DE19506059A1 - Verfahren zur automatischen Regelung wenigstens eines Abschnitts der Gutbearbeitung in einer Erntemaschine - Google Patents
Verfahren zur automatischen Regelung wenigstens eines Abschnitts der Gutbearbeitung in einer ErntemaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regelung
wenigstens eines Abschnitts der Gutbearbeitung in einer
Erntemaschine.
In der heutigen Zeit sind von Lohnunternehmern eingesetzte
Mähdrescher zu einer extrem hohen theoretischen Erntekapazität
fähig. Diese Erntekapazität kann jedoch nur erreicht werden, wenn
ein derartiger Mähdrescher optimal eingestellt ist, d. h. wenn
insbesondere die Sieböffnung, die Gebläseleistung, der
Ausdruschgrad usw. zu einem größtmöglichen Ausdreschen von
Körnern aus den Ähren, einem geringstmöglichen Spreu- und
Kurzstrohanfall, einem geringstmöglichen Kornverlust, einer
höchstmöglichen Kornreinheit und nicht zerstörten Körnern führen.
Da diese Einstellungen von der jeweiligen Fruchtart und
Fruchtbeschaffenheit, den Einsatzbedingungen des Mähdreschers
und anderen Faktoren abhängen, gibt es keine einzig richtige
Einstellung, sondern eine unendliche Vielfalt von Einstellungs
kombinationen, von denen jeweils die richtige zu finden ist. Es
ist offensichtlich, daß eine Bedienungsperson nicht in der Lage
ist, diesen Einstellvorgang immer optimal und rechtzeitig zu
vollziehen.
Es ist daher bekannt, (EP-B1-0 339 141, EP-B1-0 339 140, DE-C2-29 03 910)
Einstellungen an Mähdreschern automatisch vorzunehmen.
Hierzu wird regelmäßig in relativen oder absoluten Größen mittels
Verlustsensoren festgestellt, wieviel Korn von der Trenn- und/oder
der Reinigungsvorrichtung aus dem Mähdrescher auf den
Boden abgegeben wird, um abhängig davon beispielsweise den
Gutstromverlauf über die Reinigung, die Gebläseleistung, den
Gesamtmaschinendurchsatz und dergleichen zu verändern. Gemäß der
US-4,360,998 wird der Verlust anstatt mittels Verlustsensoren aus
einer über das Siebende hinaus extrapolierten Funktion aus dem
Abscheideverhalten des Körnersiebs berechnet.
Nach diesen bekannten Methoden und Vorrichtungen kommt es demnach
stets auf die Feststellung eines Kornverlusts an. Der Kornverlust
ist jedoch sowohl relativ als auch objektiv schwer feststellbar,
weil die ermittelten Werte die tatsächlichen Verluste nur in
einem Teilbereich zutreffend wiedergeben. Genauso nachteilig
wirkt es sich aus, daß nach einem derartigen Verfahren der
Regelvorgang erst zum letztmöglichen Zeitpunkt einsetzt, nämlich
dann, wenn der Trenn- und Reinigungsvorgang beendet ist. Zu
diesem Zeitpunkt können auf den Sieben bereits ganz andere
Zustände herrschen, für die die aus dem Kornverlust ermittelten
Werte nicht mehr repräsentativ sind.
Ein weiteres Problem bei der Bildung von absoluten Massedaten
ist, daß das Meßsystem zunächst kalibriert werden muß, bevor eine
Umrechnung in die tatsächliche Masse möglich ist.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird darin gesehen,
ein automatisches Regelverfahren zu finden, mit dessen Hilfe eine
Abscheidevorrichtung auch ohne Ermittlung eines Kornverlusts
frühzeitig optimal eingestellt bzw. betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patent
anspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Patentansprüchen
Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise
weiterentwickeln.
Auf diese Weise werden nur Prozeßkenngrößen gemessen, die ohne
eine Umrechnung in eine Masse eine Aussage über die Qualität der
ablaufenden Verarbeitungsvorgänge zulassen. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich, die
tatsächlich, z. B. durch das Kurzstrohsieb oder Körnersieb,
hindurchtretende Masse zu ermitteln, sondern es reicht das
Verhältnis unter den Meßgrößen an verschiedenen Meßstellen.
