一种取料机取料流量控制方法及取料流量控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107544565A(43)申请公布日2018.01.05(21)申请号201710887155.5(22)申请日2017.09.26(71)申请人泰富国际工程有限公司地址411100湖南省湘潭市湘潭九华经开区奔驰路6号(72)发明人杨天宇周泉黄帅佘海波柴皓(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所(普通合伙)43205代理人李西宝(51)Int.Cl.G05D7/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种取料机取料流量控制方法及取料流量控制系统(57)摘要一种取料机取料流量控制方法及取料流量控制系统，该系统包括与臂架连接的皮带秤；检测斗轮电机有功功率或斗轮液压马达压力的检测变送单元；输入输出单元；控制单元；臂架回转驱动变频器；依据电机有功功率或液压马达压力值来获取实时流量；用皮带秤检测的流量值来校正或修正根据电机有功功率或液压马达压力值获取实时流量关系模型的相关参数，控制单元通过自学习使该关系模型更趋近于准确；将电机有功功率或液压马达压力值按实时流量关系模型计算出当前取料流量，并将计算出的当前取料流量作为负反馈和给定的目标流量进行PID控制，PID控制对象为臂架回转驱动变频器；通过调节变频器的给定速度来调节臂架回转速度，实现取料流量的控制。CN107544565ACN107544565A权利要求书1/2页1.一种取料机取料流量控制方法，其特征在于，依据与臂架连接的皮带秤；检测斗轮驱动电机有功功率或斗轮驱动液压马达压力值来获取实时流量；用与臂架连接的皮带秤检测的流量值，来校正或修正根据检测斗轮驱动电机有功功率或斗轮驱动液压马达压力值获取实时流量关系模型的相关参数，控制单元通过自学习使该关系模型更趋近于准确；将检测的斗轮驱动电机有功功率或斗轮驱动液压马达压力值按实时流量关系模型计算出当前取料流量，并将计算出的当前取料流量作为负反馈和给定的目标流量进行PID控制，PID控制对象为臂架回转驱动变频器；通过调节臂架回转驱动变频器的给定速度来调节臂架回转速度，从而实现取料流量的控制。2.根据权利要求1所述的取料机取料流量控制系统，其特征在于，所述实时流量关系模型采用以下数学表达式1来计算取料流量；F＝K1*P1–B1或F＝K2*P2–B2式1F：取料流量，t/h；P1:斗轮驱动电机有功功率，kW；K1：取料流量随斗轮驱动电机有功功率变化的测定常数；B1：斗轮为电机驱动空载时的等效取料流量；t/hP2:斗轮驱动液压马达工作压力，kPa；K2：取料流量随斗轮驱动液压马达工作压力变化的测定常数；B2：斗轮为液压马达驱动空载时的等效取料流量；t/h。3.根据权利要求2所述的取料机取料流量控制系统，其特征在于，控制单元通过自学习以修正模型中的K1和B1,或K2和B2；在某采样时刻t，存在以下数学关系模型：F(t+Δt)＝K1(t)*P1(t)–B1(t)或F(t+Δt)＝K2(t)*P2(t)–B2(t)式2t:采样时刻，秒；Δt：物料从斗轮输送到皮带秤所需的时间，秒；F(t+Δt)：t+Δt时刻皮带秤流量，t/h；P1(t):t时刻斗轮驱动电机有功功率，kW；K1(t)：t时刻取料流量随斗轮驱动电机有功功率变化的测定常数；B1(t)：斗轮为电机驱动空载时t时刻的等效取料流量；t/hP2(t)：t时刻斗轮驱动液压马达工作压力，kPaK2(t)：t时刻取料流量随斗轮驱动液压马达工作压力变化的测定常数；B2(t)：斗轮为液压马达驱动空载时t时刻的等效取料流量；t/h。4.根据权利要求3所述的取料机取料流量控制系统，其特征在于，控制单元自学习包括以下过程：读取各时刻点的P1(t)或P2(t)并记录；读取各时刻点的F(t+Δt)并记录；根据读取的各时刻点的P1(t)或P2(t)和F(t+Δt)推算并记录式2数学关系模型中的K1(t)或K2(t)，和B1(t)或B2(t)；将记录的所有K1(t)或K2(t)，和B1(t)或B2(t)进行数学统计求算术平均值，推算出式1中的K1和B1，或K2和B2；将记录的各时刻点的P1(t)或P2(t)代入式1中计算各时刻点的实时取料流量F(t)；求解各时刻点的P1(t)或P2(t)对应的实时取料流量F(t)与t+Δt时刻皮带秤流量F(t+Δt)的偏差，计算平均偏差是否小于阈值；平均偏差小于阈值，控制单元自学习2CN107544565A权利要求书2/2页过程结束，平均偏差不小于阈值，返回重新开始控制单元自学习过程。5.一种取料机取料流量控制系统，其特征在于，包括与臂架连接的皮带秤；检测斗轮驱动电机有功功率或斗轮驱动液压马达压力的检测变送单元；输入输出单元；控制单元；臂架回转驱动变频器；所述输入输出单元将皮带秤和检测变送单元的传