Адаптивный регулятор загрузки зерноуборочного комбайна

 

Изобретение относится к автоматизации сельскохозяйственного производства, предназначено для автоматического регулирования загрузки хлебной массой молотильного аппарата самоходного зерноуборочного комбайна. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Сущность: с датчика 1 угловой скорости молотильного барабана и соответствующего ему задатчика 2 информация поступает на первый вычитающий блок 5. На входы вычитающего блока 6 поступает информация о потерях зерна и заданном уровне потерь . Полученные разностные величины характеризуют изменение угловой скорости молотильного барабана, которое реализуется исполнительным механизмом 13. 3 ил, 1 табл.

(!9) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1)S А 01 0 41/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4496050/15 (22) 20.10.88 (46) t5.08.92. Бюл. 34 30 (71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт физикатехнических проблем СО Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им, В.И, Ленина (72) Е,.И. Павлов (56) Авторское свидетельство СССР М 1507241, кл, А 01 0 41/12, 1987. (54) АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЗАГРУЗКИ

ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА (57) Изобретение относится к автоматизации сельскохозяйственного производства, 2 предназначено для автоматического регулирования загрузки хлебной массой молотильного аппарата самоходного зерноуборочного комбайна. Цель изобретвния — повышение точности регулирования. СущHocTb: c gaT xa 1 угловой ско )ости молотильного барабана и соответствующего ему эадатчика 2 информация поступает на первый вычитающий блок 5. На входы вычитающего блока 6 поступает информация о потерях зерна и заданном уровне потерь, Полученные разностные величины характеризуют изменение угловой скорости молотильного барабана, которое реализуется исполнительным механизмом 13. 3 ил, 1 табл.

1753994

Изобретение относится к автоматизации сельскохозяйственного производства и предназначено для автоматического регулирования загрузки хлебной массой молотильного аппарата самоходного зерноуборочного комбайна.

Цель изобретения — повышение точности регулирования, На фиг, 1 представлена структурная схема адаптивного регулятора загрузки зерноуборочного комбайна; на фиг, 2 — алгоритм работы блока вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана; нэ фиг. 3 — графики изменения во времени параметров с учетом переходных процессов в системе регулирования.

Устройство содержит датчик 1 и задатчик 2 угловой скорости молотильного барабана, датчик 3 и задэтчик 4 потерь зерна, первый 5 и, второй 6 вычитающие блоки, блок 7 вычисления изменения уставки оТ клонения угловой скорости молотильного барабана. пороговое устройство 8, ключеву1о схему 9, задатчик 10 уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, третий вычитающий блок 11, блок

12 задержки и исполнительный механизм

13.

Регулятор работает следующим образом.

Информация о фактической угловой скорости молотильного барабана пф с датчика 1 и значение заданной номинальной угловой скорости и> с задатчика 2 в виде цифровых кодов поступают на входы вычитающего блока 5, на выходе которого образуется значение фактического отклонения угловой скорости молотильного барабана от заданного Дпф пф п3 °

На входы вычитающего блока 6 с датчика 3 потерь поступает информация о значении фактических потерь Пф, а с задатчика 4 потерь — информация а заданном уровне потерь fl3. На входе вычитающего блока 6 образуется значение отклонения фактических потерь от заданных ДПф=йф-П, Информация о фактических отклонениях угловой скорости Лпф и потерь ЬЛф в виде цифровых кодов поступает нэ первый и второй входы блока вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, При этом в соответствующих ячейках памяти блока 7 хранятся значения отклонений Лпф и ДПф. полученные в предыдущем цикле работы устройства, В начальный момент работы устройства эти значения нулевые. При поступлении разрешающего сигнала с блока 12 задержки в блоке 7 вычисляется величина необходимого изменения уставки отклонения угловой скорости по значениям

Дпф и ЛПф текущего и предыдущего циклов.

Алгоритм работы блока 7 вычисления может быть различным. Он должен обеспечивать минимальное время выхода устройства на оптимальный режим и монотонность переходных процессов в системы регулирова10 ния, Один из таких алгоритмов приведен на фиг. 2. В соответствии с этим алгоритмом вычисление шага адаптации уставки осуществляется по формуле

Дп„=

2 где ДПф1 — фактическое отклонение потерь в текущий момент времени;

ДПфи — фактическое отклонение потерь в предыдущем цикле работы;

