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文檔簡介
1、隨著國際市場競爭的日益加劇,提高紡織品的質(zhì)量和技術(shù)含量已成為紡織業(yè)無法避免的選擇。其中并條作為紡紗中重要的一道工序,并條后棉條的均勻程度直接影響著后續(xù)工序以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,為了提高紡紗和紡織產(chǎn)品的質(zhì)量,必須采用有效的自調(diào)勻整控制系統(tǒng)來提高并條后棉條的均勻率。
目前,由于國內(nèi)自主開發(fā)的自調(diào)勻整系統(tǒng)在性能上還無法與國外產(chǎn)品相比,因此紡織企業(yè)使用的自調(diào)勻整裝置基本以進口為主。這種狀況不但增加了企業(yè)成本而且限制了技術(shù)的升級不能
2、從根本上提高紡織業(yè)水平。因此對勻整過程的機理進行分析并在此基礎上設計出高性能的自調(diào)勻整控制系統(tǒng),對我國紡織行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升和技術(shù)的提高都具有重要的意義和價值。
本文在分析并條機棉條勻整過程的基礎上,根據(jù)系統(tǒng)的性能需求提出了控制器的總體架構(gòu),設計了基于ARM和FPGA的自調(diào)勻整控制平臺,并分析了其中的組成單元,然后給出了硬件模塊和軟件結(jié)構(gòu)。
本文分析了羅拉結(jié)構(gòu)參數(shù)和棉條牽伸速度對輸出棉條的影響;對棉條牽伸中的纖維運動
3、行為進行分析并提出了一種浮游纖維運動的分析方程,從中可得到纖維頭端變速分布規(guī)律;建立了一種棉條線性密度變化方程,可以分析出輸出棉條的線性密度。
鑒于高速并條機的牽伸機理較為復雜,而且工作環(huán)境不同和參數(shù)的變化,目前還不能建立精確實用的數(shù)學模型。本文采用系統(tǒng)參數(shù)辨識方法,提出了基于最小二乘法辨識的自調(diào)勻整系統(tǒng)一階和二階模型,并且在并條機上面對該模型進行了驗證,為設計控制系統(tǒng)提供了依據(jù)。
從控制理論的角度分析,自調(diào)勻整過程
4、一個復雜的非線性、強擾動和大延遲的時變動態(tài)過程,傳統(tǒng)的PID控制算法很難對其進行理想的控制。為此,本文提出了三種自調(diào)勻整算法,即:基于廣義預測的自調(diào)勻整控制算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PID自調(diào)勻整控制算法和基于遺傳算法的PID自調(diào)勻整控制算法,并對這三種策略進行了實驗和驗證,最后選擇基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PID控制作為所開發(fā)的自調(diào)勻整控制系統(tǒng)的控制策略。
最后,將所開發(fā)的自調(diào)勻整控制系統(tǒng)在天門紡織機械有限公司的D81L并條機上進行了調(diào)試與實
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