Уравнение динамики материалопровода, будет:

где m –масса материала в материалопроводе; v – линейная скорость аэросмеси; Fд –сила давления, действующая на материал в материалопроводе, Fс – усилие сопротивления материала.

На основе уравнений (3-4), построена функциональная схема процесса пневмодозирования пневмотранспортной установки (рис.2).

Рис.2. Функциональная схема системы пневмодозирования

?l?0???$?

?l?0???$?

?l?0???$?

, предназначенным для стабилизации давления в материалопроводе, что позволяет решить две взаимосвязанные задачи: приблизить метрологические характеристики измерителя давления и расхода к наилучшим и организовать контур оптимального управления, уменьшив влияние изменения давления в материалопроводе на производительность установки..

Двухконтурная структура системы управления позволяет стабилизировать производительность пневмотранспортной установки, используя ее не только для транспортирования, но и непрерывного дозирования сыпучих материалов в потоке.

Задача математического описания пневмопитателей как объектов регулирования сводится к решению интегрального уравнения Винера-Хопфа (5) относительно импульсной переходной функции объекта K(():

. (5)

(t) –стационарные случайные функции на входе и выходе линейной динамической системы с передаточной функцией W(p).

По найденной импульсной переходной функции определяется переходная и передаточная функции объекта:

Основными параметрами процессов пневмодозирования сыпучих строительных материалов являются: скорость потока аэросмеси, расход материала, давление в рабочем пространстве.

Анализ измерительных средств показывает, что наиболее просто реализовать метод измерения расхода по перепаду давления при использовании в качестве сужающего устройства классической трубки Вентури. Кроме того, использование метода измерения расхода по перепаду давления позволяет свести к минимуму используемое количество датчиков, поскольку один из датчиков можно использовать также в качестве датчика измерения давления.

В третьей главе исследуются линейные системы регулирования производительности пневмопитателя по входной производительности вентиляторной установки.

Наиболее наглядно связь технологических показателей качества процесса и стандартных оценок динамического процесса, принятых в терии автоматического управления, прослеживается в принятой структуре управления по изменению положения заслонки вентиляторной установки.

которая позволяет оценить, технологическую ошибку регулирования по окончанию динамического процесса.

оптимизирует процесс пневмодозирования по параметрам.

Рассмотрение вариантов управления по входной производительности системой пневмодозирования со струйным питателем, используя принцип построения систем непрерывного регулирования от простого к сложному, показало, что наилучшими динамическими свойствами обладают системы автоматического регулирования, с введением производных в закон управления (рис.3а), а наиболее эффективным является пропорционально-интегральный закон управления, формирование которого осуществляется за счет введения форсирующего звена с передаточной функцией:

- постоянная времени форсирующего звена.

Передаточная функция замкнутой системы примет вид:

Квадратичная интегральная оценка

. (10)

Выражения (9) и (10) служат для выбора параметров системы из условия

Рис.3. Система с введением форсирования

Рис.4. Кривые интегральных оценок без- и с- введением форсирующего звена

. (11)

Отсюда, вычисляя частную производную по К, имеем:

, (12)

. (13)

. В четвертой главе на основе принципа максимума решена оптимальная задача управления потоком аэросмеси пневмовинтового питателя за счет изменения производительности загрузочного устройства.

Объект управления - массопровод вместе с исполнительным механизмом описываются дифференциальным уравнением второго порядка:

, (14)

- управляющее воздействие по изменению расхода материала, поступающего в материалопровод.

Синтезируем систему оптимальную по быстродействию методом фазовой плоскости. Запишем уравнение (1) относительно ошибки системы:

где ? = х0 –х- ошибка системы.

Найдем уравнения фазовых траекторий, для чего перепишем уравнение (15) в виде двух уравнений первого порядка:

Разделим уравнение (16) на (17):

Проинтегрируем выражение (18)