Design of electronic warp delivering control system PLC based北大核心

Electronic warp delivering control system based on Programmable Logic Controller (PLC) has been applied into the textile machine and sizing machines and other machines, using PLC as the control core and the man-machine interface (HMI) for interactive platform. The system can control the warp tension, continuously along with the unwinding diameter becoming smaller and smaller and the winding diameter becoming larger and larger, and use a proportional integral derivative controller (PID) to adjust technology in order to ensure the web tension within the desired range and keep the warp tension constant. The thesis describes the action process of control systems, introduces the system hardware structure composition, the system control principle and system software design.     

食品机械自动定量填充系统的研究与设计

目的设计一种食品机械自动定量填充系统。方法以可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为核心设计控制系统,并采用模糊比例-积分-微分控制算法(proportion integral derivative,PID)提高填充控制系统的精度以及稳定性。结果在400 g重量段,填充重量为(400.35±4.692)g,填充时间平均值为(4.97±0.170)s;在800 g重量段,填充重量平均值(800.47±7.098)g,填充时间平均值为(5.92±0.123)s;在900 g重量段,填充重量平均值(899.98±8.870)g,填充时间平均值为(6.43±0.080)s,填充质量变化率小于2%,并且填充时间小于7 s。结论该设计食品填充精度高,机械稳定性和安全性高,对现有食品包装机械装置具有很大的借鉴意义,有较大的推广价值。     

Mechatronic design and implementation of a smart robotic hanger for garment inspection

The work in this paper, as continuation of previous research, improves the previous robot configuration and focuses on the mechatronic design and implementation of the robotic hanger system for garment inspection. In this improved 3‐DOF smart hanger, three groups of linkages, body, shoulder, and sleeve links (joints), instead of the four‐link robot consisting of three revolute joints and one prismatic joint in the previous design, can freely move in the 2D plane. In comparison with the previous design, the prismatic joint was removed. Link 2 and link 3 are replaced by the body link, and an extra shoulder link is added. Furthermore, the body link always keeps vertical status during motion, and the shoulder and sleeve links provide the convenience for holding the garment. Through these three pairs of improved links, the robotic hanger extends the garment effectively through several motion processes with position and force control where the force control was not considered in the previous design. Due to the hanger complexity and the inherent nonlinearity of the contact behavior, it is difficult, though not impossible, to build a model‐based controller such as the proportional‐derivative (PD) controller for the present application. Instead, a fuzzy proportional and integral (FPI) controller is applied for implementing the position and force control required for the motion processes. Additionally, for garments with different sizes and materials, the desired values in control system are different. To address this problem, an expert system for automatically selecting the desired position values in the control system is proposed. This intelligent module determines the proper desired positions for various garment sizes. The experimental results for one type of garment material validate the effectiveness of this improved novel smart robotic hanger system. In the future, the intelligent module for selecting different desired values will be further improved. The enhanced module is expected to provide the desired values of the control system when the factors of the garment size and material are considered simultaneously.     

具有输入时滞的不确定时滞系统的积分控制

针对具有输入时滞的不确定时滞系统,利用Lyapunov稳定性定理和一个特殊的引理,设计了带记忆的积分控制器,使得系统在有限时间内渐近稳定,并给出时滞依赖的稳定性判据.数值算例表明了该设计方法的有效性.     

基于一般动态模型的HVDC换流器非线性控制

针对高压直流输电系统中整流侧定直流电流、逆变侧定关断越前角控制问题 ,建立了非仿射的一般形非线性控制模型 .根据一般形多变量控制的逆系统方法 ,设计了由非线性反馈线性化控制律和线性二次型最优控制律组成的控制器 .仿真结果初步表明 ,该控制器设计方法简便 ,控制规律简单 ,可有效提高系统的静态稳定性 .     

经纱张力速度分散控制

针对经纱卷绕过程中半径变化导致张力和速度时变和非线性扰动等特性,以及对控制系统稳定性、精度和动态性能产生的严重影响,提出一种经纱张力速度分散控制策略.首先,建立送经辊精确数学模型.然后,将张力调节解耦为张力速度协调控制,再给出送经辊参考速度算法,并且与前馈补偿算法、PID控制算法有机结合,构成了送经辊张力控制系统.以经...     

