[发明专利]基于变速率学习的直落式物料配料装置及其控制器

摘要

本发明公开了基于变速率学习的直落式物料配料装置及其控制器，所述配料装置包括机架、多组下料仓和下料阀、含分料器的计量斗、称重模块、落料阀、混料斗和控制器，在下料仓侧壁和机架上分别安装有距离传感器和振动杆，混料斗内有料位传感器和混料器。基于单次和累积下料误差，控制器通过迭代学习对下料阀进行控制，迭代过程中基于下料误差的变化分别对单次和累积下料误差的学习因子进行动态调整。本发明采用距离传感器和振动杆对下料仓内的物料堆积进行检测和调节，保证落料形态稳定，学习因子能自动调整优化，与现有技术相比，本装置不需要对参数反复试凑，能快捷地获得收敛性能较好的迭代式，且在迭代学习过程中的落料能被有效利用。

主权项

1.基于变速率学习的直落式物料配料装置，其包括机架、下料仓、下料阀、计量斗、称重模块、落料阀、混料斗和控制器；所述下料阀位于下料仓的底部开口处，所述下料仓和下料阀为2～6组，位于下料阀下方的所述计量斗，安装在固定于机架的称重模块上，且其底部开口受落料阀控制；所述混料斗位于落料阀下方，且其底部有一个推板；所述控制器读取称重模块的传感数据，对每次下料的空中量进行基于变速率的迭代学习；通过对相邻两次下料误差的比较和连续三次下料误差的变化范围对比，分别对迭代学习中单次下料误差和累积下料误差的学习因子进行动态调整；基于所预测的空中量，控制器对各下料阀的关闭时间进行调节；控制器依次控制各下料阀动作，在完成一次配方量下料后，打开落料阀，然后在检测到混料斗中的物料累积到设定值后，打开推板，将混合均匀的物料排出；其中，所述控制器采用下式对下料的空中量进行预测：A_k＝α_k·A_k‑1+β_k·e_k+γ·E，其中，A_k‑1和A_k分别是连续两次的空中量预测值，e_k和E分别为第k次时的下料误差和累积下料误差，学习因子α、β和γ分别按如下方式进行动态调整：α_k记为其中，k大于等于1，sign( )为符号函数，α在单次下料误差e大于等于零及小于零两种情形下分别以初始值1.1和0.9为初始值进行迭代，β的初值取为0.7，γ在最初两次取零值且从k等于3开始按上式取值。