Bedeutend ist allerdings, daß Meßwerte im wesentlichen über den
gesamten Stoffstrom abgetastet werden. Da nur die Signalgrößen
der auf dem Stoffstromweg verteilten Sensoren unter sich
verglichen werden, spielen auch Einflüsse wie Feuchtigkeit,
Korngröße, Reinheitsgrad und dergleichen keine Rolle, denn diese
liegen bei allen Sensoren in gleicher Weise vor und heben sich
somit gegenseitig auf. Letztlich stehen nach der Werteermittlung
zur Bewertung des Funktionsvollzugs der Arbeitsorgane
Abscheidewerte im Zusammenhang zu den Koordinaten der
Abscheidefläche zur Verfügung. Mit diesen Abscheidewerten werden
ausgeglichene oder approximierte Funktionen berechnet, wozu die
Meßwerte Stützstellen liefern. Die ein- oder mehrmalige
Differenzierung der Funktionen nach einer Achse der
Abscheidefläche oder nach der Zeit ergibt bewertbare Aussagen
über den zeitlichen und örtlichen Verlauf der Abscheidung. Durch
die Differentiation wird die Funktionsform herausgestellt und der
Einfluß von Konstanten oder Koeffizienten niederer Ordnung wird
eliminiert. Die Funktionsform weist charakteristische Merkmale
auf, wie z. B. die Orte der lokalen Extremwerte, den Anstieg im
Intervall der Länge oder der Zeit, die Wendepunkte und die
Bogenlänge. Wird der optimalen, d. h. idealen Abscheidefunktion
die jeweils ermittelte Ist-Abscheidefunktion gegenüber gestellt,
können aus der Bewertung der gegebenenfalls vorhandenen
Abweichung Informationen und Stellgrößen abgeleitet werden, die
in der Lage sind, die Ist-Funktionsform in einem oder mehreren
Merkmalen zu optimieren. Durch Korrelation der zeitlichen
Signalverläufe der Abscheideorgane untereinander ist eine
Berechnung der aktuellen Laufzeit der Masseströme zwischen den
einzelnen Arbeitsorganen möglich. Derartige Abscheidefunktionen
können sowohl für die Stoffströme unter den Schüttlern, wie auch
unter den Sieben und unter dem Dreschkorb ermittelt werden.
Unter der Abscheidevorrichtung sind nicht nur Siebe, oder ein
Siebkasten zu verstehen; vielmehr können darunter auch Schüttler
fallen, die über Dreschwerk oder Durchsatz zu beeinflussen sind.
In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Aus
führungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
betriebene Erntemaschine,
Fig. 2 eine Abscheidevorrichtung der Erntemaschine in
schematischer Darstellung und in Seitenansicht
mit mehreren Sensoren,
Fig. 3 eine graphische Darstellung eines Ideal-
Funktionsverlaufs der Abscheidemenge über dem
Gutweg und
Fig. 4 eine weitere graphische Darstellung eines Ideal-
Funktionsverlaufs mit Summenfunktionsverlauf.
Eine in Fig. 1 gezeigte Erntemaschine 10, in der Form eines
Mähdreschers, ist auf vorderen angetriebenen und rückwärtigen
lenkbaren Rädern 12 bzw. 14 getragen und weist eine Fahrerkabine
16 auf, von der aus sie von einem Fahrer bedient werden kann.
Anstatt eines Mähdreschers könnte ebenso eine stationäre
Dreschmaschine, eine Versuchs-Dreschanlage oder dergleichen in
Frage kommen. An die Fahrerkabine 16 schließt sich rückwärtig ein
Korntank 18 an, der in ihn abgegebenes Gut über ein Entleerrohr
20 nach außen abgeben kann. Der Korntank 18 lagert auf einem Rah
men 22, in dem zugeführtes Gut auf dem Weg über eine Dresch
trommel 24, einen Dreschkorb 26 und eine Wendetrommel 28 in seine
großen und kleinen Bestandteile zerlegt wird. Auf daran
anschließenden Schüttlern 30, sowie auf einem Vorbereitungsboden
32 und einer von Sieben gebildeten Abscheidevorrichtung 34 wird
eine weitere Trennung des geernteten Guts durchgeführt, wobei
schließlich der ausgedroschene Gutanteil in den Korntank 18
gefördert wird, die großen Erntegutteile über die Schüttler 30
auf den Boden abgelegt werden und leichte Bestandteile mittels
eines Gebläses 36 von der Abscheidevorrichtung 34 ebenfalls auf
den Boden geblasen werden. Auf dem Boden liegendes oder stehendes
Gut wird über einen Schrägförderer 38 und eine Steinfangmulde 40
der Dreschtrommel 24 zugeführt, nachdem es von einer nicht
gezeigten Erntegutbergungsvorrichtung vom Boden aufgenommen
worden ist.
