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定量下料自动控制系统

发布时间:2021-12-13 17:32:28 |来源:网络转载

对于定量下料自动控制系统的性能要求,从动态和静态特性品质来看,主要有:
1、快速性能好,即系统对给定量信号的响应快,跟踪误差小,过渡过程时间短,由于下料的物料无法收回,所以应无超调或超调量很小。
2、稳态精度高,即系统输出与给定量稳态偏差小,称量精度高。由此可见,定量下料自动控制系统对控制策略方面的要求甚高,不是一般传统控制方法(如PDI控制器)所能满足的。这主要是由于定量下料系统存在动态称重测量的时滞性、时变性、欠阻尼,负载扰动以及交流电动机自身和被控对象的严重非线性、强偶合性等不确定因素.因此,理想的控制策略不仅要求能满足上述动态、静态性能,而且还应该具有抑制各种非线性因素对系统的影响,具有解偶合能力和强的鲁棒性,并且无需依赖精确的数学模型等。
3.1定量下料系统工作原理
对于定量下料系统称重精度和称重速度的矛盾,在通常情况下采用“双速法”,即开始阶段采用快速加料,当到达设定值的约90%时,改成慢速加料以满足称重精度.双速法一般采用三相异步电动机变极调速,对于称重时间要求不是很高,大剂量的定量称重能满足称量精度的要求。但对于小剂量,而且要求快速称重,要满足高的下料精度,双速法很难满足要求。这就需要高性能的定量下料自动控制系统。
该自动控制系统的基本工作原理是:首先输入与所需要下料的实际重量对应的给定信号叱,由此信号与称重侧t系统检侧的实际称重信号牙相比较,其偏差为巩二嗽一砰,通过控制器的算法运算,求出为消除该偏差所需施加于功率变换器输入端的控制里u,经过信号转换与功率放大,驱动交流电动机及螺旋下料器等机构不断下料,使误差巩逐渐减少,直至消除.
(1)称重测量装置称重测量装置是定量下料自动控制系统的重要组成部分,称重传感器的合理选择,以及对传感器信号的放大,滤波,动态补偿,对于一个定量下料自动控制系统的静态及动态性能能否达到要求,起着重要作用。上一章对称重测量系统已进行了分析。
(2)功率变换器它是定量下料自动控制系统中实现高性能称重控制的关键设备。通常应该具有一定输出功率和调频调压精度以外,还要求频带宽,热稳定性好,抗干扰能力强,有过电流保护和限流功能。由于目前高性能下料定量称量自动控制系统的执行机构采用三相交流电动机,因此,功率变换器采用PWM矢量控制交流变频装置。功率器件有用大功率晶体管(GTR),大功率可关断晶闸管
(GTO)和场控型开关器件(IGBT)等。特别是GIBT功率器件,具有功耗小、耐压高、工作频率高(可达20一40U七,而GTR只有5~10dl七)、动态性能好、可靠性高、成本低、所需控制功率小等特点。
(3)下料驱动系统下料驱动系统包括交流电动机和螺旋给料机.
螺旋给料机由螺旋轴、输送槽组成。设计螺旋给料机时,主要考虑的参数是螺旋直径、螺旋轴的转速、给料速率、功率等。螺旋给料机的送料原理属于完全强制性的送料。因此,它对上部料仓出料的不规则性不敏感,从而更能保证给料速率稳定。设计很好的螺旋给料机不需要任何控制就能始给料精度到达1%,如果加上控制,给料精度可以提得更高。
交流电机以其结果简单,工作可靠,维修方便,经久耐用而得到广泛应用。其缺点是不易调速。但随着变频技术的发展,这个问题已基本得到解决。

 

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