The invention discloses a system design method for an optical fiber drawing tower, which relates to the control field of the optical fiber drawing tower system. The method comprises the following steps: according to the working conditions of the system in the optical fiber drawing tower, the differential equations of the specified components in the system are established, and the time domain expressions of the system are obtained. Laplace transformation of the differential equation is used to get the S domain expression of the system. The transfer function of the system is determined according to the S domain expression. The state equation of the system is determined according to the transfer function. Combined with the state equation, Lyapunov's second method is used to judge the stability of the system. The system design method in the fiber drawing tower of the invention has accurate control, stable system and can improve production efficiency.
【技术实现步骤摘要】
光纤拉丝塔中的系统设计方法
本专利技术涉及光纤拉丝塔系统控制领域，具体涉及一种光纤拉丝塔中的系统设计方法。
技术介绍
光纤拉丝塔是光纤制备过程式中的关键设备。光纤拉丝塔通常包括拉丝炉、光纤筛选机，光纤拉丝塔是塔状结构，上端有拉丝炉加热预制棒，预制棒被加热到极高的温度后逐渐软化滴落，经由主牵引器上的主牵引轮，通过末端的光纤收线机把滴落冷却的光纤收集到收线筒上。拉丝炉是光纤拉丝塔的重要组成部分。它由拉丝炉电控柜，高温计(温度传感器)和传导大电流的铜电缆组成。光纤预制棒经过拉丝炉加热成熔融态，随着温度地不断升高，熔融态的预制棒会逐渐滴落。在收线系统的拉力作用下冷却形成光纤。拉丝炉控制系统的好坏直接影响到光纤的质量，是整个光纤拉丝塔的十分重要的一环。拉丝炉系统的稳定性对做出合格光纤影响非常大。拉丝炉的温度如果不能控制地绝对稳定，做出来的光纤就会出现不稳定的参数，这种不合格光纤在使用上会存在潜在地问题。之前的拉丝炉采用功率控制，只能依赖于操作员的经验来判断温度，无法对温度进行精准控制。如果系统不能保持稳定，拉丝炉的温度就会振荡发散，导致无法做出合格光纤。光纤筛选机是光纤制备...
【技术保护点】
1.一种光纤拉丝塔中的系统设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据光纤拉丝塔中的系统的工作条件，建立所述系统中指定部件的微分方程，得到所述系统的时域表达式；对所述微分方程进行拉氏变换，得到所述系统的S域表达式；根据所述S域表达式确定所述系统的传递函数；根据所述传递函数确定所述系统的状态方程，以及结合所述状态方程，利用李雅普诺夫第二法判断所述系统的稳定性。
【技术特征摘要】
1.一种光纤拉丝塔中的系统设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：根据光纤拉丝塔中的系统的工作条件，建立所述系统中指定部件的微分方程，得到所述系统的时域表达式；对所述微分方程进行拉氏变换，得到所述系统的S域表达式；根据所述S域表达式确定所述系统的传递函数；根据所述传递函数确定所述系统的状态方程，以及结合所述状态方程，利用李雅普诺夫第二法判断所述系统的稳定性。2.如权利要求1所述的光纤拉丝塔中的系统设计方法，其特征在于：所述传递函数包括闭环传递函数和开环传递函数。3.如权利要求1所述的光纤拉丝塔中的系统设计方法，其特征在于：所述状态方程为能控规范型。4.如权利要求2所述的光纤拉丝塔中的系统设计方法，其特征在于：所述系统为拉丝炉控制系统，所述拉丝炉控制系统中指定部件包括拉丝炉电控柜和温度传感器，所述拉丝炉控制系统的时域表达式为，P1(t)＝kpe(t)+ki∫e(t)dt+kd[de(t)/dt]；T1(t)≈k1P1(t)；e(t)＝T0(t)–T1(t)；式中，P1(t)为拉丝炉电控柜输出功率，T1(t)为检测温度，T0(t)为设定温度，e(t)为偏差信号，k1为功率温度比例系数，kd为微分系数，kp为比例系数，ki为积分系数，且k1、kd、kp和ki均大于0；所述拉丝炉控制系统的S域表达式为，P1(s)＝(kp+ki/s+kds)E(s)＝G(s)E(s)；T1(s)≈k1P1(s)＝H(s)P1(s)；E(s)＝T0(s)–T1(s)；式中，s为经拉氏变换后的微分算子，G(s)为前向通道的传递函数，G(s)＝kp+ki/s+kds，H(s)为反馈通道的传递函数，H(s)＝k1；确定所述拉丝炉控制系统的闭环传递函数为，Φ(s)＝P1(s)/T0(s)＝(kds2+kps+ki)/(k1kds2+(1+k1kp)s+k1ki)；确定所述拉丝炉控制系统的开环传递函数为，G(s)H(s)＝k1(kp+ki/s+kds)；确定所述拉丝炉控制系统的状态方程为，根据李雅普诺夫第二法：ATP+PA＝-I，可以求得判据矩阵P，其中通过判定P是否为正定矩阵，来判...
【专利技术属性】
技术研发人员：于振兴，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，烽火藤仓光纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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