID控制器的特点,设计了一种模糊-PID复合控制器,既保持了PID控制的稳定误差小、稳定性好的优点,又具有模糊控制自适应和调节速度快的特点,在现场应用中取得了较好的控制效果,为企业带来了可观的经济效益。 采用先进的软硬件集成平台,实现了先进控制技术在铝粉氮气雾化与分级生产过程中的应用,所开发“铝粉雾化分级过程先进控制系统”具有人机交互友好、响应速度及时、运行稳定、故障率低和扩展方便等优点。