Система управления осевой намоткой ткани на основе прогнозирующей модели рулона

• Автор: Куленко, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 254 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАМОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
1.1. Краткая характеристика оборудования для намотки текстильных материалов
1.2. Анализ технологических требований к процессу намотки
1.3. Особенности построения систем контроля и управления технологическими параметрами процесса намотки
1.4. Определение направления совершенствования систем контроля и регулирования параметров намотки
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА
НАМОТКИ ТКАНИ
2.1. Характеристика аналитических и экспериментальных методов исследования процесса намотки
2.1.1. Анализ существующих математических моделей процесса намотки гибких материалов
2.1.2. Анализ экспериментальных исследований процесса намотки текстильных материалов
2.2. Математическое моделирование процесса намотки ткани
2.3. Исследование статических и динамических показателей намотки
2.4. Исследование влияния законов управления процессом намотки на ее показатели
2.5. Выводы

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НАТЯЖЕНИЕМ
В МАШИНАХ ДНЯ ОСЕВОЙ НАМОТКИ ТКАНИ
3.1. Анализ статических и динамических показателей пет-леобразователей
3.2. Анализ влияния вариаций параметров петлеобразова-телей и ткани на статические и динамические показатели системы
3.3. Варианты настройки регулятора натяжения ткани
3.4. Разработка математической модели системы двухдвигательного электропривода устройства для перемотки ткани
3.5. Выводы
ГЛАВА 4 . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ НАМОТКОЙ
4.1. Разработка физико-математической модели процесса намотки на базе двухмашинного агрегата для перемотки ткани
4.2. Экспериментальное исследование деформационных свойств рулона ткани
4.3. Разработка системы управления процессом осевой намотки ткани
4.4. Экспериментальные исследования характеристик системы двухдвигательного электропривода устройства для перемотки ткани
4.5. Выводы
ЗАКТТЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация технологических процессов текстильного производства является одним из главных направлений повышения производительности оборудования и качества выпускаемой продукции.
Текстильные агрегаты, выпускающие полуфабрикаты или готовую продукцию большой длины, в выходной части, как правило, имеют накатывающие устройства, откуда материал в компактном и удобном для транспортирования виде передается на следующий этап производства.
Некачественная намотка приводит к потере рулоном своей формы при механических воздействиях на него в ходе последующих технологических операций. При этом возможно нарушение устойчивости структуры рулона, вызывающее развитие внутри его недопустимых деформаций, что приводит к образованию гофр, отрицательно сказывающихся на качестве последующих технологических операций.
В отличие от периферической намотки, осевой способ формирования рулонов позволяет избежать нежелательных механических воздействий на материал, что способствует повышению качества конечного продукта. Однако, задача управления осевыми накатами существенно осложнена отсутствием возможности выбора компонент вектора управления.
Существующие системы управления осевой намоткой ткани, построенные на принципах стабилизации натяжения материала и линейной скорости его намотки, не обладают свойством адаптации к изменениям параметров материала и не обеспечивают формирование равномерной плотности по радиусу рулона, что объясняется отсутствием до недавнего времени технических средств, обладающих необходимой вычислительной мощностью, а также недостаточной проработкой теоретических основ использования подобных средств в системах управления намоткой.

стоящее время предпочтение отдается двигателям постоянного тока, чаще всего с независимым возбуждением.
В качестве усилителя мощности в системах управления намоткой используются тиристорные и транзисторные преобразователи, причем последние, благодаря стремительному развитию в последние годы соответствующей элементной базы, получают все большее распространение [13] .
Системы управления намоткой в процессе развития накатных устройств и изменения требований к процессу намотки претерпевали существенные изменения: от элементарных релейно-контакторных, обеспечивающих режимы пуска и торможения наката, до сложных микропроцессорных узлов, идентифицирующих параметры наката, внутреннее состояние рулона, обеспечивающих требуемые законы формирования рулона, с элементами диагностики и самоконтроля [13,72].
Тесно связанным с видом системы управления является состав датчиковой системы. Количество необходимых для работы управляющего устройства координат, вид датчикового сигнала (аналоговый, цифровой) и требования к точности измерения определяют разнообразие и сложность этого элемента устройств управления накатом.
Для обеспечения контроля и управления технологическими параметрами намотки в самом общем случае необходима информация о натяжении материала на входе в рулон, текущем радиусе рулона, длине замотанного полотна, окружной и линейной скорости рулона, угле его поворота или числе намотанных витков, а также толщине материала.
В качестве устройства для согласования рабочих скоростей выдающего звена и рулона и для исключения экстремальных изменений натяжения (количества материала в зоне) в текстильной промышленности находят широкое применение петлеобразователи-компенсаторы (рис.1.8,а,б). Известны три основных вида петлеоб-