Дпф1 — фактическое отклонение угловой скорости молотильного барабана в текущий момент времени; дпфи — фактическое отклонение угловой скорости молотильного барабана в предыдущем цикле, Условно функциональная связь между отклонением угловой скорости молотильного барабана и отклонением потерь принимается линейной вида

hn=K ДП, (3) 35

Д ПФ1 — Д ПФ1-1 отношение определяет значение коэффициента К в i-й момент времени, Таким образом, в соответствии с форму40 лай(2) отклонение потерь ЛПф1 должно соответствовать отклонению угловой скорости

Ьпф1 = К ДПф1 Однако при изменении уставки этого значения в системе наблюдаются значительные перерегулирования и

45 возникают автоколебательные процессы, что обьясняется весьма грубым приближением формулы (2) к реальной функциональной связи hn и ЛП, Поэтому изменение уставки по угловой скорости производится только на половину полученного по формуле (2) значения, т,е. в соответствии с формулой (1). Как показывают исследования, при таком алгоритме работы блока вычисления 7 обеспечивается быстрый выход устройства на оптимальный режим работы за 2-3 шага адаптации при удовлетворительном качестве регулирования.

Полученное в блоке 7 значение изменения уставки hn> сравнивается с величиной

1753994 зоны нечувствительности в Ьл <, задаваемой пороговым устройством 8. При этом, если

Any > Ьл и, то с порогового устройства 8 подается разрешающий сигнал на второй вход ключевой схемы 9 и полученное эначе- 5 ние Any через первый вход ключевой схемы

9 с выхода блока вычисления поступает на вход задатчика уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана 10. Значение уставки в блоке 10 изменяется. В вычи- 10 тающем блоке 11 вычисляется разность между фактическим текущим значением отклонения оборотов и новым значением уставки. Полученное рассогласование поступает на вход исполнительного меха- 15 низма 13, который в соответствии с величиной и знаком рассогласования воздействует на вариэтор комбайна, Элемент 12 задержки служит для исключения влияния запаздывания информа- 20 ции о потерях. Сигнал на разрешение очередного цикла вычисления изменения устэвки вырабатывается после окончания переходных процессов в зерноуборочном комбайне и датчике потерь (20-60 с).. 25

Пример. Пусть перед началом работы комбайна задан уровень потерь П =1,5 u номинальное отклонение угловой скорости

Ьь=4;/, а зависимость между отклонением угловой скорости и потерями определяется 30 выражениями

An a q + а2о;

П=аехр Cq, где q — передача хлебной массы в молотилку, кг/с; а, а1, аг, С вЂ” коэффициенты.

Для комбайна СК-5 и влажности хлеб- 40 ной массы 18 экспериментально получены следующие значения коэффициентов:

ai=0,94; а2=0,04; э=0,09; С=0,51, Значения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана Any, фак- 45 тических потерь Пф и подачи хлебной массы

q, в зависимости от шага адаптации сведены в таблицу.

На фиг. 3 приведены графики изменения во времени параметров Пф, Мф и q с 50 учетом переходных процессов в системе регулирования. Из приведенных данных видно, что при зоне нечувствительности регулятора по потерям Ьп=0,17,, что соответствует зоне нечувствительности по угловой скорости Ьь п=0,2% уже после второго шага адаптации система выходит на оптимальную уставку по угловой скорости барабана, обеспечивающей заданный уровень потерь и максимальную для этих потерь производительность, Формула изобретения

Адаптивный регулятор загрузки зерноуборочного комбайна, содержащий датчик и задатчик угловой скорости молотильного барабана. датчик и задатчик потерь зерна, два вычитающих блока, пороговое устройство, блок задержки и исполнительный механизм, причем выходы датчика и задатчика угловой скорости молотильного барабана подключены соответственно к первому и второму входам первого вычитающего блока, а выход эадатчика потерь связан с первым входом второго вычитающего блока, о тлича ющийс я тем,что,сцелью повышения точности регулирования, регулятор снаб>кен блоком вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, ключевой схемой, задатчиком уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана и третьим вычитающим блоком, причем выход первого вычитающего блока подключен к первому входу блока вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана и к первому входу третьего вычитающего блока, а выход датчика потерь зерна связан с вторым входом второго вычитающего блока, выход которого соединен с вторым входом блока вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, а выход последнего подключен к входу порогового устройства и первому входу ключевой схемы, второй вход которой соединен с выходом порогового устройства, а выход— посредством эадатчика уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана с вторым входом третьего вычитающего бло- . ка, при этом выход порогового устройства также через блок задержки связан с третьим входом блока вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, а выход третьего вычитающего блока соединен с входом исполнительного механизма. 1753994

1753994

ГО E,с

Составитель Е,Павлов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Заказ 2831 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101