基于逆系统的HVDC系统的定电流定电压控制

基于HVDC系统的非仿射非线性控制模型,对于高压直流输电系统采用整流器侧定直流电流、逆变器侧定直流电压的控制方式,根据多变量的逆系统方法,设计了基于反馈线性化的最优控制器,并分析了系统的稳定性.仿真结果表明了该方法的先进性.     

基于PLC的积分分离PID算法在张力控制中的应用

传统PID对收卷张力系统控制时会造成PID控制器的积分积累,致使控制量超过允许的极限控制量,引起系统较大的超调,甚至是系统振荡,这在生产中是绝对不允许的。为此将积分分离PID控制算法应用于PLC对收卷张力进行控制。与传统的PID控制算法进行比较该算法改善了控制性能。采用MatLab中内嵌的Simulink软件包进行仿真,对积分分离控制器系统进行封装,建立了张力控制系统仿真模型。仿真结果表明,该方法极大地提高了系统的精确度和效率,降低了超调量,达到较高的工程应用价值。     

模糊PID控制器在糖厂清汁加热中的应用研究

根据糖厂清汁加热过程的控制要求,提出将模糊PID控制算法用于清汁加热过程的温度控制。我们搭建了基于严格机理的清汁加热器模型,在MATLAB环境下实现模糊PID控制器和清汁加热器模型,将模糊PID控制器用于清汁加热器温度控制。仿真结果表明模糊PID控制器具有抗干扰能力、对系统变化的适应能力,控制精度优越,能够满足高标准的系统要求。     

基于自适应模糊策略的打浆功率加权优化控制

主要研究造纸生产线上打浆过程的最优控制问题。针对打浆功率控制系统中存在的非线性、时变性、时滞性和严重的噪声干扰，及所造成的系统动、稳态性能差和最优工作点漂移的问题，提出一种具有优化和自适应调节功能的新型模糊控制策略。以功率误差和控制输出改变量的加权平方和为优化目标函数进行优化计算；根据优化结果在线调整基础模糊控制级中的模糊推理运算，以实现打浆质量的优化和过渡过程的平稳。研究表明，该方法能够使打浆能耗降低、纤维切断减少、帚化程度增加，使浆张质量的诸多物理性质普遍提高，系统稳定性和鲁棒性增强。     

基于误差性能指标的强时变时滞系统鲁棒PID继电自整定控制技术

对于工业过程中常见的强时变时滞过程，提出了一种基于误差性能指标的数字鲁棒PID控制参数继电自整定控制策略和技术，应用这种整定方法整定的PID控制器，闭环不确定系统可具有强时变时滞鲁棒镇定性，且完全抑制负载干扰，具有很好的动静态性性能，现场应用效果良好。     

经纱张力速度分散控制

针对经纱卷绕过程中半径变化导致张力和速度时变和非线性扰动等特性,以及对控制系统稳定性、精度和动态性能产生的严重影响,提出一种经纱张力速度分散控制策略。首先,建立送经辊精确数学模型。然后,将张力调节解耦为张力速度协调控制,再给出送经辊参考速度算法,并且与前馈补偿算法、PID控制算法有机结合,构成了送经辊张力控制系统。以经纱张力为控制对象,对传统分散PI控制方法和所提出的控制方法进行对比实验。结果表明,所提出的控制策略能有效地抑制卷绕直径变化对张力的影响,且具有精度高、响应速度快、鲁棒性强和适应范围广等优点。     

机器人智能关节驱控结构一体化设计方法研究

为减少纺织机器人所占空间并提高其控制性能,研制了一款用于落纱理管的新型纺织机器人腰部关节.采用有刷电动机为动力源,以STM32F103T8U6为主控芯片,以L9110S为驱动芯片,利用磁编码器AS5600与安装在输出轴末端的磁铁产生霍尔效应,实现腰部关节速度、位置的检测;通过对比单速度闭环控制和转速、电流双闭环系统,在...     

