8.4. Автоматическая идентификация моделей объектов управления

В лесопромышленном производстве основные технологические процессы переработки древесины связаны с раскряжевкой хлыстов и распиловкой бревен.

Каждый хлыст, каждое бревно могут быть раскроены на много тысяч возможных вариантов. Выбор лучшего, оптималь-

ного варианта раскроя каждого хлыста, бревна представляется сложной задачей, для решения которой необходимо прежде всего иметь математические модели объектов раскряжевки, распиловки.

Наиболее точной математической моделью хлыста является его уравнение образующей [9]

(8.4)

где 2х — диаметр хлыста на расстоянии у от комлевого сечения; d_0,5 — диаметр хлыста на средине длины; Η — длина хлыста; А, В, С, D, Ε— коэффициенты, которые для каждой породы имеют свое значение.

Это уравнение образующей охватывает по данной породе все сочетание диаметров и длин хлыстов, всех разрядов высот и широкого диапазона коэффициентов формы q₂.

Эта модель хлыстов позволяет вычислять протяженность сортиментных зон, максимизировать выход плановых сортиментов круглых лесоматериалов с наибольшим цилиндрическим объемом древесины. Это является математической основой построения систем автоматического управления раскряжевочными агрегатами и сортировочными транспортерами. Ошибки расчетов диаметров хлыстов в зоне расположения вероятных поперечных резов обычно не превышают 1 см.

В зонах на расстоянии до 1 м от комлевого и вершинного сечения эти ошибки расчета диаметров могут быть больше 1 см; особенно, если в раскряжевку поступают полухлысты, обломки хлыстов.

В этой связи представляется необходимым для этих объектов раскряжевки проводить автоматическую идентификацию моделей с уточнением значений коэффициентов А, В, С, D, Е. Хлыст продольным транспортером подается к раскряжевочному агрегату. При этом телевизионный измеритель измеряет диаметр хлыста, например через 0,1 или 0,25 м. Управляющая ми-кроЭВМ имеет программу идентификации, в которой по данным измерения диаметров модели хлыста уточняются коэффициенты А, В, С, D. Имеется также программа расчета оптимальных схем раскряжевки, учета и управления сортировкой бревен. Аналогичная задача стоит при продольной распиловке бревен на шпалорезных и ленточнопильных станках.

Уравнение образующей бревен имеет общий вид

(8.5)

где d_B — диаметр бревна в верхнем сечении; Η — длина бревна; 2х — диаметр бревна на расстоянии у от комлевого сечения;

А, В, С — коэффициенты, которые являются неодинаковыми для комлевых, срединных, вершинных бревен данной породы. В этом случае также по идентифицированной модели бревна управляющая микроЭВМ решает задачи оптимизации распиловки бревна, учета объема полученных шпал, пиломатериалов и т. п.

Контрольные вопросы

1. Для чего необходимо знать статические и динамические характеристики объектов регулирования?

2. Какие вы знаете примеры объектов регулирования и их уравнения динамики?

3. Свойства объектов регулирования: самовыравнивание, транспортное и емкостное запаздывание.

4. Сущность метода снятия кривых разгона объектов регулирования.

5. Чем отличается математическая модель объекта управления от модели объекта регулирования?

6. Сущность экспериментального определения математических моделей объектов управления.

7. Принцип автоматической индентификации моделей хлыстов и бревен как моделей объектов управления.