基于自抗扰控制的圆纬机恒张力输纱控制系统设计

针对当前圆纬机积极式送纱方式中存在的纱线张力及输送速度不可任意调节、纱线张力波动大等问题,提出了一种可为圆纬机输送恒定张力纱线的输纱控制系统。构建了以无刷直流电动机速度环为内环、以纱线张力为外环的纱线恒张力双闭环反馈控制系统,通过自抗扰控制技术获取纱线实时动态指标,并对无刷直流电动机目标转速进行调整,最后通过磁场定向控制技术驱动无刷直流电动机。详细阐述了纱线张力的形成机制、纱线恒张力输送控制方案、系统硬件设计及控制算法。输纱测试表明,该控制系统可实现多种类型纱线的恒定张力输送。其中,棉纱张力波动标准差为1.5 cN(300 m/min测试条件),氨纶包芯纱的张力波动标准差为0.33 cN(240 m/min测试条件)。输纱速度的调节范围为0～600 m/min,纱线张力的控制范围为2.0～50.0 cN。     

针织纬编氨纶输送控制技术

为解决低模量、高弹性、高回复率特性的氨纶在编织生产过程中送纱量难以调节控制的问题,采用快速响应的积极式送纱器作为动态输送纱线的驱动器,以可调占空比的脉冲宽度调制脉冲实现模拟量控制信号输出,以高性能高级精简指令集机制处理器为控制核心,采用位置和速度双闭环方式设计氨纶送纱实时控制器,实现氨纶的输送量动态调节和恒张力输送.研...     

非接触式氨纶架检测装置

为了在积极送纱设备上使氨纶纱达到更好效果,改善布面平整度及相应弹性,提高产品质量,开发一款新型氨纶送纱装置。其工作原理是通过机械杠杆进行低张力纱线检测及控制,调节不同配重档位控制氨纶纱线送纱张力及效果,另外新的光学检测位置调整使调节更加简单方便。该装置使用新型非接触式光学检测设计,通过加工工艺的改进,使输出张力波动更小,性能也更加稳定,可应用于各种大圆机、小圆机等设备上。     

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。     

针织横机纱线张力控制装置的研制

采用三角和四连杆机构组成一纱线张力控制装置,从而解决了因针织横机机头反向运动造成纱线张力突然松弛,致使衣片两边缘成形不良和编织添纱氨纶丝衣片时的疵点问题。中对纱线张力控制装置的具体结构和运动方式进行了详细说明。     

复贴机张力的模糊自整定PID控制

介绍了复贴机张力控制及其基本原理,由于复贴机是一个典型的复杂、联动、时变、非线性卷绕系统,对其进行恒张力控制具有相当的难度。传统的PID控制不能满足要求,为了有效解决系统的非线性时变和数学模型建立困难等问题,在原有PID张力控制器的基础上提出一种较新的控制算法———模糊自整定PID控制,对比了传统PID控制和模糊PID仿真曲线,可以看出模糊控制器对卷径变化比普通PID控制具有更强的适应性。     

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。     

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。     

国产电脑横机纱线张力波动规律研究

介绍常用纱线张力传感器,并提出设计新型陶瓷传感器纱线张力测量系统。在电脑横机上编织纬平针织物,测量不同速度下的纱线张力,从而分析电脑横机纱线张力波动规律及机器速度对纱线张力和波动性的影响。从给纱方式上讨论国产电脑横机编织的织物产生松边的原因,并提出一种新型恒张力电子送纱系统,该系统可有效解决张力波动问题,提高织物质量,是电脑横机给纱系统改进的研究方向。     

电容式电子清纱器纱线检测通道的设计

文章通过分析络筒工序中纱线的运动特性及络纱对张力控制和纱线毛羽的要求,在电容式电子清纱器纱线检测通道的结构设计中提出了合理方案,从而保证了电容式电子清纱器能够有效地切除各种纱疵,并减少对纱线的损伤.     

