一种应用于自调匀整技术的双开环控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种应用于自调匀整技术的双开环控制装置及方法，本发明专利技术的装置包括后罗拉，在后罗拉的前方设有中罗拉组，在中罗拉组的前方设有前罗拉，在后罗拉的后方设有第一检测机构，后罗拉与前罗拉分别联结第一执行机构与第二执行机构，在中罗拉组之间设有第二检测机构，第一检测机构及第二检测机构的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接第一执行机构与第二执行机构的输入端。本发明专利技术的方法为棉条首先通过后罗拉及中罗拉组完成第一次的开环匀整随后通过中罗拉组及前罗拉完成第二次的开环匀整。本发明专利技术的优点是：特别适用于并条机，消除了原系统所存在的盲区、死区及提前或滞后匀整的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用于自调匀整技术的双开环控制装置及方法，用于并条机自调 匀整及梳棉机自调匀整，属于棉纺织装置及方法

技术介绍
自调匀整是属于自动控制的一种形式，它能根据喂入或输出棉条定量的偏 差，即与额定值的差值，通过改变喂入罗拉或输出罗拉的速度，相应地调节牵伸 装置的牵伸倍数，使纺出棉条的定量保持一个稳定的符合要求的数值。 一般都是 根据喂入的棉条的线密度与额定值(额定值可根据输出的设定值和输入和输出的 额定牵伸倍数确定)的差异调节机器的牵伸倍数，使输出的棉条的线密度保持在设定值附近。常见的自调匀整装置可以分为开环控制装置、闭环控制装置和混合环控制装 置这三种第一、开环自调匀整系统开环系统的自调匀整装置如图1所示，在罗拉1的前部设有检查机构，罗拉 l与执行机构相联结，检测机构连接控制机构，控制结构连接执行结构。执行机 构通常为电机，检测机构通常为凹凸罗拉，而控制机构通常为工业控制计算机。 其主要特点是先检测后控制，系统中的控制回路是非封闭的。开环系统为针对性 匀整，可以匀整较短的片段长度，中长片段也能得到较大的改善，调节性能较好。 在开环系统中，喂入纱条的重量是在尚未进入牵伸装置时由检测机构进行检测 的，只要控制系统的时间延迟与纱条通过检测点到匀整点之间所需的时间配合得 当，以及使牵伸倍数的变化完全正比于纱条厚度的变化，可以消除一定频率范围 内的不匀波。但实际控制过程是随机多变的，所以开环控制具有动态特性差,抗 干扰性能较弱以及时滞时间匹配比较困难等缺点，具体体现如下1、从检测点到匀整点之间这一不能得到检测数据的距离称为匀整盲区。开 环系统存在较长的盲区距离。在盲区产生的变化和扰动不能反映到匀整结果中去，所以开环系统的静态特性比较差，不能自动修正由于检测后各环节或外界扰 动所引起的偏差，如纱条的变化、电源电压变化、元件老化等，因此，它容易使 最后的稳定值发生漂移，从而使调节后纱条的平均值高于或低于正常值。2、 由于盲区距离较长，开环系统不能保证控制系统的时间延迟与纱条通过 检测点到匀整点之间所需的时间配合得当，从而会产生提前匀整或滞后匀整，最 终影响匀整效果。3、 开环系统只进行针对性调节，不能核定调节结果。各环节参数变化或外 界干扰引起的偏差也无法修正，易使条子定量产生偏差，所以开环系统运行的稳 定性较差。第二、闭环自调匀整系统闭环系统的自调匀整装置如图2所示，在罗拉2的后端设有检测机构，罗拉 2与执行机构相联结，执行机构连接控制机构，控制机构连接检测机构。其主要 特点是先调节后检测，在系统中控制回路为封闭的，即具有反馈回路。闭环系统 是先匀整后检测，是按反馈原理进行自调匀整。闭环系统输出纱条的粗细波动幅 度比开环系统大，但闭环系统由于反馈回路的作用，能自动修正各种因素波动所 产生的偏差。闭环系统的针对性不强，故适宜于匀整较长片段或长片段的不匀， 不匀的规律性越强，匀整效果越好。但闭环系统存在匀整死区，对短片断匀整效 果不佳，控制针对性不强等弱点，具体体现如下1、 从匀整点到检测点的距离称为匀整死区。闭环系统不能匀整波长等于或 小于匀整点到检测点距离的不匀纱条。2、 由于在匀整后检测，检测的波动幅度大，对检测设备要求较高，对于响 应检测信号的匀整罗拉2的运动特性要求比较高。3、 闭环系统的针对性不强，中段片段的不匀往往造成系统的误动作，反而 使中短片段的均匀度恶化。因此，对闭环系统的调速环节反而要求不一定灵敏， 以便不破坏或少破坏中断片段不匀。4、 由于死区的存在，为不使纱条的中短片段的均匀度恶化，只有当纱条的 中短片段不匀处在允许范围内时，才能避免调速机构的误动作，产生较好的匀整作用。