Anstatt einer Erntemaschine 10 in der Art des dargestellten kon
ventionellen Mähdreschers kann auch ein Mähdrescher nach der
Axialflußbauart oder einer anderen insbesondere kombinierten
Bauart als Regelgegenstand verwendet werden.
Eine derartige Erntemaschine 10 ist mit nicht gezeigten
Stellvorrichtungen für die Einstellung des Dreschspalts zwischen
Dreschkorb 26 und Dreschtrommel 24, der Umfangsgeschwindigkeit
der Dreschtrommel 24, der Öffnungsweite der Siebe in der
Abscheidevorrichtung 34 und der von dem Gebläse 36 gelieferten
Luftmenge versehen. Diese Stellvorrichtungen sind soweit
erforderlich mit elektrisch ansteuerbaren Stellmotoren versehen
und dienen dazu, die Erntemaschine 10 optimal zu betreiben. Unter
einem optimalen Betrieb ist eine Einstellung der Erntemaschine
10 zu verstehen, bei der das aufgenommene Getreide derart in
seine Einzelteile (Körner, Stroh, Ähren) zerlegt und getrennt
wird, daß unter Beachtung einer größtmöglichen Flächenleistung
ein Höchstmaß an Körnern gewonnen wird. Um diesen optimalen
Betrieb zu erreichen, muß je nach Gutsorte, Gutbeschaffenheit,
Verunreinigungsgrad, Fahrgeschwindigkeit, Hangneigung und anderen
Faktoren eine bestimmte Beziehung zwischen der mechanischen
Einwirkung auf das Gut (Ausdreschen), der Siebweite und der
Gebläsemenge eingehalten werden. Da sich die vorgenannten
Bedingungen auch auf einem einzigen Feld oftmals -ändern können,
ist es erforderlich, die jeweiligen Einstellungen den jeweiligen
Umständen anzupassen. Da die Luftmenge und ursächlich dafür die
Drehzahl des Gebläses 36 einen wesentlichen Faktor für eine hohe
Gutreinheit einerseits und geringe Kornverluste andererseits
darstellt, befaßt sich dieses Ausführungsbeispiel mit einer
Änderung der Drehzahl des Gebläses 36. Hierzu ist auf nicht
gezeigte Weise der Antrieb des Gebläses 36 mit einem stufenlos
verstellbaren Riemenvariator versehen, der über einen
Elektromotor verstellt wird.
Im folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben,
mit dessen Hilfe ein Stellsignal für den Antrieb des Gebläses 36
gebildet wird. Dieses Verfahren hat zum Ziel, die Drehzahl des
Gebläses 36 derart einzustellen, daß die auf der
Abscheidevorrichtung 34 befindliche Gutmatte eine optimale
Trennung in Körner für den Korntank und Spreu für die Ablage auf
den Boden erfährt, wobei ein hoher Reinheitsgrad und geringe
Kornverluste zu erzielen sind.
Zur Durchführung des Verfahrens sind gemäß Fig. 2 unterhalb
eines von einem Kurzstrohsieb 44 überlagerten Körnersiebs 46
Sensoren 48, z. B. in einer Stabbauweise derart angeordnet, daß
sie Signale bilden, die der Menge des durch Öffnungen zwischen
nicht näher bezeichneten Lamellen oder Löchern des Körnersiebs
46 hindurchfallenden Guts entsprechen. Hierzu sind in der
Materialflußrichtung wenigstens zwei, vorzugsweise aber eine
Vielzahl von Sensoren 48 angeordnet, die vorteilhafterweise einen
wesentlichen Teil der Breite des Materialflusses erfassen. Diese
an sich bekannten Sensoren 48 sind in ebenfalls bekannter Weise
mittels Kabeln oder über Funk an wenigstens einen Rechner
angeschlossen.
