并条机的检测结构如图5所示,R1, R2, 和 R3 分别代表前罗拉(由主牵伸电机带动)、后罗拉(由辅牵伸电机带动)和给棉罗拉(通过传动机构:皮带轮与R2保持恒定的速度比)。S1, S2, 和 S3 是三个棉条厚度传感器, S3用于开环控制, S2用于闭环控制,S1用于波谱分析,B是喇叭口。主要通过合理调节R1与R2的速度比来达到自调匀整目的。为了改善棉条的不匀度,便于速度的调控,这里保持R1的速度不变,通过调节R2的速度实现自调匀整。因为是采用模拟量控制牵伸电机,所以,改变输出到R2的电压大小,就能调节R2的速度达到自调匀整的目的。 棉条的质量取决于两点:一是主、辅牵伸电机以及条筒电机三者的同步性,另一点即是三者之间合理的速度比。三者之间的合理的速度比通过后述的控制策略获得。而三者的同步性依赖于硬件的快速响应和软件的合理性,硬件的特点在前面已述。 对于并条机而言,开环控制可以消除死区,但是对来自牵伸系统干扰的影响无能为力,系统的稳定性较弱;闭环控制可以抑制干扰的影响,系统有着较强的鲁棒性,但不能消除死区。 并条机的控制过程是一个非线性,动态变化的过程,容易受到外部干扰(牵伸波,噪声等),很难建立统一的数学、物理模型。因此,为了消除死区,降低干扰的影响,提高系统稳定性,本文采用短开环和长闭环的混合控制模式,如图6所示。 开环的目的是避免死区并获得控制基本量uo,闭环的目的是抑制干扰,得到控制校正量△uc修正控制基本量uo。因此开环控制器和闭环控制器是并条机控制系统的核心。 工艺配置分析 1. 合理选择总牵伸倍数:并条机的牵伸范围较大,为5~15倍,在实际生产中,应根据实际工艺条件和质量要求,合理选择总牵伸倍数。因为喂入须条在牵伸过程中产生附加不匀的纤维的移距偏差会随着牵伸倍数的增大而增加,而移距偏差的增加势必会影响牵伸质量,因此,在实际生产中总牵伸倍数的选配不宜太大,一般而言,6根并合时在7倍以下,8根并合时在10倍以下较为适宜,否则,将不利于改善棉条条干水平。
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