一种自动投料机及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种自动投料机及其控制方法，属于投料技术领域。现有的投饵机能够投出饵料，但是在抛撒面积和投饵速度等方面仍无法达到精确控制。本发明专利技术的一种自动投料机，包括装料组件、送料组件、抛料组件、称重组件；送料组件，包括用于接通料仓的连接管道、用于控制连接管道通闭的管道阀；抛料组件，包括能够承接饵料的转盘、能够驱动转盘转动的驱动源。本发明专利技术可将饵料通入转动的转盘中，并通过在转盘中加入压力传感器，时刻测量饵料的质量大小，然后通过控制电机转速，抛出所需的距离，减小了人工成本占比，并且有效的提高了自动化程度水平，使得投饵效率高，饵料抛洒的更加均匀，进而饲料投喂更加合理，用户体验好，便于推广使用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种自动投料机及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种自动投料机及其控制方法，属于投料


技术介绍

[0002]现有的鱼类养殖模式普遍存在人工成本占比较大，饲料投喂的不合理，以及自动化程度水平比较低，投饵效率低下，抛洒均匀性差等问题。
[0003]进一步，中国专利(CN 113841649 A)公开了一种池塘投饲系统，包括供料装置、风动送料装置以及由不同抛料装置组合形成的抛料组件，该系统利用不同的抛料装置，来满足不同养殖对象在不同生长阶段的饲料抛投需求，能够根据不同养殖对象、不同养殖阶段，灵活调节饲料投饲量，科学的节约饲料用量、减少水体污染。
[0004]但上述方案结构较为复杂，制造成本高，不适合小型化的投料场合，不利于推广使用。
[0005]更进一步，虽然现有的投饵机能够投出饵料，但是在抛撒面积和投饵速度等方面仍无法达到精确控制。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种设有装料组件、送料组件、抛料组件、称重组件，可将饵料通入转动的转盘中，并通过在转盘中加入压力传感器，时刻测量饵料的质量大小，然后通过控制电机转速，抛出所需的距离，有效减小了人工成本占比，并且能提高了投料机的自动化程度水平，使得投饵效率高，饵料抛洒的更加均匀，进而饲料投喂更加合理；并且结构简单，制造成本低，便于推广使用，用户体验好，特别适用于小型化投料场合的自动投料机及其控制方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的一种技术方案为：
[0008]一种自动投料机，包括装料组件、送料组件、抛料组件、称重组件；
[0009]装料组件，设有用于装填饵料的料仓；
[0010]送料组件，包括用于接通料仓的连接管道、用于控制连接管道通闭的管道阀；
[0011]抛料组件，包括能够承接饵料的转盘、能够驱动转盘转动的驱动源；
[0012]称重组件，设有用于检测饵料重力的压力传感器；
[0013]通过压力传感器对饵料重力进行检测，并利用驱动源控制转盘的转速，实现饵料的抛出。
[0014]本专利技术经过不断探索以及试验，设有装料组件、送料组件、抛料组件、称重组件，可将饵料通入转动的转盘中，并通过在转盘中加入压力传感器，时刻测量饵料的质量大小，然后通过控制电机转速，抛出所需的距离，减小了人工成本占比，并且有效的提高了自动化程度水平，使得投饵效率高，饵料抛洒的更加均匀，进而饲料投喂更加合理；并且结构简单，制造成本低，便于推广使用，用户体验好，特别适用于小型化投料场合。
[0015]作为优选技术措施：
[0016]所述料仓为变径结构，其上端部直径大于下端部直径，并设有一仓盖；
[0017]所述连接管道为PVC管，其数量为2个，两个PVC管呈八字形排布；
[0018]所述管道阀为管状结构，其穿设在连接管道中，并在其一端部连接转动把手；
[0019]所述转盘上设有侧立的弧形件以及电动毛刷；
[0020]所述驱动源为旋转电机；
[0021]所述压力传感器设置在转盘下方。
[0022]本专利技术通过一个横向设置的管道阀，控制饵料的下落与否，再利用八字形排布的两个PVC管，可将饵料通入两个不同转速的转盘中，然后通过控制电机转速，达到不同的抛出距离，实现抛出范围的更广、更加精细，并通过在转盘中加入压力传感器，时刻测量饵料的质量大小。
[0023]通过转盘上的电动毛刷，实现饵料的高利用率，减少抛出过程中的阻塞，大大提高了饵料的利用率与精度。
[0024]作为优选技术措施：
[0025]还包括底座，所述底座为中空结构，其中空腔装设所述转盘；
[0026]所述中空结构的外壁开设至少两个贯通的喇叭口，其上端部设有用于架设管道阀的支座。
[0027]为实现上述目的，本专利技术的第二种技术方案为：
[0028]一种自动投料机控制方法，应用如上述的一种自动投料机，
[0029]其包括以下步骤：
[0030]包括以下步骤：
[0031]第一步，获取投料重量以及所需的投料距离；
[0032]第二步，根据第一步中的投料重量，将适量的饵料装入到料仓中，并使得饵料掉入连接管道中；
[0033]第三步，拨动两端的转动把手，使得第二步中的料仓内的饵料掉落在转盘上；
[0034]第四步，利用重力传感器实时检测出第三步中的饵料重量；