高光洁处理对聚酰亚胺短纤纱及其织物性能的影响

针对聚酰亚胺(PI)短纤维纺纱静电大、成纱毛羽多、后加工摩擦剧烈导致纱线品质大幅恶化的问题,创新提出了在后加工终端对多毛羽PI单纱进行高光洁处理的方法。通过研制纱线高光洁处理装置和理论模拟,分析了该装置引纱区与涡流包缠关键区的作用机制,应用装置的湿热涡流处理多毛羽PI单纱,并将处理前后的PI单纱实施倍捻和织造,获得PI股线及其织物。结果表明：与处理前相比,高光洁处理后的PI单纱有害毛羽去除率为97.69%、耐磨性提高48.84%,PI股线有害毛羽去除率为64.67%、耐磨性提高40.89%;处理后纱线所织造织物的柔软性、透气性、抗起毛起球性、抗静电性均得到改善。     

捻度对棉/氨纶/银丝包芯纱性能的影响

为了制备具有良好纺织特性的弹性导电纱线材料，以棉粗纱、氨纶、银丝为原料，通过设计原料的喂入方式及在环锭纺纱机的前罗拉与导纱钩之间附加定位装置，纺制以氨纶为纱芯、银丝与棉纤维螺旋包缠氨纶且棉纤维位于纱线表面的弹性导电包芯纱，探究捻度对纱线弹性、导电性、耐磨性和断裂强力的影响。以银丝紧贴氨纶表面包缠为模型，计算得到不同捻度下包芯纱中紧贴氨纶表面包缠的银丝长度的理论值。实验结果表明：包芯纱的弹性随捻度变化，在70捻/(10 cm)时包芯纱定伸长伸长弹性率、定负荷伸长弹性率较大；在包芯纱伸直(不伸长)状态下，纱线实测电阻值随捻度的增大而增大；在包芯纱伸长10%的状态下其实测电阻值小于伸直状态下等长度包芯纱实测电阻值，且在75捻/(10 cm)时伸长状态与伸直状态下的相同长度包芯纱的实测电阻值之差较小。     

基于类骨骼肌结构的纱线基驱动器性能及应用

针对纤维基驱动器结构稳定性较低、制备工艺复杂、难以实现产业化应用等问题,采用亲水性粘胶长丝与低熔点涤纶长丝,通过并线、倍捻、热定形的方法制备纱线基驱动器,利用在外界湿刺激条件下2种材料的非对称响应实现驱动功能。对该纱线基驱动器结构进行测试与表征,分析湿刺激下粘胶长丝与涤纶长丝协同响应驱动性能和循环回复效应的影响因素。结果表明：该纱线基驱动器表面为粘胶与涤纶长丝束呈多层级交替排布的类骨骼肌结构;在一定范围内,驱动器的驱动性能随着纱线捻度、线密度与粘胶长丝含量的增加而增大,单次循环内驱动器最大收缩应变可达83.15%,连续30次循环内最大收缩应变回复率可达90%以上,展现出优异的结构稳定性以及强大灵敏的响应驱动性和循环回复效应,在柔性机械臂、智能纺织品等开发领域具有广阔的应用前景。     

经编单向导湿织物设计与结构优化

为探究经编结构和原料配置对织物单向导湿性能的影响,对织物各梳栉的调整、原料的配置和织物结构进行选择。设计8个样品,通过对其水分管理性能研究对比后发现,内层纱线和外层纱线线密度差异越大,织物的单向导湿性能就越好。在原料配置方面,内侧选用5.6 tex(14 f)涤纶低弹丝,外侧选用8.3 tex(288 f)的涤纶低弹丝具有最佳的水分管理性能;而内层选用5.6 tex(14 f)的涤纶低弹丝,外层选用9.7 tex的棉纱具有较高的润湿时间和吸收率,但其内外层润湿时间差、最大润湿半径和扩散速度较低,会影响面料对人体的穿着舒适度。在结构方面,外层采用经绒组织,内层采用编链,其整体水分管理性能要优于内层采用经缎组织,且织物内层纱线垫纱成圈织针数越少有利于增强单向导湿性能。     

全成形运动护膝结构设计及成形方法

为探究电脑横机开发全成形针织产品的更多可能性,以针织运动护膝为研究对象,探究全成形局部结构变化原理,并进行工艺实践。首先通过三维扫描系统获取膝盖数据,确定护膝的二维纸样尺寸,将工艺参数代入二维纸样中的尺寸获得护膝整体的针织工艺模型;再对护膝局部变化组织进行开发设计,通过双针床电脑横机和SDS-ONE APEX3系统开发全成形局部多层结构,在护膝的髌骨部分和侧边设计不同的线圈结构来实现保护功能。结果表明：在膝盖髌骨部位用全成形方法编织的3层线圈结构来代替传统的防护材料,质量减少68.2%;同时,全成形编织方法省去了编织后裁剪与缝合等工序,减少原料损耗,节约人工成本。     

