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随着人们生活水平的提高,人们对纱线的质量要求也越来越高,而纱线的不匀率直接关系到纱线的好坏,并条作为纤维材料加工的瓶颈工序,对纱线质量的控制起着非常重要的作用,因此在并条机上加装合适的自调匀整装置以控制棉条的重量不匀并使之得到改善,成为纺织领域研究的一个重点。然而目前使用的并条机自调匀整装置的控制速度与调节精度并不能满足生产的需要,因此本课题研究了一种较能满足需要的自调匀整装置,该装置应用了在线检测技术、模糊控制算法以及人机交互界面等。
通过对国内外检测技术与并条机自调匀整技术发展现状的分析,以及自调匀整控制形式的对比。最后选择了应用激光传感器完成纱线质量的检测与性能评价、开闭环结合的白调匀整控制方式。这种检测方法的检测精度高,为在线检测。减少了人为因素的影响,提高了生产效率。混合环控制方式能有效地匀整长、中,短片段的不匀,消除了匀整死区,增强了控制精度。设计了PLC与工控机相结合的控制策略,这样可以提高系统的运行速度,用PLC处理变频器的信号,工控机控制伺服电机的转速,这样可以避免冲突与运行时的不及时处理。采用系统辨识技术辨识激光传感器输出信号与纱线直径之间、纱线的直径变异系数与重量变异系数之间的关系,提高了计算精度,为检测方法选择的可行性提供了依据。在控制过程中用模糊PID智能控制,提高了系统的抗干扰能力,能快速的对控制信号做出响应。人机交互界面可以用于数据的显示与参数的设置,这样可以方便操作人员能及时的掌握设备的运行情况并加以控制。
最后,对所选择的传感器与设计的自调匀整系统进行了实验验证,实验结果表明该传感器的选择可以实现在线检测与便携式处理,测量结果准确,自调匀整系统具有稳定的控制性能,能对棉条的不匀率加以控制,消除盲区的影响,因此本课题从多方面对自调匀整进行了优化处理,提高了检测与自调匀整技术,为该方法在自调匀整中的应用提供可靠的依据。