[0035]第五步，根据第四步中饵料的重量，设置旋转电机做功，并能实现转盘转速的调节，使得饵料抛出所需距离。
[0036]本专利技术经过不断探索以及试验，能够根据投料重量以及所需的投料距离，控制电机转速，抛出所需的距离以及所需饵料的数量，有效减小了人工成本占比，并且能提高投料机的自动化程度水平，使得投饵效率高，饵料抛洒的更加均匀，进而饲料投喂更加合理，用户体验好，便于推广使用。
[0037]作为优选技术措施：
[0038]饵料抛出的距离采用专家PID控制器进行控制，其实际距离与所需距离的误差计算公式如下：
[0039]e(k)＝y(k)
‑
y
d
(k)#(1)
[0040]e(k)表示离散化的当前采样时刻的误差值；
[0041]e(k)作为特征信号，即为电机带动转盘转动，实际速度与预设速度不同而引起饵料抛出的实际距离与设定距离的误差。
[0042]作为优选技术措施：
[0043]所述误差变量的计算公式如下：
[0044]Δe(k)＝e(k)
‑
e(k
‑
1)#(2)
[0045]ΔΔe(k)＝Δe(k)
‑
Δe(k
‑
1)#(3)
[0046]Δe(k
‑
1)＝e(k
‑
1)
‑
e(k
‑
2)#(4)
[0047]e(k
‑
1)和e(k
‑
2)分别表示前一个和前两个采样时刻的误差值；
[0048]Δe(k)为k采样时刻和k
‑
1采样时刻的误差变化量；
[0049]ΔΔe(k)为k采样时刻和k
‑
1采样时刻的误差变化量的增减量。
[0050]Δe(k
‑
1)为k
‑
1采样时刻和k
‑
2采样时刻的误差变化量。
[0051]作为优选技术措施：
[0052]误差值的上界为M，若|e(k)|≥M，说明误差已经大得不能接受，此时应直接让专家PID控制器满负荷输出；控制其输出的计算公式如下：
[0053]u(k)＝
±
U
max
，即实施开环控制；
[0054]误差值的下界为m，若
[0055]e(k)Δe(k)＞0orΔe(k)＝0#(5)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动投料机，其特征在于，包括装料组件、送料组件、抛料组件、称重组件；装料组件，设有用于装填饵料的料仓；送料组件，包括用于接通料仓的连接管道、用于控制连接管道通闭的管道阀；抛料组件，包括能够承接饵料的转盘、能够驱动转盘转动的驱动源；称重组件，设有用于检测饵料重力的压力传感器；通过压力传感器对饵料重力进行检测，并利用驱动源控制转盘的转速，实现饵料的抛出。2.如权利要求1所述的一种自动投料机，其特征在于，所述料仓为变径结构，其上端部直径大于下端部直径，并设有一仓盖；所述连接管道为PVC管，其数量为2个，两个PVC管呈八字形排布；所述管道阀为管状结构，其穿设在连接管道中，并在其一端部连接转动把手；所述转盘上设有侧立的弧形件以及电动毛刷；所述驱动源为旋转电机；所述压力传感器设置在转盘下方。3.如权利要求1所述的一种自动投料机，其特征在于，还包括底座，所述底座为中空结构，其中空腔装设所述转盘；所述中空结构的外壁开设至少两个贯通的喇叭口，其上端部设有用于架设管道阀的支座。4.一种自动投料机控制方法，其特征在于，应用如权利要求1
‑
3任一所述的一种自动投料机，其包括以下步骤：第一步，获取投料重量以及所需的投料距离；第二步，根据第一步中的投料重量，将适量的饵料装入到料仓中，并使得饵料掉入连接管道中；第三步，拨动两端的转动把手，使得第二步中的料仓内的饵料掉落在转盘上；第四步，利用重力传感器实时检测出第三步中的饵料重量；第五步，根据第四步中饵料的重量，设置旋转电机做功，并能实现转盘转速的调节，使得饵料抛出所需距离。5.如权利要求4所述的一种自动投料机控制方法，其特征在于，饵料抛出的距离采用专家PID控制器进行控制，其实际距离与所需距离的误差计算公式如下：e(k)＝y(k)
‑
y
d
(k)#(1)e(k)表示离散化的当前采样时刻的误差值；e(k)作为特征信号，即为电机带动转盘转动，实际速度与预设速度不同而引起饵料抛出的实际距离与设定距离的误差。6.如权利要求4所述的一种自动投料机控制方法，其特征在于，所述误差变量的计算公式如下：Δe(k)＝e(k)
‑
e(k
‑
1)#(2)
ΔΔe(k)＝Δe(k)
‑
Δe(k
‑
1)#(3)Δe(k
‑
1)＝e(k
‑
1)
‑
e(k
‑
2)#(4)e(k
‑
1)和e(k
‑
2)分别表示前一个和前两个采样时刻的误差值；Δe(k)为k采样时刻和k
‑
1采样时刻的误差变化量；ΔΔe(k)为k采样时刻和k
‑
1采样时刻的误差变化量的增减量；Δe(k
‑
1)为k
‑
1采样时刻和k
‑
2采样时刻的误差变化量。7.如权利要求6所述的一种自动投料机控制方法，其特征在于，误差值的上界为M，若|e(k)|≥M，此时应直接让专家PID控制器满负荷输出；控制其输出的计算公式如下：u(k)＝
±
U
max
，即实施开环控制；误差值的下界为m，若e(k)Δe(k)＞0orΔe(k)＝0#(5)说明此时误差在变大，或维持常值；此时专家PID控制器输出的计算公式如下：u(k)＝u(k
‑
1)+k1{k
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恩欢，陈洪立，钱琛，唐嘉城，王安磊，夏仁森，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：