SU1364896A2 - Устройство управлени весовым дискретным дозированием сыпучих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике а Цель изобретени  - повышение точности дозировани . Основна  часть ошибки дозировани , св занна  с запаздыванием в контуре управлени  и дозаторе 2, устран етс  путем формировани  упреждающего сигнала на выходе блока 19-модели дозатора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управлени , а меньша  часть ошибки - путем дополнительной коррекции, величина которой определ етс  пропорционально полученной ошибке в предьщущем цикле. 1 ил. (Л

Description

го

1

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1216662.

Цель изобретени  - повышение точности дозировани .

На чертеже изображено предлагаемо устройство.

Устройство состоит из блока 1 управлени , задатчика 2 величины дозы, узла 3 сравнени , узла 4 вычислени  разности,измерительного блока 5, блока 6 вычислени  величины и знака ошибки , задатчика 7 величины начального коэффициента упреждени , блока 8 вычислени  величины упреждени , блока 9 измерени  производительности питател , блока 10 пам ти, блока 11 вычислени  коэффициента упреждени , состо щего из делител  12, сумматора 13 и узла 14 пам ти, схемы И 15 счетчика 16 импульсов, ключа 17, сумматора 18, блока 19 модели дозатора и генератора 20 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Задатчиком 2 задаетс  требуемое значение дозы Р. Блок 1 управлени  включает питатель и сыпучий материал поступает в грузоприемный бункер, установленный на датчиках (не показаны ). Сигнал с выхода датчиков, пропорциональный усилию, передаваемому от бункера с дозируемым материалом, измер етс  блоком 5. Результат измерени  М поступает на вход узла 3 сравнени , в блок 6 вычислени  величины и знака ошибки и в блок 9 измерени  производительности питател .

В блоке 9 непрерывно формируютс  значени  текущей производительности питател  Q, которые поступают на один из входов блока 8 вычислени  упреждени . На второй вход блока 8 подаетс  значение коэффициента .; Значение с здд ; дл  каждого цикла дозировани   вл етс  величиной посто нной и определ етс  перед началом цикла дозировани  как алгебраическа  сумма Т,о|д ;.. в предыдущем цикле дозировани  и .i-i после окончани  предыдущего цикла дозировани , где . i-i и выц,1-1 - заданное и вычисленное значени  коэффициентов в дыдущем цикле дозировани , т.е.

13

пре-

iOA

.аА.1-1 Bbi4.i-

е

;

Ь

10

15

20

25

648962

Так как дл  первого (начального) цикла дозировани  о равно О, то

Л н

эад,, п- Лц И QH - соответ h ственно значени  ошибки дозировани 

и производительности питател , при которой эта ошибка получена. Эти значени  могут быть найдены аналитическим или опытным путем. В частном случае значение начального коэффициента может быть равно О при достаточно точном соответствии модели объекта блока 19 реальным характеристикам дозатора.

В момент включени  питател  сигнал с выхода блока 1 управлени  поступает также на один из входов схемы И 15, на сбрасывающий вход счетчика 16 импульсов, на информационный вход ключа 17 и на один из входов сумматора 18. При поступлении сигнала на сбрасывающий вход счетчика 16 импульсов последний начинает счет импульсов, поступающих с выхода схемы И 15. До момента окончани  счета на выходе сумматора 18 формируетс  единичный сигнал, поступающий на вход блока 19 модели. Если схема построена таким образом, что по отношению к сигналу с выхода задатчика величины дозы сигнал с выхода измерительного блока в узле сравнени   вл етс  отрицательным, то сигнал с

3g выхода блока 19 модели вьтолн етс  положительным относительно сигнала с выхода задатчика 2 величины дозы. Коэффициентами передачи элементов схемы обеспечиваетс , что общее зна40 чение коэффициента передачи канала с моделью объекта управлени  пропорционально среднему значению производительности питател .

После того, как счетчик 16 за45 фиксирует заданное число импульсов, происходит его переключение и инвертирование сигналов на его выходах. Врем  от момента включени  счетчика до момента окончани  его работы определ етс  частотой импульсов иа выходе генератора 20 и иастройкой обеспечиваетс  равным минимальному времени суммарного запаздывани  в системе управлени  и в дозаторе. При инвертировании сигналов на выходе счетчика 16 импульсов прекращаетс  поступление импульсов на его вход и замыкание ключа 17. На выходе сумматора 18 происходит удвоение сигнала.

