混凝土攪拌站是建築、道路、橋梁、大壩等施工中必備的施工設備。它是由供料、貯料、配料、攪拌、出料、控製等係統及結構部件組成，用於生產混凝土的成套設備。顯然，它是一個受多環節製約的複雜係統。混凝土攪拌站的攪拌性能、物料動態配比、物料動態稱量精度、供水量等直接影響混凝十質量。目前，混凝士攪拌站的控製係統多數仍停留在較低的水平上，尤其是缺乏自檢和控製功能。本文闡述了白適應控製在混凝十攪拌站自動配料係統中的應用，提出了用自校正方法實現的自適應控製方案。

1  背景說明

    混凝土攪拌站自動控製係統是把各種物料（多種規格石子、砂、水泥、粉煤灰、附加劑和水）按所配方控製計量，然後送攪拌罐攪拌成混凝土，其控製實現的關鍵是配料控製。

 各種規格的石子、沙等存放在不同的料倉中，每個料倉由三個控製門，門的開度分別為50% 、  30%和20%。當主控製門打開時，相應料倉中的料便落入秤鬥中，秤鬥裝有稱重傳感器，利用該信號微機可測量秤鬥中料的重量，秤鬥配好料後，微機可控製秤鬥打開，讓皮帶機將料送走。由於倉料門不是連續大小開度，當倉料門關閉時，料倉中還有一些餘料要落入秤鬥之中，這部分料稱為“落差”、影響“落差”的因素很多，如石子、沙粒大小、倉料儲料的多少等等。

2係統分析

盡管物料種類不同來進行分析

其中： U(K)——表示該種物料進料機構開度控製值

              Y(K)——表示秤鬥穩定時該種物料秤鬥傳感器反饋值

設：L(K) ——表示K時刻的預期落差

    P——表示該種物料配料前皮重

    Y——表示該種物料預期的配料重量

    M(K) ——表示該種物料秤鬥傳感器反饋值

則：配料動態誤差E(K)=P+Y－Y( K)

    由於混凝土配料控製係統是離散的，閥門開度也不連續，因此其數學模型也應是離散的，在狀態空間法中可表示為

  X(K+l)=AX(K)+BU(K)+ ε (K)

  Y(K)=CX(K)+DU(K)+ ζ(K)

其中ε (K)、  ζ(K)代表沙粒的大小、料倉儲料滿淺，沙粒幹濕等對落差的影響。

3控製算法

    由於U(K)不是在O~lOO%連續可調，且已知料倉由20%，30%，50%三個出料開度的門，故共可有0、20%、30%、50%、70%、80%、l00%等多種開度的組合，從可行性和實用性考慮，確定如下的一種控製範圍

其中Bi為經驗設定值。

4自適應應用

    對於這樣的係統，由於U(K)不足連續變化，落差對係統的配料精度至關重要。影響落差的因素很多，例如，當物料倉所儲物料較滿時，由於自身重力的影響落料速度顯然較快，此時落差就較大；反之，則落差較小。因此就必須對落差L(K)進行預測。

    據係統有：

     Y(K)一M(K)=L(K)+W(K)

其中，W(K)為白噪聲序列

取性能指標：  J=minE{[Y一Y(K)]²}

則有

       J=minE{[Y一Y(K) 一M(K) 一W(K) ²}

     =minE([Y一Y(K) 一M(K)]²+W²(K) 一2W(K) [Y一Y(K) 一M( K)]}

    由於W(K)與Y(K)、L(K)相互獨立，且E{W(K)}=0故

J=min{E{W²(K)}+E{[Y(K)+L(K)一Y]})

要使J取得最小值，則Y(K)+L(K) 一Y=0所以，L(K)=Y一Y(K)。

考慮到前麵預測的影響，取

L(K)=(1—η)* L（K一1）+η*[Y—Y(K)]

其中．0<η<=1

5總結

    自適應控製在理論研究上已逐步完善，但在實際應用中，尤其在工業生產過程中應用的還不是十分的普遍，希望應用這種方法能在本應用係統中取得令人滿意的控製效果。

參考文獻

  [1]鄭大鍾，線性係統理論．清華大學出版社. 2000

  [2]馮純伯，史維  自適應控製  電子工業出版杜．1986

  [3]周俊.混凝土攪拌站自動控製係統. 電子技術應用．1998．(11)

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