自动络筒机筒子卷绕成形均匀性的研究

论文摘要

络筒机的作用是把细纱从管纱上导出,络成具有较大容积的筒子,以满足后续工序高速生产的需要。同时络筒可以消除纱上的绒毛、尘屑、弱纱、粗结等疵点,以保证织布生产率的提高和织物品质的优良。络筒过程中影响筒子卷绕成形均匀性的因素有很多,其中筒子周向成形均匀程度主要取决于络筒机中的张力控制系统的优劣;筒子轴向成形均匀程度主要由络筒机中的防叠机构决定。因此本文对自动络筒机分别从张力控制系统和防叠机构这两个方面进行研究与优化。张力控制方面,本文首先对比分析新一代自动络筒机上广泛应用的张力控制系统,分析可知其张力控制系统虽然一般采用了一处检测,两处控制的混合环控制系统,但具体的控制方法却存在很大的差异,并且有其各自的优缺点;其次本文有效整合上述张力控制系统中的优点,提出了两处检测,两处控制的双闭环的张力控制方案;最后本文摒弃传统的PID控制,将模糊控制的概念引入附加张力控制,设计并在Simulink环境中仿真附加张力闭环控制中的模糊控制器。防叠机构方面,本文首先运用Pro/ENGINEER Wildfire分别对摆动握臂式防叠机构和ESPERO-M型自动络筒机防叠机构进行建模、装配及运动学仿真分析,得到两种防叠机构的运动特性曲线;其次本文针对摆动握臂式防叠机构锭子加速度相对较大这一缺点运用Mathematica对其进行优化设计,优化后的摆动握臂式防叠机构锭子加速度大大减小,大大减弱了自动络筒机的振动。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.2 络筒、络筒机
• 1.3 络筒的工艺流程
• 1.4 自动络筒机的主要部件
• 1.5 自动络筒机的发展现状
• 1.6 课题研究内容
• 2 络筒张力自动控制系统总体方案的设定
• 2.1 络筒张力
• 2.1.1 络筒张力的产生及大小
• 2.1.2 络筒张力的工艺要求
• 2.1.3 络筒张力的组成
• 2.2 自动控制系统的分类
• 2.3 络筒张力自动控制系统的对比分析
• 2.4 络筒张力自动控制系统总体方案的设定
• 2.4.1 跟踪式气圈控制器控制退绕张力的闭环系统
• 2.4.2 实时调节附加张力的闭环系统
• 2.5 本章小结
• 3 纱线附加张力模糊控制器的设计
• 3.1 模糊控制器的组成
• 3.2 附加张力模糊控制器设计思路
• 3.3 模糊控制器的设计流程
• 3.4 附加张力模糊控制器的设计
• 3.5 附加张力模糊控制器的仿真
• 3.5.1 MATLAB 简介
• 3.5.2 构建附加张力模糊控制器推理系统
• 3.6 本章小结
• 4 防叠机构的运动学分析研究
• 4.1 重叠
• 4.1.1 重叠的产生
• 4.1.2 重叠的危害
• 4.2 防叠机构与措施
• 4.2.1 利用槽筒本身的特殊结构防叠
• 4.2.2 防叠机构
• 4.3 摆动握臂式防叠机构运动仿真分析
• 4.3.1 三维实体模型的建立
• 4.3.2 装配
• 4.3.3 运动学仿真分析
• 4.4 摆动握臂式防叠机构的优化设计
• 4.4.1 优化设计的数学模型及目标函数
• 4.4.2 约束条件
• 4.4.3 优化实例
• 4.5 ESPERO-M 型自动络筒机防叠机构运动仿真分析
• 4.6 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录