[发明专利]一种气路式热切机切粒推力控制系统的控制方法

摘要

本发明一种气路式热切机切粒推力控制系统的控制方法，所述控制系统包括主控模块、比例调节阀、气缸、刀头和测力仪，所述比例调节阀、气缸、刀头、测力仪分别与所述主控模块连接，所述比例调节阀与所述气缸连接；本发明控制系统设计新颖、简单高效，在现有热切机的基础上进行了很好地改进，采用气路式代替液压式，在切粒推力时对热切机的刀头施加推力，完成刀头与模头的贴合，实现切粒；该控制方法控制精度高，采用一阶闭合反馈调节，能够精确的调节和控制刀片与模头的接触力，保证刀片既能切粒，又与模头的摩擦力最小，对刀片的损伤最小，还可以使得该控制系统更加稳定。

主权项

1.一种气路式热切机切粒推力控制系统的控制方法，所述控制系统包括主控模块（1）、比例调节阀（2）、气缸（3）、刀头（4）和测力仪，所述比例调节阀（2）、气缸（3）、刀头（4）、测力仪分别与所述主控模块（1）连接，所述比例调节阀（2）与所述气缸（3）连接；/n所述气缸（3）的一侧连通有气路箱体（5），所述气缸（3）的另一侧连接推力轴（6），所述推力轴（6）连接有与所述推力轴（6）垂直的刀体（7），所述刀体（7）的前端设置所述刀头（4），所述刀头（4）的外圆周面上均匀分布若干刀片（8），所述刀片（8）的边缘均处于同一水平面上并与模头（9）贴合设置；/n其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：开启该控制系统，所述气路箱体（5）为气缸（3）供气，进入正常工作状态；/n步骤二：定义所述刀片（8）的数目为n、所述模头（9）对于单个所述刀片（8）的反作用力为F₁，则所述刀头（4）受到的作用力为nF₁，所述刀头（4）经过推力轴（6）反馈到所述气缸（3）上的反作用力为nF₁；/n步骤三：定义气缸（3）输出力值为x（k）、气缸（3）的气体压强为u（k）、控制增益为K、比例调节阀（2）的比例调节参数为R、方程系数为a，则该控制系统的一阶方程式表示为：x（k+1）=ax（k）+Ku（k），该控制系统的反馈控制方程式表示为：u（k）=x（k）-x（k-1）+Ru（k），其中控制增益K＞0；理论上，刀头（4）所受的力为：x (k)-nF₁，x (k)-nF₁＞0；/n步骤四：根据根轨迹法求解步骤三的方程式，可知：通过所述主控模块（1）调节K和R，使得刀头（4）所受的力x (k)-nF₁在一个小的范围内波动，使得该控制系统趋于稳定，进而使得所述气缸（3）对于所述刀头（4）提供稳定的推力；/n步骤五：所述测力仪将采集到的压力信号传送给主控模块（1）并进行处理，所述主控模块（1）将处理后的执行信号传送给所述比例调节阀（2），进而所述比例调节阀（2）调节到达所述气缸（3）的气体压强，所述气缸（3）根据气体压强输出一定的推力，并通过推力轴（6）作用于所述刀头（4）上，进而刀头（4）上的刀片（8）将一定的压力作用于模头（9）上，进而刀片（8）与模头（9）进行接触摩擦并对熔融的物料进行切割，得到颗粒状切粒。/n