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高速经编机梳栉横移模型与控制关键技术研究

作　者: 翟云
导　师: 金福江；常向真
学　校: 华侨大学
专　业: 纺织工程
关键词: 经编机电子横移梳栉 PID 神经网络
分类号: TS183.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

梳栉横移控制系统是经编机的核心装置，研究经编机电子横移控制技术对提高经编机工作的效率和产品质量具有非常重要的作用。本文针对经编机电子横移控制系统的关键技术进行了以下几个方面的研究：1.根据经编机的工艺要求的横移运动规律，详细说明了梳栉横移的运动模型。并对几种不同类型的运动模型进行了分析和比较，设计了修正正弦加速度的运动模型，并建立了横移各个区段的运动模型。2.建立了经编机电子横移控制系统伺服电机、传动机构、梳栉横移运动、检测单元装置的模型，最终建立了电子横移系统整体的闭环模型，并推导出系统闭环模型的传递函数。3.设计了PID控制算法，对完成梳栉横移运动目标模型的跟踪控制，并在计算机中进行了仿真验证。4.设计了神经网络PID控制算法，对完成梳栉横移运动目标模型的跟踪控制，并在计算机中进行了仿真验证，同时比较了两种控制算法。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-15
  1.1 研究背景及意义  7-10
  1.2 课题研究现状  10-13
  1.3 本课题研究的内容与结构安排  13-15
    1.3.1 本课题研究的内容  13
    1.3.2 本课题的结构安排  13-15
第2章经编工艺及电子横移系统的运动模型  15-27
  2.1 经编工艺对横移系统要求  15-17
    2.1.1 梳栉的横移时间  15-16
    2.1.2 梳栉的横移精度  16-17
  2.2 梳栉横移动对机械部件的要求  17
  2.3 机械凸轮运动学模型  17-20
  2.4 横移系统静态模型  20-21
  2.5 梳栉横移运动模型  21-25
    2.5.1 梳栉运动规律的分析和选择  21-23
    2.5.2 正弦加速度运动规律的分析  23-25
  2.6 电子横移系统运动模型精度影响因素分析  25-26
  2.7 本章小结  26-27
第3章高速经编机电子横移系统闭环模型  27-35
  3.1 电子横移系统结构  27-28
  3.2 经编机交流伺服驱动系统数学模型的建立  28-34
    3.2.1 伺服电机控制系统的组成  28-29
    3.2.2 交流伺服电动机的控制模型  29-30
    3.2.3 电子横移传动装置的数学模型  30-32
    3.2.4 反馈检测模型  32-33
    3.2.5 交流伺服电机驱动装置的数学模型  33-34
  3.3 本章小结  34-35
第4章电子横移系统控制中 PID 算法及仿真  35-45
  4.1 PID 控制器的基本原理  35-36
  4.2 控制参数对系统性能的影响  36-37
    4.2.1 比例环节  36
    4.2.2 积分环节  36-37
    4.2.3 微分作用  37
  4.3 数字 PID 控制技术  37-39
  4.4 控制器参数整定  39-41
  4.5 PID 控制方案的仿真及结果分析  41-44
    4.5.1 PID 控制器的阶跃曲线  41-42
    4.5.2 PID 控制器的位移和速度跟踪曲线  42-44
  4.6 本章小结  44-45
第5章电子横移系统控制中神经网络 PID 算法及仿真  45-53
  5.1 神经 PID 控制设计原理  45-48
    5.1.1 BP 神经网络原理  45
    5.1.2 BP 神经网络 PID 控制的数学表达  45-48
    5.1.3 BP 神经网络 PID 控制器的实现  48
  5.2 BP 神经网络 PID 控制方案的仿真及结果分析  48-51
    5.2.1 BP 神经网络 PID 控制器的阶跃曲线  48-49
    5.2.2 BP 神经网络 PID 控制器的位移和速度跟踪曲线  49-51
    5.2.3 比较常规 PID 控制器和 BP 神经网络 PID 控制器的仿真效果  51
  5.3 本章小结  51-53
第6章总结与展望  53-55
  6.1 总结  53
  6.2 展望  53-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  59

高速经编机梳栉横移模型与控制关键技术研究

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