基于转矩控制模式的经编电子横移系统设计

针对目前采用的位置控制模式和速度控制模式无法满足高速经编机梳栉横移高定位精度、高动态响应需求的不足,设计了一种基于转矩控制模式的经编机电子横移系统,并设计出电子凸轮的运动规律曲线和运动控制卡的PID控制算法,实现梳栉横移的柔性冲击和高定位精度。通过理论与实践分析,推导出电机的选型计算公式,选择高响应伺服电机。并从梳栉横移振动和电机实际反馈速度分析验证了转矩控制模式下梳栉横移的高定位精度和高动态响应性。     

经编机电子横移系统高速响应性的影响因素

针对高速经编机电子横移控制系统高速响应性不佳的问题,根据经编机梳栉横移的运动要求,搭建了一套梳栉横移运动响应性的测试平台.通过测试电子横移系统中伺服惯量比、电动机选型(如电动机功率、磁极对数等)等参数改变后,横移伺服电动机的实际运动曲线与控制系统指令曲线,分析这些因素变化对电子横移控制系统高速性能的影响.结果表明:电子...     

基于前馈控制的经编机横移系统高速定位

经编机电子梳栉横移系统通常采用普通PID控制,难以满足梳栉横移高速、高响应和精准定位的要求.针对这一问题,在分析伺服电动机物理模型的基础上设计了由普通位置环、速度环和电流环组成的三闭环PID交流伺服控制系统,并在系统中引入电流环和速度环的前馈控制来提高梳栉的高速定位控制性能.通过MatLab软件的仿真测试和RSE4-1...     

高速经编机电子梳栉横移运动规律及影响因素的分析

为了提高高速经编机在电子横移系统的速度和稳定性,本文在满足高速经编机对梳栉横移运动工艺要求的基础上,描述了电子梳栉横移机构的机械结构,分析了梳栉横移时应遵循的运动规律,更进一步分析了影响梳栉横移运动规律的几种因素,提出了较好的减小这些因素对梳栉影响的方法。     

双PID控制的经编机电子横移系统设计

经编机梳栉电子横移控制系统由于无法满足高速的要求而成为高速经编机全电子化的一个瓶颈。针对采用位置控制模式的高速经编机电子横移系统定位时间长、动态响应不足等缺陷,研究了一种基于双PID速度控制模式经编机电子横移控制系统。控制系统中,先基于工艺预先规划出横移速度曲线,再结合运动控制卡和伺服驱动设计出双PID控制算法,保证整个横移运动的位移可控和低刚性冲击。通过理论分析和实验测试,证实该控制系统能够满足高速经编机高速度、高精度、高响应和高频率启停的横移工艺要求。     

经编机电子横移运动同步性补偿设计

为解决经编机电子横移系统中横移动作滞后、不能满足经编机高速运转需要的问题,通过实验测试了经编机电子横移系统中常用的3种交流伺服系统的伺服驱动器接收的指令信号曲线和伺服电动机实际运动曲线,确定了各伺服系统的运动响应的滞后时间,并针对性地设计了一种与主轴运转实时同步的横移指令信号以弥补横移滞后的补偿方案,即根据经编机实时转速来动态预置横移指令信号的提前量,以弥补电子横移系统的滞后时间。结果表明：在相同系统配置条件下,电子横移系统通过设置合适的指令信号提前时间量作为补偿值,即根据经编机主轴的当前运转速度,采用提前发出横移指令信号的方法可有效补偿横移伺服的滞后响应特性,保证了梳栉横移与摆动动作的同步性,电子横移经编机的运转速度可提高约18%,从而显著提升电子横移经编机的生产效率。     

高速经编机电子横移控制模型选择及动态响应分析

 本文选用无停留修正梯形加速度曲线作为高速经编机电子横移的控制模型,在KS4高速经编机上进行不同条件下带梳栉实验,对比分析高速运动中梳栉驱动系统的适时动态响应特性曲线表明,选择该运动曲线作为高速经编机电子横移控制模型是合适的,并且具备良好的控制效果。实验同时表明,为有效提高车速,在针前横移区间,电子横移控制所采用的横移起始角度要超前于实际机械横移起始角,最大可到5°;而在针背横移区间,电子横移控制所采用的横移起始角度要滞后于实际机械横移起始角度,至少为20°;并且在两种情况下,电子横移控制所采用的横移结束角均要提前于实际机械横移结束角。     