Abweichend von oder zusätzlich zu diesem Ausführungsbeispiel
können derartige oder ähnliche Sensoren 48 auch an anderen
Stellen, die dem Materialfluß unterliegen, z. B. unter dem
Dreschkorb 26 und/oder unter den Schüttlern 30 vorgesehen werden.
Neben diesen Sensoren 48 zur Erfassung der durch das Körnersieb
46 abgeschiedenen Gutmenge, die in einer Abhängigkeit zu der von
dem Gebläse 36 geförderten Luftmenge und der Öffnungsweite bzw.
dem Durchlaßquerschnitt des Körnersiebs 46, d. h. dem Abstand
zwischen dessen Lamellen steht, können in bekannter Weise zur
Erstellung eines Ideal-Funktionsverlaufs 50 sogenannter Körner
verlustsensoren am Ende der Abscheidevorrichtung 34 vorgesehen
sein, die ein qualitatives Signal für die Menge des die
Erntemaschine 10 auf den Boden verlassenden Korns liefern. Es
wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht die
Ermittlung eines Kornverlusts zum Ziel hat, sondern daß die
Körnerverlustsensoren bei der Erstellung des Ideal-
Funktionsverlaufs das Auffinden einer optimalen Einstellung
erleichtern soll. Zum Betrieb der Erntemaschine 10 nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren sind Kornverlustsensoren nicht
erforderlich, sobald der Ideal-Funktionsverlauf 50 feststeht.
Ferner kann zur erstmaligen Erstellung einer benötigten
Meßwertreihe der Anteil der sogenannten Überkehr erfaßt werden.
Außerdem kann zur exakten Kornverlustermittlung ein Auszählen und
Abwiegen der auf dem Boden befindlichen Körner erfolgen, was
zusätzlich oder anstatt der Bewertung durch die
Kornverlustsensoren vorgenommen werden kann.
Nachdem die Sensoren 48 eingebaut und an einen entsprechenden
Rechner angeschlossen sind, wird der Mähdrescher 10 in
Drescheinsatz gebracht.
Während des Drescheinsatzes werden unter Wahrung einer optimalen
Einstellung eine Vielzahl von Meßwertreihen aus den Signalen der
Sensoren 48 gebildet, und so eine Relation der das Körnersieb
passierenden Körnermenge zu deren Verlauf über die Sieblänge
erstellt, die graphisch wie in Fig. 3 dargestellt aussehen
könnte. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich der Kurvenverlauf,
der eine graphische Darstellung des Ideal-Funktionsverlaufs 50
ist, aus einer Vielzahl von Stützstellen ergibt, die jeweils
einen Meßwert eines einer Vielzahl von Sensoren 48 darstellt.
Diese Relation läßt sich in einem mathematischen Ideal-
Funktionsverlauf 50 ausdrücken und kennzeichnet sich durch eine
unter allen Erntebedingungen gleiche Funktionscharakteristik mit
einer bestimmten Lage der Wendepunkte, einer bestimmten Neigung
und einer bestimmten Lage des Maximums aus.
Zur besseren Handhabung dieses Ideal-Funktionsverlaufs 50 wird
zu dieser ein Summenfunktionsverlauf 52 erstellt, der mit der
Formel
beschrieben werden kann.
In Fig. 4 ist der Ideal-Funktionsverlauf 50 durch die
da zugehörige ideale untere Kurve und der Summenfunktionsverlauf
52 durch die obere ansteigende Kurve zu ersehen, wobei der Ideal-
Funktionsverlauf 50 eine Ideal-Abscheidefunktion und der
Summenfunktionsverlauf 52 eine Summenabscheidefunktion darstellt.
In diesem Summenfunktionsverlauf 52, dessen Erstellung nicht
erforderlich sondern für die weitere Verarbeitung nur vor
teilhaft ist, steht:
Y für die erfaßte Menge durch das Körnersieb 46 abgeschiedenen Kornguts;
X für die Abscheidelänge, d. h. den Weg, den das Gut auf der Abscheidevorrichtung 34, insbesondere auf dem Körnersieb zurücklegt;
A für einen Koeffizienten, der einen Bezug zu dem gesamten Durchsatz an Korn durch die Erntemaschine 10 besitzt, und
B, C für Koeffizienten, die einen Bezug zu der Drehzahl und somit der Fördermenge des Gebläses 36 besitzen.
