Адаптивный регулятор загрузки зерноуборочного комбайна

Оюз сОВетскихОциАлистических 94 А РЕСПУБЛИ я)5 А 01 0 41/1 МЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО ий конструк-итут ФизикаВсесоюзной ных наук им,ССР87. ОР ЗАГРУЗКИЙНАк автоматизапроиэводства,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТОО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательсторско-технологический инстехнических проблем СОакадемии сельскохозяйстве В.И, Ленина(54) АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБ(57) Изобретение относитсяции сельскохозяйственного 2предназначено для автоматического регулирования загрузки хлебной массой молотильного аппарата самоходного зерноуборочного комбайна. Цель изобретения -повышение точности регулирования. Сущность: с датчика 1 угловой ско 1)ости молотильного барабана и соответствующего ему задатчика 2 информация поступает на первый вычитающий блок 5. На входы вычитающего блока 6 поступает информа- ция 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.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 зэдэтчик 4 потерь зерна, первый 5 и, второй 6 вычитающие блоки, блок 7 вычисления изменения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, пороговое устройство 8, ключевую схему 9, задатчик 10 уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана, третий вычитающий блок 11, блок 12 задержки и исполнительный механизм 13. аботает следующим обрагуля икле работы уснт работы устулевые, Присигнала с блозом.Информация о фактической угловой скорости молотильного барабана пф с датчика 1 и значение заданной номинальной угловой скорости п с задатчика 2 в виде цифровых кодов поступают на входы вычитающего блока 5, на вь 1 ходе которого образуется значение фактического отклонения угловой скорости молотильного барабана от заданного Ьпф=пф-пз.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 Пз. На входе вычитающего блока 6 образуется значение отклонения фактических потерь от заданных ЬПф=йф-ПзИнформация о фактических отклонениях угловой скорости Ьпф 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 Ьпф и ЬЛф.полученные в предыдущем цтройства, В начальный момеройства эти значения нпоступлении разрешающегока 12 задержки в блоке 7 вычисляется величина необходимого изменения уставки отклонения угловой скорости по значениям Ьпф и ЬЛф 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 регулирования, Один из таких алгоритмов приведен на 10 фиг, 2. В соответствии с этим алгоритмомвычисление шага адаптации уставки осуществляется по формуле 1и=2 ЬПф - фактическое отклонение потер ущий момент времени;ЬПфь 1 - фактическое отклонение потерь в предыдущем цикле работы;Ьпф - фактическое отклонение угловой скорости молотильного барабана в текущий момент времени;Ьпфи - фактическое отклонение угловой скорости молотильного барабана в предыдущем цикле,Условно. функциональная связь между отклонением угловой скорости молотильного барабана и отклонением потерь принимается линейной вида где ь втек=К 5 отношение определяет зна Ь Пф - Ь Пф -1 пф - пфчение коэффициента К в 1-й момент времеТаким образом, в соответствии с форму 40 лай(2) отклонение потерь ЬОф должно соответствовать отклонению угловой скоростиЬлф = К ЬЛф Однако при изменении уставки этого значения в системе наблюдаются значительные перерегулирования и45 возникают автоколебательные процессы,что обьясняется весьма грубым приближением формулы (2) к реальной функциональной связи Ьп и ЬП, Поэтому изменениеуставки по угловой скорости производитсятолько на половину полученного по формуле(1), Как показывают исследования, при таком алгоритме работы блока вычисления 7обеспечивается быстрый выход устройствана оптимальный режим работы за 2-3 шагаадаптации при удовлетворительном качестве регулирования,Полученное в блоке 7 значение изменения уставки Ьпу сравнивается с величинойЛп=а 1 ц + ащ; П=аехр Са,35 где ц - передача хлебной массы в молотилку, кг/с;а, а 1, э 2, С - коэффициенты.Для комбайна СКи влажности хлеб ной массы 18 фД экспериментально получены следующие значения коэффициентов: а 1=0,94; а 2=0,04; э=0,09; С=0,51,Значения уставки отклонения угловой скорости молотильного барабана Ьпу, фак тических потерь Пф и подачи хлебной массы ц, в зависимости от шага адаптации сведены в таблицу.На фиг, 3 приведены графики изменения во времени параметров Пф, ЬПф и о с 50 учетом переходных процессов в системе регулирования. Из приведенных данных видно, что при зоне нечувствительности зоны нечувствительности в Ьл , задаваемой пороговым устройством 8. При этом, если ЬпуЬь , то с порогового устройства 8 подается разрешающий сигнал на второй вход ключевой схемы 9 и полученное эначе ние Ьпу 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 тающем блоке 11 вычисляется разность между фактическим текущим значением отклонения оборотов и новым значением уставки. Полученное рассогласование поступает на вход исполнительного меха низма 13, который в соответствии с величиной и знаком рассогласования воздействует на вариатор комбайна,Элемент 12 задержки служит для исключения влияния запаздывания информа 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). 25П р и м е р, Пусть перед началом работы комбайна задан уровень потерь Пз=1,5 О и номинальное отклонение угловой скорости Аль=40, а зависимость между отклонением угловой скорости и потерями определяется 30 выражениями регулятора по потерям Ьп=0,1, 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,ф о р мул а 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 эадатчикэ потерь связан с первым входом второго вычитающего блока, о тличающийсятем,что,сцельюповышения точности регулирования, регулятор снабжен 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., ул.Г Заказ 2831 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва. Ж, Раушска