动态变结构控制策略在经编机高速电子横移中的应用

基于位置控制的伺服系统定位精度高但动作响应慢,基于速度控制的伺服系统响应性能好但易产生位置超调定位精度差。针对采用单一控制结构难以满足经编机高速电子横移高精度和高响应双重控制要求的问题,本文提出一种变结构控制策略,即根据当前的主轴转速和垫纱数码,利用速度控制的高频响应特性启动梳栉,利用位置控制的高精度定位特性停止梳栉,将速度控制和位置控制实时组合到一次横移运动中予以动态切换,用远离槽针处电机速度的快速调整获取后续较短的定位整定时间,用动态的变结构控制来保证系统对快速响应和精确定位的同步要求。通过在DSP系统上编写算法进行测试验证,该动态变结构控制策略能很好地改善经编机高速电子横移的控制效果。     

经编机梳栉横移曲线特性改善方法

通过对KS型经编机的成圈过程及梳栉的横移运动进行分析,运用机械运动学理论,针对KS型经编机梳栉横移运动曲线,对梳栉横移过程进行分析,得出影响横移运动规律特性值的因素,包括横移针距数、针距、编花凸轮转速以及横移的凸轮转角。分析得出,可通过增大梳栉允许的横移主轴转角对横移运动进行优化,让梳栉横移的时间提早开始,推迟结束,并确保横移的安全,避免导纱针和织针相撞或擦断纱线。通过优化设计,高速经编机梳栉横移的运动性能得到改善,提高了机器运转速度。     

高速经编机电子横移系统运动精度分析

针对电子横移系统不能适应高速经编机的发展要求,影响高速经编机全面电子化控制的问题,通过对电子横移系统的工作原理与工艺要求的研究,从系统控制和机械结构两方面分析影响横移运行精度的因素。结果表明：在系统控制方面,控制方式、驱动运动规律、电子齿轮比设置、跟随误差、反馈方式与精度、主轴信号装置是影响横移运动精度的因素;在机械结构方面,直线伺服电机的选型与安装、顶杆长度、电机运动轴与梳栉的平行度是横移运动精度的主要影响因素。     

高速经编机梳栉横移运动的优化设计

为改善梳栉横移运动,减小横移冲击,通过分析梳栉横移运动的工艺特性,运用机械运动学理论,选用适合高速凸轮机构的组合正弦加速度运动规律作为梳栉横移驱动曲线,研究影响横移运动特征值的4个因素：织针针距、横移针距数、经编机主轴转速和横移允许主轴转角。分析结果表明,可通过增大横移允许主轴转角的方法来优化横移运动,即在确保横移安全可靠的条件下导纱针横移提早起始点,延后结束点,增长实际横移时间,从而显著改善高速经编机梳栉横移的运动性能。     

基于Simulink的经编机电子横移系统仿真

为解决经编电子横移系统电气与机械特性差异所导致的系统优化困难问题,根据电子横移系统的控制原理,分别对系统的各个部分进行建模,包括伺服驱动与电机模型、信号调节与反馈模型、机械传动机构模型,再通过传递函数的输入输出关系,建立了经编机电子横移系统的整体仿真模型。并使用MatLab/Simulink对仿真模型进行验证与对比,根据系统阶跃响应的仿真振荡逐渐收敛且迅速趋于稳定,验证了模型的准确性与系统的稳定性。为进一步优化系统的动静态特性,以速度调节器参数为例,分析不同速度比例增益下的系统阶跃响应,结果表明：增大速度比例增益有利于提高电子横移系统的动态响应性,但当增益增大到一定值,则会使系统振荡而无法使用。     

络筒机自动循迹坐车的研制

本文设计了一种络筒机自动循迹人坐小车,小车采用独立结构与主机完全脱开,用蓄电池作为电源、直流电机作为动力源直接驱动;通过安装的光电检测器,自动寻找地面上所划的油漆标线,用电子差速方式控制各个车轮的转速,完成小车的转向控制,使小车自动沿着油漆标线向前运行;由单片机作为核心控制部分,控制器具有变频效果,可以调节运行速度;小车脚踏脚操纵,控制小车的启动、调速、制动、前进、后退。不但适用于络筒机,同时适用于捻线机、并纱机等其他工种挡车工人摆纱、巡检和操作使用。