不同链式输送机控制器性能的实验比较[外文翻译].doc

附件C：译文


不同链式输送机控制器性能的实验比较


A D Barton：Advanced Product Development, TRW Technical Centre, Solihull, West Midlands, UK
P L Lewin：Department of Electrical Engineering, University of Southampton, UK

概要：
在现行的链式输送系统控制器中，采用积分和微分（PID控制器）的可编程逻辑控制器（PLC）占有完全的比例。出于降低生产成本目的，必须加强输送系统的生产量，由于允许的最大加速度受限，因此必须对控制的精准方面进行改良。本文以用二种现有的应用于实验的模拟控制器替代PID控制器的方式来研究输送系统位置控制的改良可行性。通过建立一个适当的工作性能指标，将这二种模拟控制器性能与PID进行比较。

符号说明：

A，B，C，D 状态空间模型参数
b0，b1 直接数字设计参数
c1，c2，d1 直接数字约束
e 错误信号
e 在整体轮廓的点位中误差和分配和四间点位中误差
Fconv（z），Fdisp（z） 传动机理想闭环初始力和分配器理想闭环初始力
Gc（z），Gp（z） 控制器转换函数和设备转换函数
Gconveyor，Gdispenser 传动机转换函数和分配器转换函数
GLPF 低通滤波器转换函数
K0，K1，K2 优化控制器增益
Kp，Ki，Kd 比例控制增益，积分控制增益，微分控制增益
P 工作性能索引
Q，R 成本函数加权矩阵
r 基准信号
Ti，Td 积分时间和未分时间
Ts 取样时间
Tst 在实施阶段的解决理想位置的时间
Uc（t） 控制器输出功率
Up,Ui,Ud 比例输出功率，积分输出功率，微分输出功率
x，y 系统状态和输出功率状态
α1，α2，α3 工作性能索引权
μ 无偿空间控制力
ξ 误差空间状态向量

1引言
食品加工业有着巨大的生产额，但其在使用先进技术方面却相当保守。对于旨在提高生产效率，在制造业方面特别是自动控制方面的投入远不及化工方向。对食品加工业而言，在恶劣条件下仍能满足高效率生产的制造体系十分必要。在食品生产中，大量的配料为黏性或酸性物质。此外，为了保证卫生，设备清洁常用到高压蒸汽。在这种生产条件下，链传送带被频繁采用。链传送带通常架设与平行的俩个标准滚子链间，链节按一定间隔形成传输面。传送链的结构使得链传送腀@浞致闶称芳庸ひ档纳枨蟆Ⅻbr>链传动中， 因生产而异而采用不同形式是很寻常的，例如，在预包装食品生产中，食品容器被装在传送带的一端而在另一端进行包装和堆垛。在链传动行程上的不同位置，实现着像食品装载之类的额外操作。像这样一个系统，包括有输送产品的输送链及上下料的配给器。
从这一描述可以很清楚的看到，传输模式可分为俩类：标定传送和同步传送。在标定传送中，传输链在分配器下步进同时运动被限定在俩个固定轴之间。这样的优点是产品的供应十分的直截了当，但是传送链的冲击振动会生产带来不利影响。这个问题的解决可以采用同步传送模式。当传输链以恒定速度运动时，俩轴之间的相对速度即为零。因此同步传送的传动过程十分平稳。但是这要求转子必须腀@惺芨呋刈俣仁沟孟乱蛔榈ピ芄坏轿弧Ｒ虼耍璧姆峙淦饕灿凶鸥叩囊蟊曜迹詈鲜实哪Ｊ接芯咛逵τ镁龆āⅫbr>使用相对简单的机械部件能降低一部分控制难度。对于一个以恒定速度运动的传动链来说，显然在循环运转过程中，其所受的摩擦力及动力扭矩不断改变。其中，非线性摩擦因素影响要远大于粘性摩擦因素。其次，在降低系统成本方面，异步电机相比伺服电机更为常用。众所周知，有这变压变频调速逆变器的异步电