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0簡介。
在自動生產(chǎn)線的稱重配料控制系統(tǒng)中，如果物料(如砂石、水泥等)波動較大。)，如果沒有好的控制算法，物料的實際重量往往與理論重量相差很大，不能滿足實際生產(chǎn)需求。稱重控制器的一般設(shè)計方法是:啟動給料機開始給料，然后在給料過程中連續(xù)檢測給料的重量。當理論料量與當時實際投料量之差小于投料提前量時，關(guān)閉給料機的投料閥。如果進給過大，可以通過點動進給來完成。作者認為從料倉到稱重機的物料控制方式是控制過程的關(guān)鍵。
1適應(yīng)性模型
每次配料時，如果根據(jù)前一次配料的投料提前量關(guān)閉給料機的投料閥，停止投料后，一定時間后，如果實際投料量與理論投料量的絕對差值在誤差允許范圍內(nèi)，則投料提前量合適，無需修正該值；如果實際進給量與理論進給量的絕對差值大于允許誤差范圍，則進給提前量將被修正，修正模型如下。
公式中，w為下次稱量時的投料提前量；W0是稱重過程中的進料提前量；X1為w0進給提前停止進給后的實際進給量；X0是理論進料速度；r為風(fēng)險系數(shù)，是通過貝葉斯規(guī)則從每次改變進食提前量的數(shù)據(jù)中得到的后驗概率。從后驗概率出發(fā)，利用風(fēng)險函數(shù)得到風(fēng)險模式最小的系數(shù)。風(fēng)險函數(shù)是指將屬于yi類的樣本X判定為Yj類(記錄為aj)的風(fēng)險，記錄為λ(aj|yi)。所以把樣本X定為Yj類的總風(fēng)險是。
選擇風(fēng)險R(aj|X)最小的樣本X的系數(shù)，先驗概率P(yi)代表系統(tǒng)對任務(wù)的先驗知識；條件概率P(X|Yi)的分布形式可以根據(jù)先驗知識進行估計，函數(shù)的參數(shù)向量可以根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)進行估計(估計方法可以是極大似然估計、貝葉斯估計等。)，其中r最初使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，隨著實際配料過程的實施，有實際配料數(shù)據(jù)(實際配料量x、下料流量y、送料提前量w、點動次數(shù)n等)。，需要每次保存)測量數(shù)據(jù)作為樣本空間。y是稱重過程中的平均物料流量，由公式計算得出。wi是每個時間段的飼料重量。在下一批稱重中，閥門關(guān)閉時的進料重量提前量計算為w1=w+ky(其中k為常數(shù))。
2.實現(xiàn)方法
在實際應(yīng)用中，由于各種物料的配料重量、使用的投料提前量、實際配料量、實際下料流量和點動次數(shù)在每個配料過程中并不完全相同，因此在修改提前量時需要有各種因素的前期數(shù)據(jù)。因此，在設(shè)計系統(tǒng)時，可以記錄每個配料過程的實際配料量、進料提前量、下料流量和點動次數(shù)，作為以后修改進料提前量的原始經(jīng)驗數(shù)據(jù)。同時也是生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)源。當系統(tǒng)自動修改進給數(shù)據(jù)時，這些數(shù)據(jù)被取出并用作評估系統(tǒng)自適應(yīng)算法的各種參數(shù)和系統(tǒng)風(fēng)險參數(shù)的數(shù)據(jù)源。
3.系統(tǒng)的特點
3.1不需要提前獲取投料的經(jīng)驗數(shù)據(jù)
在設(shè)計階段，通用應(yīng)用系統(tǒng)必須獲得關(guān)于各種物料的下料流量和投料提前量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，這些經(jīng)驗數(shù)據(jù)必須通過反復(fù)實驗才能獲得，但是在實際生產(chǎn)過程中，為了避免浪費，一般不允許進行很多實驗。采用進給導(dǎo)程自適應(yīng)算法，在設(shè)計階段不需要這些經(jīng)驗數(shù)據(jù)，可以在開始設(shè)置更大的進給導(dǎo)程。系統(tǒng)根據(jù)實際測得的流量數(shù)據(jù)自動修改投料提前量數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量實驗材料和費用。
3.2進給進給收斂速度快
如果在補料提前量修正時算法設(shè)計不好，可能會造成系統(tǒng)自動修正時補料提前量數(shù)據(jù)的振蕩，使補料提前量上升下降，可能會逐漸收斂，但收斂速度太慢，不利于實際生產(chǎn)過程的質(zhì)量穩(wěn)定。采用前饋自適應(yīng)算法，其收斂速度非?？?；因為是單向收斂，所以不會造成提前振蕩或過小，以至于實際進給速度超過理論值。當進給速度過大，進給不足時，可以控制點動補進。一般經(jīng)過兩三個配料過程，基本可以消除點動送料過程，獲得實際送料提前量，縮短系統(tǒng)調(diào)試周期。
3.3系統(tǒng)風(fēng)險小
因為以前的實際配料數(shù)據(jù)(實際配料量、投料提前量、下料流量、點動次數(shù)等。)算法中充分考慮了系統(tǒng)風(fēng)險參數(shù)，在此基礎(chǔ)上建立的模型風(fēng)險最小。
4實際應(yīng)用
混凝土攪拌樓控制系統(tǒng)的完成對太原軌枕廠整個混凝土攪拌樓生產(chǎn)線的自動化控制和管理具有重要意義。該系統(tǒng)要求稱重準確，操作簡單，配料時所有物料使用方便。操作員可以在控制室對生產(chǎn)線的全過程進行監(jiān)控、操作和控制，使生產(chǎn)線按照預(yù)設(shè)的工藝流程運行，最大限度地減少人為因素的影響。通過增加工業(yè)以太網(wǎng)接口，可以方便地與工廠連接
混凝土攪拌樓的控制過程是由機械和電氣部分組成的自動控制系統(tǒng)(如圖1所示)，機械部分包括送料機構(gòu)、稱重機構(gòu)等；電器部分由傳感器套件、重量計、工控機、控制箱和氣動系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)的稱重和配料是關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在開發(fā)過程中，其主要原材料水泥、砂、礫石、水和減水劑的重量要求相對準確。由于這些物料的密度和流量不同，每個稱重系統(tǒng)的控制方法也不同，導(dǎo)致整個系統(tǒng)需要針對不同的物料專門設(shè)計稱重控制軟件，工作量過大。使用了上面介紹的進給提前自適應(yīng)算法后，各稱重系統(tǒng)的軟件基本相同，減少了設(shè)計工作量和系統(tǒng)維護工作量，提高了稱重精度。系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性得到提高。該系統(tǒng)由MicrosoftVisualBasic3.0編制，并于1995年投入使用。由于該系統(tǒng)先進、穩(wěn)定、可靠，已連續(xù)穩(wěn)定可靠運行7年多，使該機組產(chǎn)品長期穩(wěn)定在高質(zhì)量、高技術(shù)水平，增強了市場競爭力，取得了良好的經(jīng)濟效益。
5結(jié)束語
本文介紹的進給自適應(yīng)算法對稱重系統(tǒng)中的自動配料、重量控制具有普遍意義，特別是在控制過程中不允許多次觸碰進給的自動配料?？蓮V泛應(yīng)用于水泥、玻璃、化工、冶金、石灰、污水處理等工業(yè)領(lǐng)域。

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