一种饲料生产筛分装置的制作方法

本发明涉及固体物料筛分，具体涉及一种饲料生产筛分装置。

背景技术：

1、饲料筛分可以帮助去除饲料中的杂质、异物和不符合规格的颗粒，从而提高饲料的质量和安全性，避免给动物带来伤害和不良反应。在相关技术中，提出了一种用于畜牧生产中饲料筛分装置，当饲料进入进料箱壳体内，在外螺旋叶片和内螺旋叶片的作用下，将饲料向排杂箱壳体移动，其中体积小而质量大的饲料被分离出来，杂质和碎屑则被推进排杂箱壳体内并排出，完成饲料筛分。

2、由于设备在工作过程中一直会处于一个固定的电机转速，即设备的筛分能力、强度一直固定，而饲料在筛分过程由于其杂质被不断筛除，导致待筛分的饲料组成一直在变化，仅根据固定的电机转速无法对饲料生产筛分装置的筛分效率进行实时调整，导致随着筛分进行，对杂质的筛分能力也产生变化，使得筛分的精细度和效率不足，无法有效去除饲料中的杂质。

技术实现思路

1、为了解决相关技术中仅根据固定的电机转速无法对饲料生产筛分装置的筛分效率进行实时调整，导致随着筛分进行，对杂质的筛分能力也产生变化，使得筛分的精细度和效率不足，无法有效去除饲料中的杂质的技术问题，本发明提供一种饲料生产筛分装置，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种饲料生产筛分装置，在饲料生产筛分装置的主轴、排杂箱壳体和分离筒上安装振动传感器，在饲料生产筛分装置的进料箱壳体的入口处以及分离筒滑板处安装重量传感器，所述振动传感器用于获取振动数据，重量传感器用于获取重量数据，根据振动数据和重量数据实现饲料生产筛分装置的电机转速调控，其中，所述电机转速调控的方法，包括：

