[發明專利]一種轉子秤給料裝置的計量控制方法

在審

• 申請號: 201810473536.3
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108896145A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 郝曉辰;李博文;鄭立召
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01G17/06
• 分類號: G01G17/06
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

1.一種轉子秤給料裝置的計量控制方法，其特征在于：該方法具體內容如下：

根據轉子秤秤體型號不同、各項秤體指標的不同將流量設定值S由低到高分為M個等級，M為大于1的自然數，根據流量設定值的不同等級將秤體回轉輪有效稱量段內的物料量Q設定對應的M個物料值依次記為Q₁、Q₂、Q₃····Q_M；根據流量設定值S和所在設定流量等級對應的物料量Q可得出該設定值下回轉輪速度設定值V_s；

回轉輪進料口下端切線與出料口下端切線形成的扇形空間為有效稱量段；將有效稱量段等分為N個虛擬扇形空間，N為大于1的自然數，按扇形空間進入稱量段的順序即從入料口到出料口將虛擬扇形空間物料重量依次記為q₁、q₂、q₃、.......q_N；將每旋轉一個虛擬扇形空間時稱重裝置進行一次稱量的重量記為F；回轉輪兩個支點的連線為稱量軸；將有效稱量段內的每個虛擬扇形空間的形心到稱量軸的距離記為L₁、L₂、L₃、.......L_N；將稱重裝置受力點到稱量軸的距離記為L；

每個虛擬扇形中物料的重力計算方法為：

當回轉輪第1次旋轉過一個虛擬扇形空間時，物料進入第一個虛擬扇形空間，此時稱重裝置測得重量為F，根據力矩平衡平衡原理有F·L＝q₁·L₁，可得出第一個虛擬扇形空間進入的物料q₁；

當回轉輪第2次旋轉過一個虛擬扇形空間時，此時第一個虛擬扇形空間進入新的物料，第二個虛擬扇形空間物料為上一時刻第一個虛擬扇形空間的物料即q₂＝q₁，根據力矩平衡原理有F·L＝q₁·L₁+q₂·L₂，可得出第一個虛擬扇形空間進入的物料q₁；

當回轉輪第3次旋轉過一個虛擬扇形空間時，此時第一個虛擬扇形空間進入新的物料，第二個虛擬扇形空間物料為上一時刻第一個虛擬扇形空間的物料即q₂＝q₁，第三個虛擬扇形空間物料為上一時刻第二個虛擬扇形空間的物料即q₃＝q₂，根據力矩平衡原理有F·L＝q₁·L₁+q₂·L₂+q₃·L₃，可得出第一個虛擬扇形空間進入的物料q₁；

回轉輪順次旋轉，依據相同的原理可得出此時第一個虛擬扇形空間進入的物料q₁；

當回轉輪第n次旋轉過一個虛擬扇形空間時，此時第一個虛擬扇形空間進入新的物料，第二個虛擬扇形空間物料為上一時刻第一個虛擬扇形空間的物料即q₂＝q₁；第三個虛擬扇形空間物料為上一時刻第二個虛擬扇形空間的物料即q₃＝q₂第N個虛擬扇形空間物料為上一時刻第N-1個虛擬扇形空間的物料即q_N＝q_N-1，根據力矩平衡原理有F·L＝q₁·L₁+q₂·L₂+q₃·L₃+·····+q_N·L_N，可得出第一個虛擬扇形空間進入的物料q₁，流入出料口的物料q_N；

求出的Q、q₁用于對進料口擋板開度的調整，求出的q_N、V_s用于對回轉輪速度進行調整，對實時流量進行監控。

2.根據權利要求1所述的一種轉子秤給料裝置的計量控制方法，其特征在于：所述進料口擋板開度的調整是通過公式求出每個虛擬分隔扇形設定物料量q_s，其中Q為有效稱量段設定物料量，N為有效稱量段虛擬扇形的分隔數；

根據公式E＝q_s-q₁得出物料量設定值與測量值的偏差值E，其中q₁為進入第一個虛擬扇形空間的物料值；最后通過公式C＝K_p·[E_k-E_k-1]+K_i·E_k+K_d·[E_k-2E_k-1+E_k-2]對進料口擋板開度進行調整，其中C為進料口擋板開度調整數值，K_p、K_i、K_d為PID調節的比例、積分、微分系數，E_k、E_k-1、E_k-2分別為第k次、第k-1次、第k-2次采樣時刻的偏差值；

所述回轉輪速度的調整是通過公式求出流量的反饋值S_F，其中q_N為流入出料口的物料值，V為回轉輪的瞬時轉速，α為虛擬分隔扇形的角度值；根據公式I＝S-S_F求出流量設定值與反饋值的偏差值，其中S為流量的設定值；

最后通過公式D＝K_p1·[I_k-I_k-1]+K_i1·I_k+K_d1·[I_k-2I_k-1+I_k-2]對回轉輪速度進行調整，其中D為回轉輪速度調整數值，K_p1、K_i1、K_d1為PID調節的比例、積分、微分系數，I_k、I_k-1、I_k-2分別為第k次、第k-1次、第k-2次采樣時刻的偏差值。