Sensitivity problems of the coal flotation process control system

Control of the technological processes of coal enrichment takes place in the presence of wide disturbances. Thus, one of the basic tasks of the coal enrichment process control systems is the stabilization of coal quality parameters at a preset level. An important problem is the choice of the controller which is robust for a variety of disturbances. The tuning of the controller parameters is no less important in the control process . Many methods of tuning the controller use the dynamic characteristics of the controlled process (dynamic model of the controlled object). Based on many studies it was found that the dynamics of many processes of coal enrichment can be represented by a dynamic model with properties of the inertial element with a time delay. The identification of object parameters (including the time constant) in industrial conditions is usually performed during normal operation (with the influence of disturbances) from this reason, determined parameters of the dynamic model may differ from the parameters of the actual process. The control system with controller parameters tuned on the basis of such a model may not satisfy the assumed control quality requirements. In the paper, the analysis of the influence of changes in object model parameters in the course of the controlled value has been carried out. Research on the controller settings calculated according to parameters T and τ were carried out on objects with other parameter values. In the studies, a sensitivity analysis method was used. The sensitivity analysis for the three methods of tuning the PI controller for the coal enrichment processes control systems characterized by dynamic properties of the inertial element with time delay has been presented. Considerations are performed at various parameters of the object on the basis of the response of the control system for a constant value of set point. The assessment of considered tuning methods based on selected indices of control quality have been implemented.

Sterowanie procesów technologicznych wzbogacania węgla odbywa się w obecności licznych zakłóceń. Zatem jednym z podstawowych zadań układów regulacji procesów wzbogacania węgla jest stabilizacja parametrów jakościowych na zadanym poziomie. Istotnym problemem jest wybór regulatora odpornego na różnorodne zakłócenia. Niemniej ważnym zagadnieniem w regulacji procesu jest dobór nastaw regulatora. W wielu metodach doboru nastaw regulatora wykorzystuje się charakterystyki dynamiczne sterowanego procesu (model dynamiczny obiektu sterowania). Na podstawie badań stwierdzono, że dynamika wielu procesów wzbogacania węgla może być przedstawiona za pomocą modelu o właściwościach elementu inercyjnego z opóźnieniem czasowym. Identyfikacja parametrów obiektu (w tym stałej czasowej) w warunkach przemysłowych realizowana jest zwykle w trakcie normalnej eksploatacji (z oddziaływaniem zakłóceń), tym samym wyznaczone parametry modelu dynamicznego mogą się różnić od wartości rzeczywistych procesu. Układ regulacji z nastawami regulatora dobranymi na podstawie takiego modelu może nie spełniać założonych wymagań jakości regulacji. W artykule przeprowadzono analizę wpływu zmian parametrów modelu obiektu na przebieg wielkości regulowanej. Dla nastaw regulatora wyznaczonych według parametrów T i τ przeprowadzono badania na obiekcie o parametrach różniących się w pewnym zakresie. W badaniach zastosowano analizę wrażliwości. Przedstawiono analizę wrażliwości dla trzech metod doboru nastaw regulatora PI układów regulacji procesów wzbogacania węgla charakteryzujących się właściwościami dynamicznymi obiektu inercyjnego z opóźnieniem. Rozważania przeprowadzono dla różnych parametrów obiektu, na podstawie odpowiedzi układu regulacji dla stałej wartości wielkości zadanej. W podsumowaniu dokonano oceny rozpatrywanych metod doboru w odniesieniu do wybranych wskaźników jakości regulacji.