СИНТЕЗ АСР ДОЗИРОВАНИЕМ СТРУЖЕЧНОЙ МАССЫ

 

Поляков С.И. (ВГЛТА, г.Воронеж, РФ)

 

         Considered structured scheme to automations of governing weighting a loose mass. Managerial system supports in given limits a velocity of moving a tape and intensity of presenting a material.  Mathematical regulation system definition is kept two algebraic equations and nine differential first-order equations.

 

Основным параметром характеризующим технологический процесс непрерывного дозирования является расход стружечной массы. Для весового дозирования это массный расход под которым, как известно, понимают массу стружечного потока определенного поперечного сечения транспортируемого ленточным питателем в единицу времени, то есть Q=m/Δt, кг/с.

В технологической литературе достаточно полно описаны конструкция и принцип действия весовых дозаторов непрерывного действия. Предпочтение отдается двухагрегатным дозаторам, обеспечивающим большую производительность при сохранении высокой точности дозирования. Из определения массного расхода следует, что регулирование производительности возможно изменением подачи материала на ленту, либо изменением скорости движения ленты, либо комбинированным способом, то есть m=var при Δt=const, либо Δt=var при m=const, либо m=var и Δt=var.

         Структурная схема автоматизации управления комбинированым двухагрегатным дозатором представлена на рисунке 1.

Рисунок 1- Структурная схема автоматизации управления дозатором

 

В этой системе управления  измеряется отдельно скорость ленточного транспортера, насыпная масса на нем, сигналы им соответствующие перемножаются и полученное  значение текущей производительности сравнивается с заданным значением, то есть в данной системе реализуется обратная связь по производительности. Система управления комбинированным двухагрегатным дозатором поддерживает в заданных пределах скорость движения ленты транспортера и интенсивность подачи материала шнековым питателем из бункера стружки.

Для расчетов АСР в динамике необходимо знание передаточной функции грузоприемного органа. Если за входную величину принять расход Q(t) материала на транспортере, а за выходную величину - вес материала G(t) на транспортере, то можно записать уравнение динамики:

Остальные звенья АСР дозирования описываются обычными передаточными   функциями, сводящимися к типовым уравнениям.

Так как в нашем случае приходится стабилизировать две выходные величины- скорость ленты транспортера и насыпную массу стружки, то условимся, что в системе отсутствует влияние регулируемых величин между собой (отсутствуют перекрестные связи в объекте - транспортере).

С учетом сказанного для примера рисунка 1 составим расчетную схему АСР дозирования стружки.

Рисунок 2- Расчетная структурная схема

 

Для упрощения последующих расчетов примем тождественную замену показательной функции е^-рτ  (звена с запаздыванием) на апериодическое звено с передаточной функцией

где Т=τ.

Поэтому преобразованная структурная схема АСР будет иметь вид

Рисунок 3- Преобразованная структурная схема

где T₁₀=t₁, T₁₂=t₂, T₁=t₂.

Динамическая характеристика АСР может быть получена в результате решения системы дифференциальных уравнений. Систему уравнений запишем, начиная с последнего блока для обоих ветвей

В частном случае, для П-регулятора АСР дозирования система содержит два алгебраических уравнения и девять дифференциальных уравнений первого порядка. Считая числовые значения параметров заданными, данная система может быть проанализирована в динамике любым известным в теории автоматического управления методом: классическим, операционным, частотным.