国产清梳联梳棉机FT025自调匀整系统的研制和性能评估

《国产清梳联梳棉机FT025自调匀整系统的研制和性能评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国产清梳联梳棉机FT025自调匀整系统的研制和性能评估摘要本文是在国产清梳联梳棉机FT025自调匀整系统研制的基础上完成的，也是对该系统设计、研制、推广应用和提高的全过程理论与实践的总结。论文涉及清梳联梳棉机自调匀整系统数学模型的建立，混合环控制协调策略的改进，自调匀整硬件、软件的设计与研制，FT025系统频域性能的分析，基于输出棉条分形特征分析的FT025系统匀整性能评估，最后进行了基于清梳联生产线多台梳棉机的计算机网络系统研究。现将论文各章内容简要介绍如下：第一章首先论述了棉纺清梳联梳棉机自调匀整系统的作用及任务

2、是控制棉条定量，使其严格处于允许偏差范围之内；控制棉条的重不匀，尤其是对于长片段、超长片段的重不匀的控制。概述了国内外清梳联梳棉机自调匀整系统研究的现状。提出了本文的主要研究工作。鉴于经典控制理论的应用相对比较成熟，因而提出以经典控制理论为主要依据，在软、硬件设计的个别环节吸纳现代模糊控制思想的设计思路，尽快推出与国产清梳联装备配套的梳棉机自调匀整系统，使国产清梳联装备早日实现真正意义上的工业化应用。第二章讨论了FT025自调匀整系统的数学模型，包括梳棉机棉流运动的微分方程、开环控制匀整方程、闭环控制的传递函数，及混

3、合环控制的协调策略等。在多年研究和应用积累的基础上，本文在混合环控制设计上一改过去传统的直接叠加的开、闭环协调策略，而改为根据闭环反馈结果动态修改开环控制参数的新协调策略，从而有效地降低了生条的内不匀和总不匀。这一协调策略国内外均未见类似报导。第三章介绍了FT025自调匀整系统的硬件设计与研制。传感机构是检测的基础，本系统在消化吸收国外先进技术的基础上，研制了二片式的短片段检测传感机构和压簧式的长片段检测传感机构，使之检测可靠、灵敏。为了满足控制器在工作时的计算速度，控制器采用了16位的CPU。系统的稳定性、可靠性是

4、硬件设计的主要考虑因素，本系统采用了多种措施来提高系统稳定性和可靠性，以保证在较为恶劣的现场工作条件下，检测和控制精度仍可达到要求。第四章介绍了FT025系统的软件设计。本章详细叙述了采样周期的选择、PID算法、参数的模糊控制设计和整定，以及整个软件的主程序框图和子程序框图等。为了适应棉纺织厂的现场工作环境，本系统的软件设计除保证第二章系统模型和改进的混和环协调策略实现外，还注重抗干扰设计，其中大量采用了故障自动恢复处理、数字滤波和输入、输出软件抗干扰设计等技术。上述第三、四章介绍的系统的硬件和软件设计整体通过了脉冲

5、群抗干扰试验。实际运转情况表明：本自调匀整系统达到了现场运行的稳定性和可靠性的要求。第五章介绍了FT025自调匀整系统的频域性能分析。通过所建立的系统频域分析的模型及所采集的大量工业现场实时数据，求出了输入棉层和输出棉条的功率谱密度和互功率谱密度，进而求出了系统的频率响应和梳理过程附加不匀的功率谱密度等。得出FT025系统对输出棉条的长片段和超长片段不匀有明显的改善作用，达到了清梳联梳棉机自调匀整系统所追求的主要控制目标；进一步证实混合环控制的动态修正开环控制参数的协调策略是正确有效的，能更好地全面抑制输入棉层不匀对

6、输出棉条不匀的影响；发现输出棉条的不匀主要是由梳棉机喂给机构后续的各个环节的附加不匀造成的。该项研究工作国内外未见类似报导。第六章主要进行了输出棉条的分形特征分析及FT025系统性能的进一步评估。文中通过采集大量工业现场的实时数据，对输出棉条线密度变化的时间序列进行了分维数计算和不匀率计算，并分析了二者的相互关系，得出输出棉条线密度波动的分维数与不匀率高度线性正相关，而且二者的时间序列还高度实时同步，表明棉条不匀的分维数可以表征棉条均匀度质量，且能更深刻地反映棉条不匀的自相似结构。文中最后通过对瑞士、德国等国际先进清

7、梳联设备生产的棉条和国产清梳联设备生产的棉条的厚度序列分维数计算和比较，进一步评估了FT025系统的性能，表明，FT025系统的匀整性能已基本达到国际同类产品的水平。关于棉条不匀分形特征分析的自调匀整系统性能评估，国内外未见类似报导。H第七章简要讨论了基于清梳联生产线多台梳棉机的计算机网络系统。重点研究了如何应用该系统来控制棉条定量的台间不匀。文中主要介绍了网络系统的构成、功能和作用以及棉条定量的在线调整。研究结果表明，应用了本网络系统后，清梳联生产线的整体棉条不匀率(H)可控制在0．8一l，且稳定性较好。文中还对该

8、网络的应用前景作了展望。随着纺织企业计算机应用的普及和ERP系统的使用，此网络系统将在纺织企业实现数字化管理方面发挥出更大的作用。第八章是总结和展望，肯定了本文的主要贡献，提出了本文存在的问题，并展望了进一步研究方向。关键词：自调匀整系统，清梳联，混合环控制，频域分析，分维数应用IIIDevelopmentandPerformanceEvalu