第三、混合环自调匀整系统混合环的自调匀整装置如图3所示，在罗拉3的前端及后端分别设有检测机 构，检测机构连接控制机构，控制机构连接执行机构，执行机构与罗拉3相联结。 其特点是在牵伸的调整系统中，既有开环系统，又有闭环系统，两者结合使用。 混合环的自调匀整装置兼有开环和闭环的优点，既能保持匀整效果，又能自动修 正各种波动所造成的偏差。但是混合环系统同样存在闭环系统所面临的死区的问 题。另外，混合环系统是两点检测， 一点匀整， 一般是在一套模糊规则的基础上 进行模糊控制，其前提就是在一定的误差基础之上，而不是实时响应控制。并条机上多以开环系统为主。因为并条机要求匀整的片段很短(如USTER 的USC系统可达到15 20 mm，特别是要能消除精梳工序由于搭接引起的不匀； 而且并条机的出条速度很快，国外并条机己达到1000 m/min，国产并条机也达 到600 m/min，在这种情况下，准确检测输出棉条线速度很困难，据工厂实际使 用情况来看，无法准确检测输出棉条线速度，则不可能构成闭环，预测控制理论 无法使用，再者预测控制理论算法较复杂，对实时性要求太高的并条机自调匀整 系统来讲实现较为困难。因此在能够检测输出棉条不匀的传感器开发出来之前， 开环控制仍是首选。但为了防止由于各环节参数变化或干扰引起的条子定量偏 差，都在前罗拉之后加装监视装置(如USTER的FP喇叭头)。当条子定量超出匀 整范围时，就报警或停车
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能更好得完善匀整效果的控制装置及方法。 为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种应用于自调匀整技术的 双开环控制装置及方法。一种应用于自调匀整技术的双开环控制装置包括后罗拉，在后罗拉的前方设 有中罗拉组，在中罗拉组的前方设有前罗拉，在后罗拉的后方设有第一检测机构， 后罗拉与前罗拉分别联结第一执行机构与第二执行机构，在中罗拉组之间设有第 二检测机构，第一检测机构及第二检测机构的输出端连接控制机构的输入端，控5制机构的输出端分别连接第一执行机构与第二执行机构的输入端。 一种应用于自调匀整技术的双开环控制方法，其步骤为步骤1、在控制机构内设定喂入棉条的额定重量G,。及棉条第二次匀整输入 的额定重量G2。并保持中罗拉组的转速V3恒定在任意值上；步骤2、棉条通过第一检测装置后，控制机构得到输入棉条的实际重量^， 控制机构根据额定重量d。与实际重量G的差值AGt通过第一执行机构来调整后 罗拉的转速Vi，完成第一次匀整；步骤3、棉条通过第二检测装置后，控制机构得到棉条第一次匀整后的实际 重量G2，控制机构根据额定重量G2。与实际重量G2的差值AG2通过第二执行机构 来调整前罗拉的转速V3，完成第二次匀整。在本专利技术中，后罗拉与中罗拉组构成第一组开环匀整系统，前罗拉与中罗拉 组构成第二组开环匀整系统，第二组开环匀整系统可以修正由于盲区扰动信号造 成的偏差，以及优化第一次匀整造成的误差，保证棉条的均匀度，提高系统的抗干 扰性能。另外，由于是顺着控制方向的开环匀整，不是反馈式匀整，所以这里就 消除了闭环系统和混合环系统所存在的匀整死区，能够实现实时针对性匀整。同 时，可以根据中罗拉组的检测数据来确定盲区的扰动量，在扰动量超出预定值的 情况下，实现预警或停机功能，保证自调匀整的质量。本专利技术的优点是1、 由于并条机要求匀整的片段多为短片段，而本专利技术充分利用了开环系统 的优势特性，能对短片段进行有效匀整，对中长片段也能有效改善，因此特别适用于并条机；2、 由于第二个开环系统的存在，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于自调匀整技术的双开环控制装置，其特征在于，包括后罗拉（４），在后罗拉（４）的前方设有中罗拉组（５），在中罗拉组（５）的前方设有前罗拉（６），在后罗拉（４）的后方设有第一检测机构，后罗拉（４）与前罗拉（６）分别联结第一执行机构与第二执行机构，在中罗拉组（５）之间设有第二检测机构，第一检测机构及第二检测机构的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接第一执行机构与第二执行机构的输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周武能，李宏亮，王新厚，张碧莹，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]