摘要
一种模糊控制对球磨机进行自动控制的技术方案
，将模糊 PID 控制理论引入到球磨机控制系统中
，能够很好地克服球磨机非线性
、时变等因素的干扰影响
，能有效地避免球磨机发生胀磨或是空磨现象
。 系统运行可靠
，抗干扰能力强
，能较好地实现球磨机恒功率自动控制
，提高了设备的生产率和自动化水平具有较好的推广应用价值
。
引言
球磨机是物料被破碎之后
，再进行粉碎的关键设备
，具有结构简单
、单体容量大
、破碎比高产量大
、连续运行稳定 等优点
，成为目前磨矿的一种主要设备
。在研磨过程中
，需要对球磨机中的给矿
、给水
、给球进行严格控制
，这些参数对产品质量有很大影响
。由于系统存在较大的惯性和滞后性
，而且受外部供料条件限制
，进入球磨机的性质发生变化时
，造成球磨机的负荷波动很大
，表现为运行电流大幅度摆动
，且仅凭经验来判别球磨机运行是处于胀磨或是空磨状态
， 容易造成球磨机的损害
，影响电动机及传动机械的正常运行
，产品质量也得不到保证
，因此对它的控制十分必要
，实现其自动控制具有广阔的应用前景
。
系统设计
（1）功能要求
控制系统的主要控制目标是完成球磨机工作负荷稳定
，也就是将控制驱动电机的功率稳定
。 影响驱动电机功率稳定的主要因素是球磨机的给料量和出料量
。 出料量一般为设定值
，浮动范围不大
，系统主要是利用控制球磨机的给矿量来控制电机在恒功率状态
。 针对球磨机复杂的工况
，常规的 PID 控制效果不佳
，系统选用模糊 PID 控制
。 控制系统还将采集球磨机研磨时的声响
、主轴的振动
、主轴电机功率
、润滑油温度及压力等参数及各开关与电机运行状态
， 在现场及上位机监控界面上显示
，并运用声响
、振动
、功率 3 个主要参数反映球磨机的负荷
，更好地实现整个球磨机的优化控制
。
（2）模糊控制系统结构球磨机模糊控制系统
。
主驱动电动机功率通过功率变送器检测
，检测到的功率信号转换成电信号送模糊控制器
，模糊控制器由德国西门子公司生产的S7-300型PLC 编程实现
，采用二输入三输出的形式,模糊控制器将检测的功率值与设定的功率进行比较,根据其误差值 e 及误差变化率 ec 作为模糊控制器的输入量
，输出控制量 KP
、TI
、TD作为 PID 控制参数的输入量, 根据被控过程对参数 KP
、TI
、TD 的自整定要求实现参数 KP
、TI
、TD 整定
，以满足不同时刻电机功率偏差e和偏差变化率ec对参数自动调整的要求
，这样在实际控制中具有良好的动态性能
，PID的3个参数能依据当前系统的状况来做出相应的调整
。根据 PID参数的整定原则以及对控制过程中现场参数调节的经验可得模糊控制
，表E为偏差e的语言变量
，Ec为偏差变化率ec的语言变量
。
（3）系统硬件设计
添加钢球时采用自动加球机依据皮带称或者DCS系统所给出的实时矿量脉冲信号自动进行调节
。实际加球的比例及数量在工艺的要求范围内
。