高速絡(luò)筒機(jī)紗線恒張力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、紗線的張力是紡織行業(yè)中一個(gè)評(píng)定紗線質(zhì)量好壞的重要參數(shù)之一。在紗線卷繞過程中，張力的大小和穩(wěn)定程度對于紗線的質(zhì)量、成型、后續(xù)的加工（比如染色等）有很大的影響。在卷繞過程中對于適應(yīng)不同張力的紗線有著不同的張力大小控制要求。在傳統(tǒng)的張力控制器中主要是采用機(jī)械結(jié)構(gòu)式的控制器，也有直接用彈簧裝置的張力控制器、張力片的張力控制器等。這些即使在同一種紗線的卷繞過程中也需要在整個(gè)卷繞的過程中進(jìn)行關(guān)注，不時(shí)的改變張力的大小，從而使紗線上的張力在整個(gè)卷繞過

2、程中盡量保持一致。
　　然而傳統(tǒng)的張力控制方法具有控制效果差、人力成本高等缺點(diǎn)。為此紡織產(chǎn)業(yè)提出了由電子控制器完成紗線張力的要求，通過電子和機(jī)械結(jié)合的手段，增加了控制的靈活性、提高了控制的穩(wěn)定性，同時(shí)操作簡便，提高生產(chǎn)效率，降低了人工成本，最主要的是提高了紗線成型質(zhì)量，從開機(jī)到停機(jī)的整個(gè)過程中，無需人為的介入，而紗線張力始終保持恒定。
　　本文首先分析了電子紗線恒張力控制的意義所在，對國內(nèi)外紗線張力控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展情況作

3、了簡單的介紹和分析，進(jìn)而總結(jié)出電子紗線控制器的優(yōu)點(diǎn)。針對調(diào)試的機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了幾種控制方案，通過對比分析，選擇了MC33035無刷直流電機(jī)控制器為核心的硬件設(shè)計(jì)方案；在軟件控制方案中，根據(jù)現(xiàn)有的絡(luò)筒機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了多種不同方法的控制策略，進(jìn)一步推測出多種軟件控制算法；最后根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果，對所采用的控制策略和控制算法進(jìn)行了修正。借助于RS485接口，把電子張力控制器采集到的紗線實(shí)際張力波動(dòng)數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)，對算法改進(jìn)優(yōu)化有很大的幫助。<

4、br>　　電子張力控制器硬件電路主要由6個(gè)模塊電路組成：張力信號(hào)采集模塊、MCU分析和處理模塊、DAC信號(hào)縮放電路模塊、無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、通信模塊、供電模塊。在考慮不同紗線張力大小、控制誤差、以及絡(luò)筒機(jī)卷繞速度的情況下，對硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，并對器件進(jìn)行了具體選型。
　　軟件算法主要根據(jù)紗線粗細(xì)、彈性和張力大小，組合采用分時(shí)分段PID算法、FFT信號(hào)分析方法、以及Fibonacci調(diào)節(jié)方法。經(jīng)在絡(luò)筒機(jī)上現(xiàn)場測試，紗線恒張力