连续材料加工中定长控制技术研究

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1、连续材料加工中定长控制技术研究摘要纺织行业中纤维材料的加工是材料加工领域的一个重要分支。棉纺工艺大体可以分为开清棉、梳棉、精梳、并条、粗纱、细纱以及后加工等工艺过程，均为纤维材料的连续加工，其中并条是非常重要的一道工序。它是将生条制成熟条的过程，利用并合的方法使粗细不等的棉条相遇，一方面可以改善长片段的均匀度，另一方面充分混合纤维，采用牵伸的方法将棉条拉长拉细，改善纤维的内部结构，以备后面工序的使用。在棉纺过程中，纱条断面粗细不匀的变化是一种平稳随机过程，它含有各种形式的不匀，波形复杂。如果对纱条粗细不匀不加以控制，那么所

2、加工的纱条除原有的单位长度不匀外，还会增加各工序所造成的不匀，这些不匀都将出现在成纱中，而且不匀的最初长度都将随着各工序的牵伸倍数而大大增长，最后将导致成纱均匀度差，强力低，断头率高，品质指标下降，严重影响织物的质量和外观。因此，为了提高纱线和织物的质量，必须采用自调匀整装置。并条机的自调匀整方式基本以短片段和超短片段为主流，控制方式以开闭环相结合的混合环控制为主要趋势。国内外厂家都在开发应用短片段自调匀整系统方面做了大量的工作：国际市场上，德国特吕茨勒HSR-1000型，瑞士立达公司的RSB-851型，日本丰田公司的CA

3、S型等，其共同特点是匀整精度高，匀整范围大，适应车速达800-1000m/min，具有在线检测，参数显示内容丰富，机电一体化程I度高等优点。国内市场上，沈阳纺织机械集团有限公司、陕西宝成新型纺织机械有限公司都开发了不同型号的并条机。但是对于并条机的自调匀整控制部分目前国内技术与国际水平仍有较大差距。为此，我们与河北太行机械有限公司合作，研发设计了一种基于定长控制新技术的并条机自调匀整控制系统。本文首先介绍了自调匀整控制技术的基本原理，然后以实际系统为基础，在深入分析棉条运动规律的基础上建立了三罗拉牵伸的动态模型，并在此基础

4、上将整个并条的过程采用模块化的方法建立整体的控制方框图，在MATLAB中对控制算法和机电伺服传动系统进行了仿真研究,并且通过实验验证模型和仿真算法都是切实可行的。同时介绍了并条机定长控制新技术的基本原理及其软硬件实现，在硬件上采用微机配合先进的PCI控制卡保证高速度，软件上利用定长控制中断保证控制精度。最后，本文探讨了模糊控制算法及其在并条机自调匀整控制系统中的应用，设计出一种基于模糊控制的混合环控制系统。关键词:并条机，自调匀整，定长控制，建模仿真，MATLAB,模糊控制，混合环IIRESEARCHOFFIXED-LEN

5、GTHCONTROLINUNINTERRUPTEDMATERALPROCESSABSTRACTFibermaterialprocessinginspinningindustryisanimportantbranchofmaterialprocessing.Drawingframewithautolevellercanimprovetheuniformityofthesliver,intheotherhand;itcanmixthefiberandimprovetheinternalstructurefully.Thenth

6、eslivercanbeusedinthenextsteps.Inthespinningengineering,theunevennessofthesliverisarandomprocess;itincludesallkindsofunevennessandhasacomplexwave.Iftheunevennesscannotbeeffectivelycontrolled,itwillaffectthenextstepsoftheprocessing.Theunevennesswillalsoincreaseanda

7、ffecttheproductfinally.Forthesereasons,autolevellerofthedrawingframemustbeused.Aimingattheaboveproblems,weresearchedanddesignedacontrolsystembasedonfixed-lengthcontroltechniquetobeusedindrawingframe.ThisdissertationintroducesthebasictheoryofautolevellerintheIIIcon

8、trolsysteminthefirst,andthenaccordingtotheactualsystem,thedynamicmodelofthreerollersusedinthedrawingframeandthewholedrawingprocessissetup.Themodelisused