[发明专利]一种散料快速定量配料控制系统和方法

权利要求书

1.一种散料快速定量配料控制系统，包括：安装在装车站缓冲仓的四个配料闸门，每个配料闸门设有两个对开的闸板，供八片闸板，其特征在于，所述的八片闸板中七片为开关控制模式闸板，一片为线性控制模式闸板，所述的线性控制模式闸板由比例阀带动油缸动作并设有线性位移传感器，所述的比例阀与伺服线性闸门控制器连接，所述的各个开关控制模式闸板与开关闸门控制器连接，所述的伺服线性闸门控制器和开关闸门控制器与中心计算控制单元连接，所述的中心控制计算单元中设有缓冲仓物料分布运算器和自抗扰控制器，所述的自抗扰控制器设有跟踪微分控制器、线性误差反馈器、扩张状态观测器，所述的缓冲仓物料分布运算器与设置在缓冲仓内的多个缓冲仓料位传感器连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的缓冲仓中设有对应四个配料闸门的四个料位传感器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的定量仓物料量传感器是称重传感器或料位传感器，或者是称重传感器和料位传感器的结合。

4.一种使用权利要求2所述系统的散落快速定量配料控制方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

所述方法包括：模型构建过程和配料过程；

模型构建过程：

步骤1，构建缓冲仓料位模型：以缓冲仓中的料位传感器所获取的实时缓冲仓料位值及料位高度作为工况参数，建立缓冲仓料位模型，以计算各个缓冲仓闸板上的物料量；

步骤2，构建自抗扰模型：以缓冲仓各个闸板上的物料量为输入参数，各个开关控制模式闸板为调节对象、以及定量仓需配重物料量为输入参数，线性控制模式闸板为调节对象，建立自抗扰控制器模型；

配料过程：

步骤3，监测缓冲仓中的物料量：皮带机向缓冲仓中输送物料，缓冲仓中的各个料位传感器实时监测缓冲仓中各个闸门上方的物料状态，当缓冲仓料位值达到设定值，满足配料条件后，开始配料，当缓冲仓料位接近满仓值时皮带机停止向缓冲仓输料；当缓冲仓向定量仓配料时，缓冲仓料位分布运算器发现如果缓冲仓中物料不足时，则开启皮带机继续向缓冲仓送料；

步骤4，开启快速配料流程：当缓冲仓料位值高于两倍配料标载值时，启动配料程序的第一阶段：快速配料流程；此时，除线性控制模式闸板外，其余闸板全部打开；

步骤5，进入慢速配料流程：以料位传感器实时获取缓冲仓料位值分布，根据缓冲仓料位模型的计算，应用自抗扰控制算法确定进入配料程序的第二阶段：慢速配料流程；此时，线性控制闸板打开，其余七片闸门根据闸板上方的物料量分布情况，应用自抗扰控制算法，确定关闭闸板的数量以及哪片闸板需要关闭；

步骤6，进入精确配料流程：以缓冲仓料位传感器获取的缓冲仓实时料位值，根据缓冲仓料位模型的计算，应用自抗扰控制算法确定进入配料程序的第三阶段：精确配料流程；此时，所有开关控制模式的闸板全部关闭，只有线性控制闸板处于打开状态，这时利用线性位移传感器监测线性模式闸板的精确位置，同时定量仓料位传感器检测定量仓中的物料量，并计算当前的配料实时值与配料标载值的差值；应用自抗扰控制算法，通过比例阀调控线性控制模式闸板的开度，直至定量仓中物料量达到配料计划标载值，结束定量仓配料。