基于模型预测的经编送经动态张力补偿系统设计

经编机编织过程中首先要实现控制经纱在1个横列内不同角度区域张力值的变化,才能达成纱线的动态张力补偿控制。为解决当前系统控制经轴送经量出现的纱线张力波动大,且无法精确到控制1个横列内不同角度纱线张力等缺陷,设计了一种基于模型预测的经编送经动态张力补偿系统。通过结合经编机成圈机构运动规律进行分析,设计出系统的硬件和软件平台,优化张力传感器选型,设计了电子凸轮规划曲线算法和模型预测控制算法,实现了纱线动态张力补偿控制。通过理论分析和实验测试,从反馈的纱线动态张力值曲线分析验证了该模型预测控制算法能够使纱线张力峰值降低至少56%以上。     

基于卡尔曼滤波和MRAC的卷绕张力控制

针对纱线收卷系统张力控制存在非线性和时变性以及存在测量噪声等问题,课题组提出了一种卡尔曼滤波和模型参考自适应相结合的张力控制方法。为提高卷绕系统的抗干扰性和稳定性,在张力测量环节通过参考模型设计卡尔曼滤波器有效抑制测量噪声。在纱线张力控制上,采用基于Lyapunov稳定性原理的模型参考自适应的控制策略对张力实时补偿。MATLAB仿真结果表明:基于卡尔曼滤波和Lyapunov-MRAC的卷绕张力控制系统具有良好的鲁棒性、自适应性。该控制方法具有一定的应用前景。     

地毯簇绒系统纱线张力建模与分析

为提高簇绒地毯分辨率,提升地毯的品质,建立正确的纱线张力模型是精确控制地毯绒高的关键。首先介绍了簇绒装备系统的组成及纱线的导向路径,然后将米纳科夫的拓展欧拉公式引入纱线张力系统,考虑纱线束为黏弹性负载,分阶段对张力系统进行建模。其中,纱线张力系统模型包括提花罗拉、恒张力导纱罗拉和多层导纱器。通过对比仿真与实验所得的纱线张力变化曲线,验证了模型的准确性,为下一步张力控制器的设计提供了参考。     

织机目标送经量的求取与应用

针对目前国内大多数织机经纱张力控制系统采用传统PID控制,难以达到较好控制效果的缺陷,提出织机目标送经量的概念,设计了一种获取织机目标送经量的算法,并给出它的应用实例。这种算法通过纱线voigt模型判定出织造过程中属于复杂花型织造的部分,然后运用最小二乘法拟合出张力曲线并求取织机目标送经量。仿真实验结果表明,所求得的织机目标送经量是比较准确的,应用实例的控制效果和动态性能都明显优于传统PID控制。     

基于虚拟样机技术的经纱张力仿真与分析

为深入分析经纱张力产生的原因,在SolidWorks软件中创建经纱张力虚拟样机仿真模型。以平纹织物为研究对象,在COSMOSMotion模块中分别对经纱的拉伸张力、垂直张力和水平张力进行动态仿真与分析,获得织造过程中经纱张力的变化规律,并提出经纱张力在动态变化过程中的分解方法和计算方法。探讨了经纱张力的最大值,通过统计分析得出经纱张力最大值的分布特点和变化规律。另将仿真结果与实测结果做了比较与分析,可为梭口形状的设计提供参考。     

纱线张力的控制与检测

着重分析织造各工序中纱线张力的意义 ,并介绍了各工序纱线张力的检测和控制方法。     

纱线张力的控制与检测

着重分析织造各工序中纱线张力的意义,并介绍了各工序纱线张力的检测和控制方法。     

纱线卷绕系统恒张力模糊控制策略研究

纱线卷绕系统具有不确定性及时变性、纱线卷绕张力值小的特点,导致纱线卷绕张力波动大,控制精度不高等问题。为此,提出了一种卷绕系统恒张力模糊控制策略,理论推导了系统的控制模型,设计了模糊自适应控制器,并最后进行了仿真与实验。结果表明:模糊自适应PD控制器具有良好的鲁棒性,突发干扰信号下,调节时间大约为15ms;在目标张力值8cN时,实际张力测试误差变化范围为-0.2~0.3cN,误差小,达到了较理想的控制效果。     

