Разработанный и опробованный преобразователь опушенности хлопковых семян позволяет построить замкнутую САУ непрерывного действия с этого параметра в потоке семян. Не касаясь внутреннего устройства элемента обратной связи, такую САУ можно представить как показано на (рис.1).
Рисунок 1. Функциональная блок-схема САУ линтерования
ЗУ – задающее устройство, ПУ – преобразующее устройство, РУ – регулирующее устройство, ИЭ – исполнительный элемент, ОУ – объект управления (линтер), П – преобразователь.
Но сама обратная связь представляет отдельную подсистему с эталонной пробой семян и контролируемой, которая перемещается под окном. По разработанному алгоритму [1, c. 1] именно для этого случая в этой подсистеме вычисляется отношение, которое затем используется для формирования управляющего воздействия. Подробная блок – схему этой САУ, где показана поэлементная структура датчика контроля опушенности, приведена на (рис.2).
В этом случае систему удобнее представить в виде, показанном на рис.3. В таком виде имеются два входа, по первому из них по пробе семян с требуемой опушенностью выставляется отношение ԑ = 1. По второму входу произвольно взятая проба из той же партии хлопка, что и семена, поступающие на линтерование, сравнивается с пробой семян требуемой опушенности. В этом случае можно воспользоваться произвольно взятым отношением сигналов. Однако, тогда требуется учитывать, что если эталонная проба будет слишком темной, то световой сигнал, отраженный от нее будет восприниматься как нулевой. По этой схеме сравнение и задание производится в одном и том же блоке, который физически находится в ПЛК.
Исполнительным элементом, как правило, является двигатель или груз, перемещающие гребенку линтера, изменяя тем самым зазор между пильным цилиндром и, собственно гребенкой, и тем самым степень оголения семян. Для технических семян это особенно важно в силу того, что на дальнейшую обработку должны поступать как можно более оголенные семена.
Рисунок 2. Функциональная блок-схема САУ линтерования с внутренней структурой датчика
ПУ – усилительное устройство, ИЭ – исполнительный элемент (двигатель), ОУ – объект управления (линтер), ЧЭ1,ЧЭ2 – чувствительные элементы (фотоэлементы контрольной и эталонной камер соответственно), Д – датчик, ПЛК – программный логический контроллер, xвх – входная величина, g(t)–задающее воздействие системы, u(t) – управляющее воздействие, f(t) – возмущающее воздействие, y(t) – выходная координата, (t) – отношение сигналов с чувствительных элементов, (t)=xo.c(t) – сигнал обратной связи.
На этой схеме датчик представлен как два чувствительных элемента ЧЭ1 и ЧЭ2. ЧЭ1 является так же эталонным по отношению к которому выставляется требуемое отношение. Сравнивающий элемент, выполняющий операцию вычисления отношения, находится в ПЛК. Сравнивающий элемент, на который подается задающее воздействие g1, также находится в ПЛК. Управляющее воздействие формируется в ПЛК путем применения алгоритма вычисления отношения [1, с. 1].
Задающим воздействием здесь является опушенность эталонной пробы, с которой сравнивается опушенность потока семян, проходящих под окном второй камеры. Сравнение происходит по отношению, которое в этом случае должно быть равно 1. При отклонении от этого значения формируется соответствующее управляющее воздействие. Однако в этом случае неудобство представляет собой то, что необходимо иметь набор эталонных проб из той же партии семян, которые подвергаются линтерованию.
Возможно производить регулирование взяв произвольную пробу, удовлетворяющую размерам и другим условиям ее формирования [2,с. 9]. В этом случае необходимо знать значение отношения для требуемой опушенности, которое удобно определять до начала линтерования конкретной партии семян и подавать в систему как задающее воздействие.
Следует заметить, что поскольку мы можем задавать отношение как в виде Ок/Оэ, так и обратным отношением Оэ/Ок, гдеОэ – опушенность семян эталонной пробы; Ок – опушенность семян контролируемой пробы, то система может приобретать различные свойства и относиться к разным типам систем автоматического управления. Тогда блок-схема изображенная на (рис. 2) преобразуется к блок-схеме, представленной на (рис. 3).
Рисунок 3. Преобразованная функциональная блок-схема
В первом случае полученная система является обычной линейной системой, так как остальные звенья так же линейны. Во втором случае производится деление на переменную величину, и система становится нелинейной. В этом случае необходимо решать вопрос том, является ли нелинейность в системе существенной или несущественной.
Это зависит от того, используется ли последняя для придания специальных свойств САУ, (в том числе для коррекции) или нет, что приводит к следующей задаче — исследование на управляемость и наблюдаемость.
Список литературы:
- А. С. о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015661038. Автоматизация процесса линтерования / Безуглов Д.В. [и др.].-№ 2015617672; заявл. 21.08.15.-1 с.
- Соколов И.А. Обоснование параметров средств механизации слоеформирования для определения опушенности посевных хлопковых семян// Автореферат диссетрации на соискание уч. степениканд. тех наук, Ташкент ТИИИМСХ, 1988. -16 с.[schema type=»book» name=»САУ ПРОЦЕССОМ ЛИНТЕРОВАНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХЛОПКОВЫХ СЕМЯН» description=»Для автоматизации стадии линтерования в технологическом процессе первичной обработке хлопка разработана функциональная блок — схема САУ с алгоритмом, позволяющим получить сигнал обратной связи, исключающим возникновение ошибки от влияния физических свойств и качественных параметров хопчатника. Приведены преобразования функциональной блок – схемы САУ к виду для исследования ее свойств.» author=»Калашникова Екатерина Андреевна, Газиева Рано Ташабаевна, Хуайер Абдулла Фарадж Хуайер» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-18″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_28.11.15_11(20)» ebook=»yes» ]