Y für die erfaßte Menge durch das Körnersieb 46 abgeschiedenen Kornguts;
X für die Abscheidelänge, d. h. den Weg, den das Gut auf der Abscheidevorrichtung 34, insbesondere auf dem Körnersieb zurücklegt;
A für einen Koeffizienten, der einen Bezug zu dem gesamten Durchsatz an Korn durch die Erntemaschine 10 besitzt, und
B, C für Koeffizienten, die einen Bezug zu der Drehzahl und somit der Fördermenge des Gebläses 36 besitzen.
Nach dem typischen Ideal-Funktionsverlauf 50 bzw. dessen
graphischer Darstellung als Kurve hat dieser sein Maximum
ungefähr beim Übergang vom ersten zu dem zweiten Drittel und
läuft im dritten Drittel flach aus. Bei dem Summen
funktionsverlauf 52 ist dieser Bereich durch den größten Anstieg
charakterisiert. Bei einer Erhöhung des gesamten
Massedurchsatzes, der sich in einer Änderung des Koeffizienten
A ausdrückt, verändert sich nicht der charakteristische Verlauf
der Funktion, sondern lediglich deren Lage im Diagramm.
Es wird darauf hingewiesen, daß der so erfaßte Ideal-
Funktionsverlauf für Erntemaschinen gleicher Bauart gilt, während
für Erntemaschinen anderer Bauart andere Ideal-Funktionsverläufe
gelten.
Vorzugsweise wird die Bestimmung der Koeffizienten des
Summenfunktionsverlaufs 52 aus einer gemessenen Stoffverteilung
in einem Computerprogramm als Algorithmus einprogrammiert, und
das Computerprogramm wird einem Rechner eingegeben. Wenn es auch
möglich ist, den Algorithmus hardwaremäßig zu integrieren, wird
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Softwarelösung
vorgezogen, weil diese sich leichter warten läßt und für künftige
Einsatzverhältnisse flexibler ist. Der Rechner ist als
Kleinrechner im Bereich der Fahrerkabine 16 angebracht.
Allerdings ist es auch möglich, die entsprechenden Daten
drahtlos, d. h. per Funk, auf einen fernen Rechner zu übertragen,
der lediglich von der Fahrerkabine 16 aus bedient werden kann.
Dem Rechner ist eine Bedienungseinheit zugeordnet, mit der
bestimmte Sollwerte, aus denen Führungsgrößen abgeleitet werden,
z. B. zulässiger Kornverlust, Regelgrenzwerte, Durchsatzvolumen,
Fahrgeschwindigkeit und dergleichen beeinflußt werden können.
Zulässige Größen sind in der Regel die von außen einstellbaren
und Sollwerte darstellenden Größen.
Der Rechner ist eingangsseitig an die Sensoren 48 angeschlossen
und nimmt somit die sich aus der Menge der durch das Körnersieb
46 abgeschiedenen Körner ergebenden Signale an, wobei deren
Digitalisierung innerhalb oder außerhalb des Rechners erfolgen
kann. Als Rechner wird vorzugsweise ein programmierbarer
Kleinrechner verwendet. Allerdings kann statt dessen auch ein
einfaches übliches analog oder digital wirkendes Summierglied
oder dergleichen verwendet werden. Bei verteilten Meßwert
erfassungssystemen kann anstatt eines einziges Rechners auch eine
Master-Slave-Rechnerkombination verwendet werden.
Der Rechner, gegebenenfalls der Master-Rechner, hat einen zu dem
Antrieb des Gebläses 36 führenden Stellausgang und ist somit in
der Lage, mittels eines entsprechenden Ausgangssignals die
Drehzahl des Gebläses 36 zu erhöhen oder zu reduzieren.
