本文依实际使用现场的参数，对自动变速喂料方案的原理进行论证，辅以MATLAB仿真结果，并得到了指导调试的重要控制参数。建模系统的数学模型是弄清系统控制方案原理的依据，通过对实际硬件系统的反复分析，搭建起数学模型。自动变速喂料控制方案要依据电容杆式料位传感器感应物料位置，并转换成相应的420mA模拟电流信号输出。输出的模拟量幅值偏小，所以选择电流输出，目的是抗干扰。
自动变速喂料控制方案图自动变速喂料控制的描述：喂料电机由交流马达驱动器来驱动，驱动器的输出频率范围是0833Hz，频率输出由输入的模拟信号010V控制，频率控制信号的大小由电容杆式料位传感器决定，料位有上限和下限的设定，设定值是垂直方向料位高度的百分比值，上下限设定范围在10%100%，当料位在上下限之间时，应使喂料电机在上下料位对应的设定转速之间按比例控制调速运转。
经过分析，自动变速喂料控制方案是PID闭环控制。粮油机械PID控制是最早发展起来的控制策略之一，因为它所涉及的设计算法和控制结构都很简单，且十分适用于工程应用背景，此外PID控制方案并不要求建立精确的受控对象的数学模型，且采用PID控制效果比较令人满意，所以PID控制器是应用最广泛的一种控制策略。
由控制策略由看出，喂料控制采用的是单一P控制算法，算法公式为：f=kpe+f0，kp=kc（kf，f0=417Hz，h0=50%（5）料位高度的百分比是这样约定的，垂直安装于储料筒内的电容杆式料位传感器的最末端为0%，最高端为100%，两端之间线性均匀分布比例值，料位高度的百分比和给定频率的对应关系如所示。料位100%对应的833Hz使低速同步电机100r/min；料位10%对应的833Hz使低速同步电机10r/min，再经1）3的同步带传动，喂料前辊转速为30030r/min.料位低于10%，则停止喂料并使磨辊离闸。
料高百分比与给定频率对应图磨粉机工作时，能让储料筒中的料位维持在中部位置是较为理想的，因此将控制模型中的设定料位安排在50%的高度。
既然初始条件是动态平衡的状态，那么可由（4）式得到下料流速v.v0=h0-h0+nd=nd（6）实际生产现场一磨粉机d值是0314m，n为50%料位高度对应的转速值15012r/min（417Hz的频率输出对应于同步电机5004r/min，再经1）3变速传动，前喂料辊转速值15012r/min），该机喂料口截面积和储料筒截面积之比值为03，通常面粉厂的下料溜管截面积和储料筒截面积之比值为01，因此得到动态平衡状态下下料流速v0的值1414mpm.
面临扰动料筒内物理料位高度h会有变化，仍由（4）式，v带入相对于v0变化值，由于料位检测、同步电机等的惯性滞后，转速n瞬间仍是50%料位高度对应的转速值15012r/min，这样就得到扰动改变的物理料位高度h的值。经料位传感检测，得到相对50%料位高度的偏差值，再经P算法，控制变频器调整喂料转速，进而调整料位高度。
下面仿真分析在下料流速增加1mpm时的喂料控制性能，即1424mpm带入（4）式得到料位高度h变为60%，由的关系可知变频器应输出5003Hz，f=86Hz，仿真模型如所示。
喂料控制仿真模型仿真模型图中，料位高度h与喂料转速n的传递函数可由积分环节表达，可以这样理解，料位高度h如电容两端电压u，喂料转速n如电容放电电流i，因此两者间传递函数是积分环节。
从掌握的一般面粉厂参数、样机参数和喂料驱动电机样本提供的参数，调整变频器升频和降频的设定时间，得到较为满意的仿真结果，参数具体如下：（1）kc控制器增益01（2）kf变频器增益833说明：控制器输给变频器的是010V模拟电压，控制输出频率0833Hz，因此kf为833，又由kp=kc（kf，即0833=833kc，得kc为01。（3）Tf变频器时间数0344s说明：假设变频器升频和降频时间均设为2s，k得25，Tf=f/k=86/25=0344。（4）kM电机增益系数36说明：该同步电机的频率和转速比是12，样机变速传动比是3，那么频率到喂料转速的系数是36。（5）TM电机机电时间常数0183s说明，从电机样本的技术参数得到。在MATLAB65/simulink环境下，采用变步长ode45，仿真时间为10s，面对扰动喂料控制能自行调整到50%左右的料位高度，通过仿真来看，变频器的升频和降频时间设为2s是较为合适的。
通过对自动变速喂料控制系统的反复分析，搭建了控制模型，详析了各环节传递函数，并进行了MATLAB仿真分析。从仿真结果来看，自动调速式喂料对不同的来料情况能快速处理，同时有助于提高出粉率和降低吨粉电耗，因此自动变速喂料是磨粉机高效先进的控制方案，加之如今变频技术日臻成熟，它大有实际应用的价值。