立式搅拌磨机是一种重要的超细粉磨设备,广泛应用于矿山、冶金、化工、制药等领域,随着各行业对物料颗粒粒径的需求越来越小,开发智能化的高效细磨设备成为一个热点研究课题。磨矿系统多变量、非线性、大时滞和强耦合的特性,导致各个输出量不能达到确定的输出,系统很难控制。这严重影响了立式搅拌磨机生产的安全性、经济性和工人劳动强度。在实际生产当中,因为参数难以控制,立式搅拌磨机的故障发生率比普通球磨机要高很多,其价值不能得到充分发挥。为解决以上问题,本文从工艺分析出发,以实验室立式搅拌磨机为研究对象,结合目前常用的控制技术,在控制算法及其在工业控制系统的实现方式上做了以下内容研究：(1)对立式搅拌磨机磨粉系统存在的问题进行了分析。针对这些问题,对立式搅拌磨机及其控制技术的发展现状进行研究分析,确定了论文的解耦控制方案。(2)对立式搅拌磨机磨矿原理和工艺流程进行了分析,得出影响磨机正常运行和磨矿工艺的主要因素为搅拌器的输出转矩、磨矿过程中矿料的浓度和输出矿料的速度。控制给矿速度、配方水给水速度和搅拌器转速这三个输入量可以实现控制上述输出因素。这些输入输出因素之间相互耦合,因此,确立了三输入三输出耦合控制系统方案。(3)对三输入三输出系统之间的耦合关系进行研究,利用最小二乘法结合MATLAB系统辨识工具箱,得到了系统的数学模型。论文采用前馈补偿解耦控制算法对三输入三输出解耦控制方案进行了设计,并在Simulink平台中建立了仿真结构,分别对系统解耦之前、加入前馈补偿解耦控制算法之后以及加入前馈补偿PID解耦控制三种情况进行了仿真。(4)对实现立式搅拌磨机解耦控制算法的硬件系统及监控软件进行了研究和设计。整个控制系统的结构采用上位机监控设备加下位机PLC可编程控制器的方案。方案先是对解耦控制系统的结构进行设计,其次对PLC的各个模块的硬件进行设计,最后对PLC的程序进行了编写。该系统实现了立式搅拌磨机控制系统输入输出控制、控制系统模拟量采集与处理、输出量报警等功能。上位机采用触摸屏设备。监控系统功能主要包括输入输出开关控制、大小调节、需要控制参量的曲线显示、报警事件输出和记录等。并针对不同的用户,设置了不同等级的操作权限。最后对上位机软件进行了模拟仿真,模拟结果显示能实现监控功能。本文将解耦控制算法应用于立式搅拌磨机控制系统,在技术应用上具有一定的先进性。结果表明,该方法能实现基本控制和监控功能,并达到了立式搅拌磨机控制系统的解耦效果。