3、根据当前时刻前预设数量个采集时刻所采集得到的振动数据的数值变化和重量数据的数值变化，确定当前时刻饲料生产筛分的实时筛分效率指数；

4、根据预设理论筛分效率指数和实时筛分效率指数，确定当前时刻的理论筛分误差值；

5、根据当前时刻和前一时刻理论筛分误差值的数值差异，确定当前时刻下pid控制的比例增益系数、初始积分系数和初始微分系数；

6、确定当前时刻上一时刻是否出现筛分超调现象，其中，所述筛分超调现象为实时筛分效率指数大于预设理论筛分效率指数；

7、在未出现超调时，直接将初始积分系数作为积分增益系数，将初始微分系数作为微分增益系数；

8、在出现超调时，根据所有出现超调过程中的理论筛分误差值对所述初始积分系数和初始微分系数进行调整，得到积分增益系数和微分增益系数；

9、根据所述比例增益系数、积分增益系数、微分增益系数以及当前时刻与前一时刻的理论筛分误差值，确定当前时刻的pid控制输出值；

10、根据pid控制输出值对当前时刻下饲料生产筛分装置的电机转速进行调整。

11、进一步地，所述振动数据包括振动频率和振动幅值，所述当前时刻饲料生产筛分的实时筛分效率指数的获取方法，包括：

12、确定当前时刻的振动频率与当前时刻前预设数量个采集时刻的振动频率均值的差异，为当前时刻的振动频率均值差；

13、根据当前时刻与前一时刻的振动频率变化和振动幅值变化的差值，确定当前时刻的振动瞬时变化系数；

14、根据分离筒滑板处安装重量传感器的重量数据与进料箱壳体的入口安装重量传感器的重量数据的变化，确定当前时刻的杂质重量分析系数；

15、结合振动频率均值差、所述振动瞬时变化系数和所述杂质重量分析系数，确定当前时刻的实时筛分效率指数。

16、进一步地，所述根据分离筒滑板处安装重量传感器的重量数据与进料箱壳体的入口安装重量传感器的重量数据的变化，确定当前时刻的杂质重量分析系数，包括：

17、将当前时刻分离筒滑板处安装重量传感器的重量数据与进料箱壳体的入口安装重量传感器的重量数据的比值，作为重量数据比；

18、将当前时刻与前一时刻下分离筒滑板处安装重量传感器的重量数据差值与时间间隔的比值，作为杂质效率比；

19、计算重量数据比和杂质效率比的和值作为当前时刻的杂质重量分析系数。

20、进一步地，结合振动频率均值差、所述振动瞬时变化系数和所述杂质重量分析系数，确定当前时刻的实时筛分效率指数，包括：

21、对所述振动频率均值差进行负相关映射，并将映射值与所述振动瞬时变化系数的乘积，作为频率筛分影响系数；

22、计算所述频率筛分影响系数与所述杂质重量分析系数的和值，并进行归一化，作为当前时刻的实时筛分效率指数。

23、进一步地，所述当前时刻的理论筛分误差值的获取方法，包括：

24、将预设理论筛分效率指数和当前时刻的实时筛分效率指数的差值，作为当前时刻的理论筛分误差值。

25、进一步地，所述当前时刻下pid控制的比例增益系数、初始积分系数和初始微分系数的获取方法，包括：

26、根据当前时刻和前一时刻的理论筛分误差值的数值差值作为变化速率，基于比例增益系数计算公式计算得到当前时刻下pid控制的比例增益系数；根据所述比例增益系数确定初始积分系数和初始微分系数。

27、进一步地，所述在出现超调时，根据所有出现超调过程中的理论筛分误差值对所述初始积分系数和初始微分系数进行调整，得到积分增益系数和微分增益系数，包括：

28、确定当前时刻之前每次出现超调的时间段作为超调时段，将与当前时刻相距最近的超调时段的时刻为目标超调时刻，目标超调时刻中理论筛分误差值的最大值为最大超调程度；

29、根据所述最大超调程度、所述比例增益系数、所述初始积分系数和目标超调时刻下理论筛分误差值的变化，确定积分修正指数和微分修正指数；

30、根据所述积分修正指数对所述初始积分系数进行加权修正，得到积分增益系数，根据所述微分修正指数对所述初始微分系数进行加权修正，得到微分增益系数。

31、进一步地，所述积分修正指数和微分修正指数的获取公式为：

32、式中，表示积分修正指数，表示微分修正指数，表示归一化，表示比例增益系数，表示最大超调程度，表示初始积分系数，表示与当前时刻相距最近的超调时段的持续时间。

33、进一步地，所述当前时刻的pid控制输出值，包括：

34、基于pid控制输出模型，将所述比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数，以及当前时刻与前一时刻的理论筛分误差值作为输入，输出当前时刻的pid控制输出值。

35、进一步地，所述根据pid控制输出值对当前时刻下饲料生产筛分装置的电机转速进行调整，包括：

36、将所述pid控制输出值与前一时刻电机转速的乘积值，作为当前时刻的电机转速。

37、本发明具有如下有益效果：

38、本发明通过在饲料生产筛分装置的主轴、排杂箱壳体和分离筒上安装振动传感器，在饲料生产筛分装置的进料箱壳体的入口处以及分离筒滑板处安装重量传感器，用于获取振动数据和重量数据，根据振动数据的数值变化和重量数据的数值变化，确定当前时刻饲料生产筛分的实时筛分效率指数，进而确定当前时刻的理论筛分误差值，则理论筛分误差值用于表征当前时刻与理想筛分状态的误差情况，基于理论筛分误差值进行pid控制分析，并对筛分超调现象进行判断，从而实现稳态的控制输出，确定当前时刻的pid控制输出值，则通过当前时刻的pid控制输出值实现饲料生产筛分装置电机转速的调控。本发明通过对振动和重量的分析，对饲料生产筛分装置的筛分效率进行实时调整，提升筛分的精细度和效率，提高对饲料中不同杂质的自适应筛分能力，有效去除饲料中的杂质。