纱线张力的有效控制

对于任何成功的织造工艺来说,纱线张力是最重要的因素之一。在织造过程中,纱线张力应尽可能保持恒定。现在纱线张力的控制技术已得到了很大的发展,并研制出了能确保经纱     

纱线恒张力喂送系统的设计

在纺纱过程中,纱线张力的大小直接影响到筒纱的成形、纱线的质量和织机的生产效率。本文通过对络筒过程中纱线张力的产生原理、影响纱线张力波动的因素进行分析,设计了一种基于DSP的闭环式恒张力喂送纱线的系统。该系统以美国TI公司生产的电机专用芯片DSP28035为主控芯片,实时采集纱线张力传感器传送的纱线张力,利用智能PID控制方法,实现对一个超低惯量高动态性能伺服电机转速的全数字化控制,以达到纱线恒张力喂送的目的。该系统不但具有张力设定、过电流保护、错误报警等功能,还具有结构简单、成本低、实时性好、控制精度高等特点。     

编织锭子放线速度对纱线张力调控的建模与影响

因不同的编织锭子放线速度将对纱线张力造成波动影响继而改变编织件品质,针对编织锭子放线速度影响纱线张力值的问题,通过研究高速绳带类编织机的工作路径,获取编织锭子放线速度范围;然后分析曲折式纱线补偿类锭子的工作原理,建立相应的纱线张力模型;再根据纱线张力模型进行Mat Lab仿真计算;最后对比仿真结果,总结此类锭子在放线过程中对纱线张力的调控规律。同时,对编织锭子的工作进行阶段性动态计算,并在不同放线速度下分析纱线张力仿真结果。研究结果表明:锭子快速放线将缩短纱线张力波动周期,缩小纱线张力波动范围,且令纱线筒持续放线。     

动态恒张力氨纶输送控制研究

针对针织生产过程中氨纶与导纱嘴摩擦力及编织成圈喂纱量变化导致氨纶输送张力不均匀的问题,深入分析摩擦机制及氨纶输送流程特性,提出了一种基于速度和张力双闭环方式的恒张力氨纶输送控制方案。分析了氨纶输送相关工艺,构建了氨纶张力模型和混合式步进电动机数学模型,提出了张力模糊PID控制策略,进行了Simulink仿真及Recurdyn/Colink机电联合仿真,阐述了恒张力氨纶输纱控制算法实现。仿真结果表明,采用该控制方案可提高氨纶纱线输送的抗扰动能力、抑制纱线的振动以及减小氨纶输送张力的波动,同时模糊PID进行氨纶张力控制拥有更好的性能,响应时间更快,抗干扰能力更强。实验验证了本控制策略的适应性和优越性,动态恒张力氨纶输送控制方案具有工程应用价值。     

On the dynamic model of yarn with time-dependent tension

In order to control yarn vibration and improve carpet quality, it is essential to research the fluctuation of yarn tension and its influences during tufting process. Assuming the polypropylene yarn has linear elasticity with a circular cross-section, we take the dynamic tension as the output and the friction acted on yarn by Jacquard roller as the input. At the moment of clutch operation and release, the tension fluctuation of polypropylene yarn during transmission from pulling roller to Jacquard roller was theoretically analyzed. A mathematical model describing yarn tension fluctuation was derived based on the moment of momentum theorem and mass conservation. The dynamic tension was obtained by applying Laplace’s transformation, providing the input-breaking moment as a step response. The result shows that tension fluctuation has an important influence on the carpet quality; therefore, it is necessary to carefully design the Jacquard roller and the control friction plate of clutch. Moreover, the effects of the yarn length between Jacquard rollers and pulling rollers on natural frequency and damping coefficient of yarn tension fluctuation were analyzed.     

