[发明专利]一种人字形混匀堆料系统及控制方法

权利要求书

1.一种人字形混匀堆料系统，包括混匀堆料机，其特征在于：还包括安装于混匀堆料机的悬臂皮带及机架，所述混匀堆料机上装有运算控制器，所述悬臂皮带机架安装有物料堆高检测装置、悬臂皮带姿态检测装置，所述悬臂皮带机的驱动装置采用无级调速装置，所述物料堆高检测装置的输出端、悬臂皮带姿态检测装置的输出端与运算控制器的输入端相连接，所述运算控制器的输出端与悬臂皮带的驱动装置相连接。

2.基于权利要求1所述系统的一种人字形混匀堆料控制方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：

S1：在运行控制器中置入预设参数，预设参数包括由悬臂皮带与俯仰中心的距离P，悬臂皮带头部滚筒与皮带相切点与俯仰中心的距离L，落料点中心与俯仰中心的距离S，悬臂皮带头部滚筒半径R，物料与输送带摩擦系数u；

S2：在运行控制器中置入落料点目标坐标参数(x_c,y_c)，坐标参数(x_c,y_c)的值如下：

其中h为物料堆高检测装置检测到的物料抛出点与料堆顶点的实时距离，θ为悬臂皮带姿态检测装置检测到的悬臂皮带实时俯仰角；

S3：首先假设物料运行到滚筒上，依靠离心力作用直接抛出，即系数K＝v²/Rg≥1，此时物料抛离角物料抛出速度v_r＝v，将坐标参数(x_c,y_c)、代入下式求出物料抛离速度v_r，即离心式卸载情况下的皮带运行速度v；

上式中R为悬臂皮带头部滚筒半径，g为万有引力常数项；

S4：检验皮带运行速度v是否满足K＝v²/Rg≥1，若满足则原假设成立，为离心式卸载，直接跳转至步骤S8；若不满足，则说明物料与输送带一起运动或在输送带上滑动一段距离后才卸载，即为重力式卸载，此时的皮带运行速度v≠v_r，继续步骤S5～S7；

S5：将坐标参数(x_c,y_c)、物料抛出速度v_r代入式(2)，求解得到物料抛离角

S6：假设物料在输送带上开始滑动的角度满足求解以下方程组：

其中K＝v²/Rg，求解上式得到重力卸载情况下皮带的运行速度v，若有实数解，且v＞0，则跳转至步骤S8，反之继续步骤S7；

S7：物料在输送带上开始滑动的角度满足求解以下方程组：

求解上式，并由K＝v²/Rg得到得到重力卸载情况下皮带的运行速度v；

S8：将计算得到的混匀堆料机悬臂皮带此时需要的运行速度v送到变频控制器，对混匀堆料机悬臂皮带的运行速度v进行控制；

S9：在整个料堆的堆积过程中，混匀堆料机运算控制器始终执行上述步骤S1～S8的检测、设置参数调用、运算、控制的过程，通过对混匀堆料机悬臂皮带的运行速度实时控制，实现物料堆积过程中的准确对中。