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经编电子送经系统的动态响应特性

作　者: 刘苏
导　师: 夏风林
学　校: 江南大学
专　业: 纺织工程
关键词: 经编电子送经动态响应控制算法
分类号: TS183.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 18次
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内容摘要

经编送经系统是经编机编织过程中的重要组成部分，经编产品的多样化需要送经系统的配合，且有时需要经轴倒转才能满足生产需要，在经编产品中横条是影响质量高低的关键因素之一，也经常作为一个重要指标来衡量经编机的性能。对高速经编机电子送经系统的研究中，在织造花型简单的单速工艺时，织物品质良好，但是多速切换和开停机时横条明显，研究电子送经系统的动态响应是解决横条的一个方向。论文首先介绍了送经机构的发展过程，探讨了国内外送经系统研究现状，指出了我国的送经系统与国外的差距，并对研究意义做了阐述。接着，文章介绍了经编电子送经系统的工作原理和送经系统的动态特性，并阐述了送经系统各部分结构原理及其作用，控制装置采用高响应性的DSP作为核心，详述了电子齿轮的设计原理和作用，在送经过程中随着经轴外周长的减小，利用电子齿轮功能实现送经线速度的恒定，从软件和硬件上提出了主轴横列计数新方法。然后针对送经系统响应滞后、开停车横条严重等问题，通过结合模糊控制和PID控制，提出了系统的模糊PID控制算法，并详细介绍了PID参数的在线调节方法，通过MATLAB仿真证明了模糊PID控制能提高系统响应性和减少超调，能较好的改善停车横条。最后，为验证本文所设计电子送经系统的动态特性，采用四通道振动测试仪搭建了送经系统动态特性测试平台，在开停车时实时采集经编机主轴和经轴的速度曲线，多速切换时采集经轴电动机的速度曲线，机器正常运行过程中实时检测张力波动曲线，从经轴跟随主轴的速度曲线图上分析经轴滞后主轴时间，并从多速送经经轴速度曲线上分析切换时间和过渡横列数，从张力曲线上分析经编机正常织造过程中经纱张力波动等。总之，本课题在分析高速经编机送经系统动态特性的基础上，开发出一套基于DSP的送经系统，实验证明该系统运行稳定、经纱张力波动平稳，同时动态响应有待提高，对进一步提高我国经编装备水平具有一定的意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 经编用送经系统的发展趋势  7-9
    1.1.1 机械式驱动送经系统  7-9
    1.1.2 电子式驱动送经系统  9
  1.2 国内外关于经编电子送经研究现状  9-10
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10
  1.3 本课题的目的、任务和意义  10-12
第二章经编电子送经系统设计  12-19
  2.1 电子送经系统工作原理和动态特性  12-14
    2.1.1 电子送经系统工作原理  12-13
    2.1.2 电子送经系统动态特性要求  13-14
  2.2 送经控制卡设计  14-16
    2.2.1 送经控制卡原理及选用  14-15
    2.2.2 电子齿轮设计  15-16
  2.3 伺服系统设计  16
  2.4 主轴信号单元设计  16-18
    2.4.1 主轴编码器的选用  16-17
    2.4.2 当前横列计算  17-18
  2.5 本章小结  18-19
第三章电子送经系统控制算法研究  19-26
  3.1 电子送经系统的控制算法  19-20
    3.1.1 控制算法基础  19
    3.1.2 经轴电动机目标转速  19
    3.1.3 经轴电动机编码器反馈速度  19
    3.1.4 运动控制卡比较差值  19-20
  3.2 模糊 PID 控制算法的提出  20
  3.3 送经模糊 PID 控制设计  20-23
    3.3.1 普通 PID 控制结构  20-21
    3.3.2 模糊 PID 控制结构  21
    3.3.3 模糊 PID 控制参数值域定义  21-22
    3.3.4 模糊控制规则表的确立  22-23
  3.4 模糊 PID 控制系统仿真  23-25
    3.4.1 模糊 PID 仿真程序原理  23-24
    3.4.2 模糊 PID 仿真分析  24-25
  3.5 本章小结  25-26
第四章经编电子送经系统动态特性测试与分析  26-46
  4.1 电子送经系统动态特性测试设计  26-28
    4.1.1 电子送经系统动态特性测试原理  26
    4.1.2 电子送经系统动态特性测试平台建立  26-28
  4.2 电子送经系统开停机滞后响应测试与分析  28-32
    4.2.1 测试原理  28
    4.2.2 测试方法与步骤  28-29
    4.2.3 开停机过程滞后时间分析  29-32
  4.3 多速送经切换响应测试与分析  32-36
    4.3.1 测试原理  32-33
    4.3.2 测试方法与步骤  33
    4.3.3 多速切换时间分析  33-36
  4.4 经编机经纱张力的动态测试与分析  36-43
    4.4.1 经纱张力测试原理  36-38
    4.4.2 经纱张力测试方法与步骤  38
    4.4.3 经编机成圈过程经纱张力波动分析  38-43
  4.5 横条成因分析及消除方法探讨  43-45
    4.5.1 横条成因分析  43-44
    4.5.2 横条消除方法探讨  44-45
  4.6 本章小结  45-46
第五章结论与展望  46-48
  5.1 总结  46
  5.2 进一步的研究方向  46-48
致谢  48-49
参考文献  49-51
附录作者在攻读硕士学位期间发表的论文  51

经编电子送经系统的动态响应特性

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