Computer simulation of plain woven fabric appearance from yarn photographs

This article proposes a method for simulating plain woven fabric appearance based on photographs taken by still camera of actual yarns along their lengths. The survey mathematically models the transformation of yarns from a straight circular cylinder to a flattened and crimped form in the fabric structure. The simulation is performed by yarn images that are obtained by image processing techniques and resized according to mathematical models developed by means of the software prepared. Transforming circular yarn cross-section to elliptical one for simulating yarn flattening and modelling the crimped shape of yarn by an elastica curve are both convenient and realistic. The simulation of plain woven fabric can be performed by a method based on raster graphics. This article provides a model for yarn shape in fabric structure as well as a method for simulating plain woven fabric appearance. This method may be used in textile industry for design and quality control.     

剑杆织机经纱张力控制中滤波器设计与分析

 分析剑杆织机经纱张力控制中噪声源及噪声特性的基础上,提出了滤波器的设计思路和原则;针对低通滤波器带来的相位滞后,同时增大广义对象的时间常数的问题,定义难控度概念,对比分析了引入不同时间常数的低通滤波器对控制器设计的影响,提出了剑杆织机经纱张力控制器设计方法;通过matlab的simulink仿真,验证了滤波器分析和设计的有效性,并为实际系统滤波器及控制器分析和设计提供了依据。     

Tension modeling and analysis of braiding carriers during radial-direction and axial-direction braiding

The carriers are moved along the eight-shaped orbit during braiding, which makes the length of dynamic catenary fluctuate in a certain range. With changing the release speed of carriers, the yarn tension is difficult to maintain stability. The varying tension affects the structure and mechanical properties of the products. In this paper, the calculation of geometrical dimension is carried out for common carriers. The aim is to analyze the influence of the pulleys wrapping angle, the spool rotation speed and tension control during braiding. For the same processing task, the kinematics and dynamics models of the radial-direction and axial-direction braiding are established using the Newton–Raphson iterative method. Comparing the simulation results, the fluctuant range and the changing rules of the yarn tension are analyzed, which will provide the theoretical basis for braiding carriers design in the future.     

多梳拉舍尔花边的计算机仿真

研究了多梳拉舍尔花边的结构特征,根据花边织物的结构特点提出了用样条曲线来模拟线圈结构,并确定了花梳作成圈、衬纬和压纱组织时线圈结构中控制点的数目和位置,建立了花边织物中线圈结构的理论模型。针对实际花边织物中由于纱线张力而引起的线圈结构变形,提出了以线圈根部为变形集中点的线圈偏移理论,并给出了偏移计算公式。运用上述线圈模型和偏移理论,采用VC++.net进行程序设计,实现了对多梳拉舍尔花边织物的直观、快速、准确仿真。     

簇绒地毯织机提花装置的绕纱动态张力分析

簇绒地毯织机纱线张力是影响提花质量的关键因素,为对其进行有效控制,本文研究了步进电机输入对簇绒提花装置区间绕过纱线张力的动态变化情况。首先建立提花装置的步进电机的负载模型,并分析其角频率输入对输出电磁转矩的对应关系;然后,根据米纳科夫定理的原理,建立纱线段绕过提花罗拉前后纱线动态张力模型。同时,进一步分析步进电机的输入与提花装置绕纱的输出动态张力之间的数学模型,在选定提花罗拉半径r、中心距 、纱线包角 等初始条件下,利用迭代-欧拉法分析其数值变化情况,得出角频率输入与纱线张力输出之间的定量关系,并探究不同包角对纱线动态张力的影响机制,为不同绒高的簇绒地毯甚至满幅簇绒提花地毯的制造和研究提供参考。     

纤维尺度下数码纱仿真方法

为解决因配色复杂多变,数码纱外观难以直观预测的问题,提出基于纤维单元的模拟方法,用于实现数码纱外观的仿真。依据纤维原料颜色数值,构建纤维级别的纹理模型;根据纺纱工艺参数计算数码纱上的区域色块参数,构建色块排列模型;利用不同组分纤维间渐变规律,同时结合光照模型仿真亮度信息构建颜色渐变模型;采集真实数码纱的直径数据,仿真纱线的直径形态。实验中分别保持颜色和组分不变,模拟出不同组分和颜色的数码纱。结果证明所提出的纱线仿真方法可较快地模拟出数码纱的外观,并且与实际数码纱的外观视觉十分接近,为数码纱的设计开发以及织物仿真奠定了基础。