并條機(jī)棉條勻整過程及控制技術(shù)研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

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(jìn)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(jí)不能

2、從根本上提高紡織業(yè)水平。因此對勻整過程的機(jī)理進(jìn)行分析并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)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(jià)值。
　　本文在分析并條機(jī)棉條勻整過程的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)了基于ARM和FPGA的自調(diào)勻整控制平臺(tái)，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(yùn)動(dòng)

3、行為進(jìn)行分析并提出了一種浮游纖維運(yùn)動(dòng)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(jī)的牽伸機(jī)理較為復(fù)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(shí)用的數(shù)學(xué)模型。本文采用系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)方法，提出了基于最小二乘法辨識(shí)的自調(diào)勻整系統(tǒng)一階和二階模型，并且在并條機(jī)上面對該模型進(jìn)行了驗(yàn)證，為設(shè)計(jì)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(gè)復(fù)雜的非線性、強(qiáng)擾動(dòng)和大延遲的時(shí)變動(dòng)態(tài)過程，傳統(tǒng)的PID控制算法很難對其進(jìn)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(yù)測的自調(diào)勻整控制算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，最后選擇基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jī)械有限公司的D81L并條機(jī)上進(jìn)行了調(diào)試與實(shí)