基于架空轨道的全向移动机器人运动稳定性研究

根据基于架空轨道的全向移动机器人运动特点建立了一种以控制器、驱动机构和被执行对象为开环控制的系统模型,分析被执行对象受惯性作用对系统性能的冲击干扰稳定性,通过Matlab仿真分析瞬态性能,并与无扰动系统状态进行对比。结果表明,增加速度(Kcs)反馈闭环的方法可提高系统的稳定性;改变Ka、Kc大小能使系统的动态性能保持在最优状态;采用闭环控制方法能够达到预期效果。     

不确定性线性大系统的分散鲁棒控制器设计

提出了一种适用于不确定性线性大系统的分散鲁棒控制的设计方法。     

纤维卷尺数字印刷机恒张力控制的研究

针对纤维卷尺数字套印过程中多印轮印刷区域的张力控制问题,设计了恒张力控制系统,系统控制算法采用积分分离PID控制,对积分分离控制器系统进行封装,建立了张力控制系统仿真模型.用MATLAB对系统进行了仿真分析,结果表明,该方法改善了系统张力控制性能,提高了控制的精度.图7参13     

梳棉工艺与未成熟纤维去除的关系

本文针对梳棉机刺辊种类、不同形式棉网清洁器以及不同吸风方式、后固定盖板隔距、棉网清洁器除尘刀隔距、梳针分梳板等梳棉工艺与未成熟纤维去除问题进行了探讨,并且就未成熟纤维含量的测试、纺纱加工过程中的变化规律进行了分析,指出在纺纱生产中必须严格对未成熟纤维的含量进行逐批、逐包检验,并以此做为原棉性质的重要指标,指导混棉排队及生产工艺的改进。     

闭环控制经编送经系统

经编机送经控制系统是一个时刻发生变化的非线性系统,针对经编生产,特别是高速经编机生产要求,送经系统应具有快速响应性、高控制精度和稳定性的特性,为此设计了采用闭环控制的经编送经系统。主要介绍该系统的原理、方法和组件构成,以及对系统的测试分析方法。系统采用DSP数字控制器作为送经控制单元的核心部件,通过测速压辊得到经轴盘头的即时外周长和实际送经量,获取下一周期经轴电动机速度,根据送经量的偏差,再通过控制器的智能PID计算、修正,形成全闭环控制来实现送经系统的实时在线调整。对比实验结果表明,设计的经编送经闭环系统合理、可行,并具有高精度、响应性和稳定性。     

Degradation of β-carotene in amorphous polymer matrices. Effect of water sorption properties and physical state

BACKGROUND: The use of encapsulation in amorphous matrices of carbohydrate and/or polymer formed during dehydration processes to enhance the stability and retention of labile compounds is increasing in the food and pharmaceutical industries. Efforts to improve encapsulating properties have been made using mixtures of carbohydrates with proteins or gums in different proportions. The objective of the present work was to study the stability of encapsulated β‐carotene and its degradation kinetics in maltodextrin/gum arabic and maltodextrin/gelatin matrices in relation to the physical properties and state of the dehydrated matrix. RESULTS: The degradation of β‐carotene followed a first‐order kinetic model of fractional retention for all encapsulating matrices. The Guggenheim–Anderson–de Boer (GAB) model was adequate to describe the sorption isotherms of the studied systems. β‐Carotene losses were observed mainly at relative humidities (RHs) above the glass transition temperatures (T_g) of the corresponding systems, where the matrices were fully plasticised and collapsed (75 and 92% RH). At these high RHs the best β‐carotene retention was obtained in the system containing gum arabic. CONCLUSION: The results showed that pigment degradation was determined by the physical state of the matrix, related to the degree of collapse. They represent a contribution to the knowledge of physical factors that affect the retention kinetics of labile biomolecules encapsulated in dehydrated matrices. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

EMD-ESN模型在热牵伸辊温控系统中的应用

热牵伸辊是一种被广泛应用在化纤纺织行业的设备。热辊表面温度的稳定性好坏直接影响纺丝的品质,因此本文对如何提高热辊表面温度控制的效果进行了研究。文章首先将经验模态分解（EMD）方法与回声状态网络（ESN）方法进行结合,组成EMD-ESN组合预测模型,对热辊表面温度进行预测。并将该预测方法与模糊PID控制方法结合,将热辊表面温度的预测值与实际值的差值作为模糊PID控制系统的一组输入,并利用模糊PID系统热辊温度进行控制,组成热辊温度预测控制系统。实验结果证明,该方法取得了较好的温度控制效果。