高速絡筒機紗線恒張力控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、紗線的張力是紡織行業(yè)中一個評定紗線質量好壞的重要參數(shù)之一。在紗線卷繞過程中，張力的大小和穩(wěn)定程度對于紗線的質量、成型、后續(xù)的加工（比如染色等）有很大的影響。在卷繞過程中對于適應不同張力的紗線有著不同的張力大小控制要求。在傳統(tǒng)的張力控制器中主要是采用機械結構式的控制器，也有直接用彈簧裝置的張力控制器、張力片的張力控制器等。這些即使在同一種紗線的卷繞過程中也需要在整個卷繞的過程中進行關注，不時的改變張力的大小，從而使紗線上的張力在整個卷繞過

2、程中盡量保持一致。
　　然而傳統(tǒng)的張力控制方法具有控制效果差、人力成本高等缺點。為此紡織產業(yè)提出了由電子控制器完成紗線張力的要求，通過電子和機械結合的手段，增加了控制的靈活性、提高了控制的穩(wěn)定性，同時操作簡便，提高生產效率，降低了人工成本，最主要的是提高了紗線成型質量，從開機到停機的整個過程中，無需人為的介入，而紗線張力始終保持恒定。
　　本文首先分析了電子紗線恒張力控制的意義所在，對國內外紗線張力控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展情況作

3、了簡單的介紹和分析，進而總結出電子紗線控制器的優(yōu)點。針對調試的機械結構提出了幾種控制方案，通過對比分析，選擇了MC33035無刷直流電機控制器為核心的硬件設計方案；在軟件控制方案中，根據(jù)現(xiàn)有的絡筒機的機械結構提出了多種不同方法的控制策略，進一步推測出多種軟件控制算法；最后根據(jù)現(xiàn)場調試結果，對所采用的控制策略和控制算法進行了修正。借助于RS485接口，把電子張力控制器采集到的紗線實際張力波動數(shù)據(jù)上傳到PC機，對算法改進優(yōu)化有很大的幫助。<

4、br>　　電子張力控制器硬件電路主要由6個模塊電路組成：張力信號采集模塊、MCU分析和處理模塊、DAC信號縮放電路模塊、無刷直流電機驅動模塊、通信模塊、供電模塊。在考慮不同紗線張力大小、控制誤差、以及絡筒機卷繞速度的情況下，對硬件電路進行設計和仿真，并對器件進行了具體選型。
　　軟件算法主要根據(jù)紗線粗細、彈性和張力大小，組合采用分時分段PID算法、FFT信號分析方法、以及Fibonacci調節(jié)方法。經在絡筒機上現(xiàn)場測試，紗線恒張力