羧基化聚苯乙烯荧光微球的合成及其在织物防伪中的应用

为解决防伪技术中荧光织物制备方法复杂和成本高的问题,采用分散聚合法制备表面带有负电荷的羧基化聚苯乙烯微球(CPS),再以阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵为改性剂,利用静电自组装法吸附荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC),制备羧基化聚苯乙烯荧光微球(CPS-FITC),最后将其负载于织物上制备荧光织物。结果表明：所制备的荧光微球和荧光织物在紫外灯(365 nm)下具有明亮的黄绿色荧光,且放置不同时间(1～9 d)、在不同的pH值(3～11)下,经多次摩擦和水洗后均能保持良好的荧光稳定性。该制备方法操作简便、成本低且荧光强度高,可用于不同织物的防伪检测。     

基于二维碳化钛材料修饰的功能棉针织物制备及其性能

为拓展二维碳化钛材料在棉针织物中的应用,制备具有一定耐水洗性能的导电棉针织物,首先利用LiF/HCl混合溶液刻蚀前驱体钛碳化铝获得二维碳化钛导电材料(Ti₃C₂T_x),再对棉针织物进行阳离子化改性,使Ti₃C₂T_x通过静电作用附着到阳离子化的棉针织物表面,得到导电棉针织物材料。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对棉针织物在阳离子化改性前后以及负载Ti₃C₂T_x前后进行形貌表征和元素分析。通过RTS-9型四探针测试导电棉针织物的表面电阻,对棉针织物阳离子化改性工艺及Ti₃C₂T_x在阳离子化棉针织物表面的负载条件进行了优化。得到棉针织物阳离子化改性的最佳工艺:阳离子改性剂用量为10%(o.w.f),氢氧化钠质量浓度为10 g/L,获得Ti₃C₂T<...     

仿生鳞片针织结构自供能传感织物的制备及其性能

为研究仿生鳞片针织结构自供能传感织物结构对其性能的影响,利用针织成形工艺将锦纶纱线、聚四氟乙烯纱线及镀银锦纶纱线设计并制备三维仿生鳞片针织结构,形成基于仿生鳞片针织结构的自供能传感织物,并对其性能进行研究。结果表明：该仿生鳞片针织结构自供能传感织物可大规模织造,其电学输出性能受鳞片与间隔部分接触面积的影响,可通过调节纵向间隔来调控其电学性能;织物的各向异性与鳞片的纵向间隔及排列方式有关,小纵向间隔、叠瓦状排列方式下的应变强化特征明显,可提供较强的支撑性;该自供能传感织物保持织物内在舒适性的同时,兼具智能性与功能性,满足柔性与防护性需求。     

全成形毛衫花式结构三维仿真

为实现对全成形毛衫编织工艺中花式结构的仿真与毛衫的虚拟展示,通过分析线圈结构特点建立线圈几何模型和网格模型,测量了实际织物中花式结构线圈的形变量,根据线圈网格质点与线圈型值点间数学关系式,利用矩阵运算得到花式结构线圈的坐标。使用三维图形引擎,根据线圈型值点三维空间坐标绘制出三维线圈结构,通过与实际织物比较对三维仿真效果进行检验。结果表明：该方法可实现从实际织物到三维线圈结构的快速转换,能准确清晰模拟全成形毛衫花式结构,增强全成形毛衫虚拟展示的真实感。     

捻度对锦纶/棉混纺纱质量指标的影响

为进一步提升锦纶/棉混纺纱质量,针对捻度与锦纶/棉混纺纱质量指标的关系问题进行了分析。在其它工艺相同的条件下调整细纱工序捻度的设置,纺制了16种锦纶/棉混纺纱,对其质量指标进行测试,并通过SPSS软件对捻度与混纺纱质量指标之间的关系进行拟合与回归分析,建立了混纺纱质量指标随捻度变化的回归预测模型。结果表明,捻度与锦纶/棉混纺纱强伸性能、粗细节和毛羽指标显著相关,测试组数据与预测值间残差绝对值均在3倍残差标准差以内,验证了模型的有效性。捻度大小直接影响锦纶/棉混纺纱的强伸性能、粗细节和毛羽指标,预测模型反映了捻度对混纺纱强伸性能、粗细节和毛羽指标影响的数量相关关系,为锦纶/棉混纺纱生产中捻度设计和快速调整提供了参考依据。