并条机自调匀整系统中伺服控制的研究-广东工业大学程良伦教授.DOC

并条机自调匀整系统中伺服控制的研究 江伟欢，程良伦 （广东工业大学自动化学院，广州 510006） 摘要：本文介绍了伺服驱动器的工作原理；分析了伺服系统如何实现对并条机自调匀整系统中的位置和速度控制；并对伺服驱动器的位置模式和速度模式进行比较，说明位置模式适用于自调匀整系统；本文将位置模式下的速度调节分为周期式和频率式，论证了频率式调节在并条机自调匀整系统中的速度调节效果优于周期式。 关键词：伺服控制；自调匀整；速度调节 The Research of Servo-Control in Drawing Frame Auto-Level System Jiang Wei-huan, Cheng Liang-lun (Faculty of Automation, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006) Abstract: This paper introduced the servo driver’s work principle; analyzed how the servo system realize the position and speed control in drawing frame auto-level system; and carried on the comparison to the position mode and the speed mode of servo driver, made out that the position mode was suitable for the Auto-Level System; The Paper divided the speed control type under the position mode into cyclical type and the frequency type, proved that the frequency type was better than cyclical type on speed adjustment in Drawing Frame Auto-Level System. Key words: Servo-Control; Drawing Frame Auto-Level; Speed Adjustment 0 引言 并条机自调匀整系统装置是一种机电一体化的高科技纺织设备，应用于纺织行业前纺工序中，与并条机配套，可实现生产过程的自动检测与控制，从根本上改变纺织行业落后的生产控制手段，大面积提高成纱质量航空工业总公司613所开发的BYZ、BYD型自调匀整系统德国特吕茨勒公司的HSRl000自调匀整系统瑞士立达公司的RSB951、RSBD30乌斯特公司的USC、USG型的自调匀整装置 图1 伺服驱动器原理框图 2 并条机自调匀整系统中的两个控制因素 并条机自调解匀整控制系统中的两个主要的控制因素是位置的控制和速度的控制。位置控制主要在两个方面，一方面是需要对棉条的定长检测和定长匀整，另一方面是从棉条纤维量检测点到匀整牵伸点有一段距离L，棉条片断在检测点被传感器检测后，系统需要精确控制传动系统输送棉条片断经过距离L，然后对其进行牵伸控制。 速度控制当然是必须的，在棉条的高速连续的运动下，棉条的匀整牵伸控制的方式是通过控制两个牵伸罗拉的相对速度来达到匀整牵伸目的，依据的是质量守恒定律，即单位时间输入牵伸区内的棉条质量应该等于输出牵伸区的棉条质量的，设棉条输入速度和输出速度分别为v1、v2，输入前和输出后的棉条单位长度质量分别为m1、m2，则有以下关系式： v1*m1 = v2*m2 （1） 在两个牵伸罗拉直径相同的情况下，线速度用罗拉转速代替： n1*m1 = n2*m2 （2） 假设质量与棉条厚度正比关系，则质量用传感器检测的棉条厚度数字量代替： n1*d1 = n2*d2 （3） 匀整原理：让输出保持一定值，将d1设成期望的一个标准量，而n1速度基本上保持不变。所以根据检测输入的棉条厚度，调整罗拉2的转速来达到自调匀整的目的： n2=n1*d1/d2 （4） 图2 匀整牵伸示意图 3 伺服控制在并条机自调匀整系统中的控制模式选择 伺服控制的三种模式中，位置控制模式和速度控制模式都可以实现并条机自调匀整系统的位置控制和速度控制。 3.1 位置模式下的位置和速度控制原理 位置控制模式直接控制的就是位置，位置输入指令是脉冲信号，驱动器接收上位机的