[发明专利]基于变速率学习的螺杆式多组份物料下料方法

摘要

本发明公开了基于变速率学习的螺杆式多组份物料下料方法，基于单次和累积下料误差，控制器通过迭代学习对螺旋输送器进行控制，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；各螺旋输送器依次动作，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达到设定值时，将物料混合均匀后打开推板，将混合料排出。本发明采用距离传感器和搅拌器对下料仓内的物料堆积进行检测和调节，保证物料密实度稳定，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，且下料效率高，在迭代学习过程中的落料能被有效利用。

主权项

1.基于变速率学习的螺杆式多组份物料下料方法，包括以下步骤：S1、根据一次量和各配方比例，确定各组份的一次下料量Ws，给各组份的累积下料误差E赋初始值0；将当前组份设定为第一种组份；S2、对当前组份从下料仓下料，控制器读取称重模块的传感值，记录初始时刻为t0时计量斗的初始重量G0，起动螺旋输送器并以μ·amax加速度加速，当速度达到vH＝λ·vR时保持速度不变；其中，amax为螺旋输送器的螺杆额定最大加速度，vR为最大速度，μ为0.5～0.9之间的加速度系数，λ为0.85～1.0之间的速度系数；S3、当检测到计量斗重量达到(G0+Ws‑Wa‑0.5·λ·d·ts)时，开始关闭螺旋输送器并以μ·amax加速度开始减速，直至停止；其中，Wa为空中量预测值，d为螺杆以最大速度运转时螺旋输送器的下料速率，ts为从开始减速时刻至停止时刻之间的时间长度，ts＝λ·vR/μ·amax；S4、等待物料完全下落至计量斗，读取称重模块的传感值，获得当前实际下料量Wr，计算本次下料误差e＝Wr‑Ws；S5、更新累积下料误差E′＝E+e，计算空中量预测值：Wa′＝αk·Wa+βk·ek+γ·E，其中，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；S6、迭代，令E＝E′，Wa＝Wa′，ek‑2＝ek‑1，ek‑1＝ek，为下一次下料准备；S7、更换下料组份，如果全部组份下料完毕，则转下一步，否则，转至步骤2；S8、打开计量斗底部的落料阀，使得多组份物料组成的一次配方量物料落入混料斗，读取混料斗中料位传感器的状态，若检测到料位超过设定阈值，则控制混料斗中混料器旋转搅拌，将多组份物料混合均匀后，打开混料斗底部的推板，将混合物料从输料管输出；S9、如果预设下料批次已经完成，则结束下料；否则，将组份设定为第一种组份，转步骤S2。