Da die Kurve nach dem Ideal-Funktionsverlauf 50, wie auch nach
dem Summenfunktionsverlauf 52 in seinen qualitativen Merkmalen,
die bei dem Summenfunktionsverlauf 52 durch die Koeffizienten B
und C beschrieben werden, aufgrund der Vorermittlungen bekannt
ist, kann eine zu einem bestimmten Zeitpunkt mit allen
Sensormeßwerten abgetastete momentane Kurve bzw. ein Ist-
Funktionsverlauf dem Algorithmus zur Koeffizientenbestimmung
zugeführt werden, der dann momentane Koeffizienten A, B und C für
die momentane Kurve berechnet. Die momentanen Koeffizienten B und
C sind nun Ist-Werte, die mit der Führungsgröße (bekannte
Koeffizienten B und C) verglichen werden können, um eine
Regelabweichung ausregeln zu können. Eine Bedienungsperson darf
hier insoweit einwirken, als sie zulässige Abweichungen bekannter
Koeffizienten B und C ändert, womit sie veränderte Prozeßzustände
mehr oder weniger stark toleriert. Neben der nunmehr gegebenen
Möglichkeit, die Kurve aus wenigen Stützstellen heraus abschätzen
zu können, sind mit den Koeffizienten B und C wesentlich
sensiblere Merkmale gegeben, als die meßfehlerbehaftete
Verlustmessung, weshalb zeitlich eher als bei einer
Verlustmessung, zielgerichtet eingegriffen und auf alle
Qualitätsmerkmale der Reinigungsarbeit (Verlust, Reinheit,
Überkehrbelastung) eingewirkt werden kann. Variabel bleibt somit
der Koeffizient A, der rein durchsatzabhängig ist. Ist eine
Abweichung der momentanen Funktion von der Ideal-Funktion nicht
mehr über das Gebläse (oder den Siebspalt) beeinflußbar oder ist
diese Art der Beeinflussung nicht gewünscht, dann kann eine, wenn
auch etwas gröbere Annäherung an die Ideal-Funktion, über eine
Veränderung des Durchsatzes erfolgen.
Hierin liegt der wesentliche Unterschied zu herkömmlichen
Regelsystemen, die zunächst und insbesondere absolut den
Kornverlust ermitteln. Der Kornverlust ist jedoch nur von
untergeordnetem Interesse, weil er nur begrenzt eine Aussage über
die gegenwärtige Belastung der Erntemaschine 10 macht und die
Messung des Kornverlustes stark fehlerbehaftet ist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein ständiger
Vergleich des optimalen und des gegenwärtigen Kurvenverlaufs,
also des Ideal- und des Ist-Kurvenverlaufs über den Vergleich der
rechnerisch, nach dem obigen Algorithmus, ermittelten Werte.
Unter Kurvenverlauf ist die Gesamtheit der Meßwerte eines
Bewertungszyklus zu verstehen, der sich in der einfachsten Form
in der zweidimensionalen Darstellung einer Kurve in einem
Diagramm darstellen läßt. Während der Berechnung der
Regeldifferenz wird dieser Kurvenverlauf von verarbeitbaren Daten
gebildet. In diesem Zusammenhang wären Kurve, Kurvenform,
Kurvenverlauf und Funktion als gleichbedeutend anzusehen. Da sich
eine Änderung des Parameters -A- nicht oder nicht substantiell
auf die Eigentümlichkeit der Kurve bzw. der Funktion auswirkt,
sondern nur auf deren Lage, kann sich bei einer Abweichung der
Ist- von den Sollwerten eine Änderung mit einer Einflußnahme auf
die Koeffizienten -B- und -C- beschränken. Da die Koeffizienten
-B- und -C- jeder für sich, aber auch in einer mathematischen
Beziehung untereinander, sei es als Produkt oder als Summe, in
einer Abhängigkeit zu der Leistung des Gebläses 36 (bzw. des
Arbeitsergebnisses in der Reinigung) stehen, können diese infolge
einer Einflußnahme mittels eines Stellsignals des Rechners an den
Gebläsevariator geändert und somit der Ist-Funktionsverlauf an
den Ideal-Funktionsverlauf 50 angeglichen werden. Mittels eines
kurz danach durchgeführten weiteren Vergleichs könnte
festgestellt werden, ob die Änderung der Gebläseleistung nach
ihrer Richtung zu-dem geforderten Ergebnis geführt hat; dies ist
allerdings nicht zwingend notwendig, da das Ergebnis des Soll-
Ist-Vergleiches die Richtung - nicht den Betrag - der notwendigen
Gebläseänderung beinhaltet. Diese Stellgröße nach einer Richtung
bleibt solange aktiv bis das Gebläse 36 seine Drehzahl soweit
verändert hat, daß sich im Ergebnis der Ist-Funktionsverlauf
wieder dem Ideal-Funktionsverlauf 50 genähert hat - womit der
Soll minus Ist-Vergleich Null zum Ergebnis hat, was dann "null"
Richtung (also Ruhe) bedeutet. Damit entsteht eine Unabhängigkeit
von der Verstellkennlinie des Gebläses 36; allerdings müssen in
weiteren Algorithmen Sicherheitsabfragen gemacht werden, wenn der
Regler keinen Anschlag kennt.