30

50

55

При выполнении блока 19 модели таким образом, что его передаточна  функци  соответствует передаточной функции, дозатора без учета в его структуре чистого запаздывани , удвоение сигнала на входе модели объекта по истечении времени чистого запаздьтани  C J,,„ эквивалентно при посто нном сигнале наличию между вы- ходом блока управлени  и выходом блока модели звена с передаточной функцией

t р W(p-) W(p) (1 + е ) (1)

где W(p) - передаточна  функци  блока 19 модели дозатора. Поскольку выход блока 19 модели дозатора подклю

чен на плюсовой вход узла вычислени  разности, который представл ет собой сумматор, сигнал с выхода блока управлени  поступает на плюсовой вход узла вычислени  разности, сигнал с выхода измерительного блока 5 - на отрицательный вход узла сравнени , также представл ющего из себ , в частном случае, сумматор, то совокупность объекта управлени  (дозатора) и обратной св зи с блоком 19 модели может быть описана передаточной функцией

W(p) -Wo(p)e + W,(p)(,(2)

где Т - действительна  величина

чистого запаздывани  в системе;

Wj (р) - передаточна  функци  объекта управлени  без учета запаздывани .

Если Г и WO(P) W(p), выражение (2) сводитс  к выражению

W(p) W (р)

и управление происходит аналогично случаю, когда в системе запаздывание отсутствует.

Поскольку передаточна  функци  блока 19 модели дозатора может соответствовать реальному дозатору тольк с тем или иным приближением, 1в процессе работы дозатора возможны изменени  производительности и изменени  иных параметров объекта, то поправка , формируема  на выходе блока 19 модели, соответствует необходимому значению с некоторой погрешностью.

g 0

5

0

5 Q

35

компенсаци  которой обеспечиваетс  блоком вычислени  величины упреждени  следующим образом.

Перед первым (начальным) циклом

АИ дозировани  значение Т ,дд, - по

команде от блока 1 управлени  Из за- датчика 7 величины начального коэффи-- циента записываетс  в сумматор 13 блока 11 вычислени  коэффициента. В блоке 8 вычислени  величины упреждени  производитс  умножение значени  текущей производительности питател  на коэффициент , . Это произведение дополнительно вычитаетс  в узле 4 вычислени  разности из значени  величины дозы, обеспечива  компенсацию ошибки, св занной с несовершенством модели и изменени ми производительности питател  в течение дозировани .

На один вход узла 3 сравнени  подаетс , таким образом, значение Р - %A.iQ + и( + ), где и( + ) - сигнал с выхода блока 19, а на другой - значе- т  результатов измерени  сигналов датчиков с противоположным знаком по отношению к U(+). При равенстве данных значений блок 6 управлени  выключает питатель и записывает в блок 10 пам ти значение производительности питател  , полученное в момент формировани  команды на отключение питател .

После окончани  дозировани  по команде блока 1 управлени  в блоке 6 вычисл етс  величина и знак абсолютной ошибки дозировани  первой дозы

Л. Р - Р„

- фактиче0

qjQK.i где ф01К.1

ека  величина полученной дозы. В блоке 1 1 вычисл етс  коэффициент ,

Л.,„ /в делителе 12 -

Ли ЛI + .,,, . 7Г В сумматоре 13.

Чн Ч о

Q,3

вЬЩ,|

зод.. +

45

gQ gg

Значение этого коэффициента запоминаетс  в узле 14 пам ти. При последующем (втором) цикле дозировани  в блоке 8 непрерывно вычисл етс  величина упреждени  (дополнительного) как

..Q. (

- + о.

.., )9г;

а затем после окончани  определ ют в блоке 1I

-г 6г

И С/,

вмч.-г А ,5

23

, вЫУ, + -ВЫЧ,

Таким образом, при работе устройства основна  часть ошибки дозировани , св занна  с запаздьшанием в контуре управлени  и дозаторе, устран етс  путем формировани  упреждающего сигнала на выходе блока модели дозатора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управлени , а меньша  - путем дополнительной кор- рекции, величина которой определ етс  пропорционально полученной ошибке в предыдущем цикле.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство управлени  весовым дискретным дозированием сыпучих материалов по авт. св. № 1216662, отличающеес  тем, что, с целью

   повышени  точности, в него введены генератор импульсов, схема И, счетчик импульсов, ключ, сумматор и блок модели дозатора, причем один вход сумматора, информационный вход ключа управл ющий вход счетчика импульсов и первый вход схемы И подключены к выходу блока управлени , второй вход схемы И подключен к выходу генератора импульсов, третий вход - к инверсному выходу счетчика импульсов а выход - к информационному входу счетчика импульсов, пр мой выход которого соединен с управл ющим входом ключа, выход которого подключен к другому входу сумматора, а выход сумматора через блок модели дозатора соединен с третьим входом узла вычислени  разности.