Aus dem Vergleich von Sollwert (aus dem die Führungsgröße
abgeleitet wird) und Istwert (die wenn notwendig gewandelte
Regelgröße) wird die Regelabweichung (xw=Ist-Soll) gebildet. Xw
ist das Eingangsignal des Reglers, der eine Stellgröße bildet.
Die Stellgröße ist der (wenn notwendig gewandelte und verstärkte)
Eingriff in den Prozeß, damit der Regelkreis geschlossen wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß es für verschiedene Durchsätze,
gegebenenfalls auch für Meßfehler oder andere Einflüsse eine
Schar von mathematischen Ideal-Funktionsverläufen 50 gleicher
Form gibt, wobei ein Teil der Koeffizienten B, C der Schar an
Ideal-Funktionsverläufen nur bzw. überwiegend die Form und nicht
bzw. wenig den Durchsatz beschreibt. Dann gehört zu der
Funktionsschar eine entsprechende Schar von Koeffizienten, die
sich trennen lassen in variierende Koeffizienten für alle
Funktionen und (fast) konstante Koeffizienten in allen Funktionen
der Schar. Konstante Koeffizienten sind eine einmal bestimmte
Maschinenkonstante, die über alle Bedingungen und Fruchtarten bei
optimaler Arbeitsqualität gleich ist.
Claims (4)
1. Verfahren zur automatischen Regelung wenigstens eines
Abschnitts der Gutbearbeitung in einer Erntemaschine (10)
mit folgenden Verfahrensschritten:
- a) aus unter optimalen Abscheidebedingungen der Erntemaschine (10) erfaßten Meßwerten über den Abscheideverlauf wird ein mathematischer Ideal- Funktionsverlauf (50) gebildet;
- b) ein den Ideal-Funktionsverlauf (50) beschreibender Algorithmus mit wenigstens einem Koeffizienten (B, C) wird erstellt, wobei der Koeffizient (B, C) einer den Abscheideverlauf beeinflussenden Regelgröße zugeordnet wird;
- c) ein Rechenglied wird mit dem Algorithmus programmiert;
- d) während des Betriebs der Erntemaschine (10) werden Meßwerte über den Abscheideverlauf gebildet und als mathematischer Ist-Funktionsverlauf erfaßt;
- e) der Ist-Funktionsverlauf wird mit der Ideal- Funktionsverlauf verglichen;
- f) bei einer Abweichung des Ist-Funktionsverlaufs von dem Ideal-Funktionsverlauf (50) wird die die Koeffizienten (B, C) beeinflussende Regelgröße im Sinne einer Annäherung der Ist- an den Ideal-Funktionsverlauf (50) verändert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ideal- und der Ist-Funktionsverlauf mit dem Funktionsansatz
einer Summenfunktion erstellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den
Ideal-Summenfunktionsverlauf (52):
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich des
Ideal- und des Ist-Funktionsverlaufs anhand deren
Koeffizienten (B, C) mittels eines softwaregesteuerten
Rechners erfolgt.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19506059A DE19506059A1 (de) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | Verfahren zur automatischen Regelung wenigstens eines Abschnitts der Gutbearbeitung in einer Erntemaschine |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CA (1) | CA2169986C (de) |
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Free format text: DER ANMELDER IST ZU AENDERN IN: DEERE & CO., MOLINE, ILL., US, NIEDERLASSUNG DEERE & CO., EUROPEAN OFFICE, 68163 MANNHEIM, DE |
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