Разработка оптимальной системы автоматического управления процессом текстурирования синтетических нитей

• Автор: Жансагимов, Бауржан Жамельевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 252 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕКСТУРИРОВАНШ

СИНТЕТИЧЕСКИХ НИТЕЙ ТСНЮ

1.1. Анализ процесса ТСН как объекта управления.

1.2. Современное состояние автоматизации процесса ТСН. . .

1.3. Анализ существующих математических моделей

процесса ТСН.

1.4. Обоснование применения микропроцессоров для управления процессом ТСН.

1.5. Выводы

1.6. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ТЕКСТУРИРОВАНШ СИНТЕТИЧЕСКИХ НИТЕЙ.
2.1. Разработка математической модели кручения нити. .
2.2. Разработка математической модели нагрева нити
2.3. Разработка математической модели охлаждения нити. . .
2.4. Выводы.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
ТЕКСТУРИРОВАНШ СИНТЕТИЧЕСКИХ НИТЕЙ.
3.1. Разработка принципов построения системы управления процессом ТСН .
3.2. Синтез локальной САУ кручения нити.
3.2.1. Автоматизированный синтез САУ кручения нити методом параметров состояния.
3.2.2. Уравнение параметров состояния
3.2.3. Анализ свойств объекта управления .
3.2.4. Синтез управления по критерию минимума числа шагов дискретности ДВДЦ
3.2.5. Синтез управления по обобщнному квадратичному критерию качества ОККК
3.2.6. Оценка свойств синтезированной САУ кручения нити. .
3.2.7. Синтез САУ кручения нити при неполной информации о состоянии объекта управления
3.2.8. Синтез САУ кручения нити при воздействии случайных возмущений
3.3. Локальные САУ нагрева и охлаждения нити.
3.4. Разработка алгоритма определения оптимальной скорости движения нити..
3.5. Вывода
ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
ТЕКСТУРИРОВАНШ СИНТЕТИЧЕСКИХ НИТЕЙ
4.1. Система управления процессом ТСН
4.2. Информационное обеспечение системы
4.3. Локальная САУ кручения нити.
4.3.1. Алгоритм работы САУ кручения нити .
4.3.2. Программы расчта управляющего воздействия.
4.3.3. Выбор типа микропроцессора
4.3.4. Состав и структура управляющего устройства
4.4. Вывода
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Выбор управляющих воздействий с целью реализации их в САУ процессом ТСН необходимо произвести с учётом уровня развития техники и технологии, наличия необходимых исполнительных механизмов и возможности реализации управляющих воздействий. Состояние процесса ТСН зависит от характеристик машин для тек-стурирования, параметров исходного сырья, климатических условий и т. Все они оказывают серьёзное влияние на процесс обработки нити и являются возмущающими воздействиями. МЖ. Для анализируемых возмущений рассмотрим отечественную высокоскоростную текстурирующую машину ТВ-1 с фрикционным МЖ, предназначенную для обработки синтетических нитей линейной плотностью 2- текс, которая разрабатывается Ленинградским механическим объединением им. К. Маркса /МО им. К. Маркса/ и Всесоюзным НИИ машин для производства синтетических волокон /ВНИШСВ/. В первую очередь необходимо рассмотреть возмущения, которые являются достаточно низкочастотными. Использование высокопрочных износостойких материалов для изготовления дисков и поверхностей контакта [4. Применение эффективных устройств для отсоса продуктов сгорания в термокамере обеспечивает требуемые технологические условия[3. Следовательно, эти возмущения логично принять постоянными. Такие воздействия как изменения свойств исходного сырья и за-масливателя, климатических условий процесса зависят от большого числа факторов: времени года, партии и качества замаслизателя и т. При определённых условиях, когда в течение одной рабочей смены контролируется качество сырья и замасливателя из одной партии, можно считать, что условия ТСН неизменны. При изменении указанных воздействий необходимо перейти на другой технологический режим. Эта задача является задачей оптимизации статического режима процесса ТСН. При переходе с одного технологического режима обработки нити на другой, необходимо учитывать динамические свойства термокамеры и охлаждающего устройства. Исследование и обсуждение этих вопросов проведено в работе [7. При этом учитывается, что от характера распределения температурного поля термокамеры по её длине однозначно зависит закон распределения температуры в нити. Существуют так же воздействия достаточно высокочастотные. В основном они влияют на динамику кручения нити. Поэтому проанализируем следующие возмущения: наличие дефектов нитей и элементарных волокон, неравномерность нанесения на обрабатываемую нить замасливателя, изменение свойств фрикционной поверхности контакта нити с МЖ, проскальзывание нити. Под действием этих возмущений появляются дефекты в выходном продукте. В первую очередь это неравномерность и непостоянство эффекта текстурирования по длине обработанной нити. При этом возможно изменение и некоторых их характеристик [з. Однако их непостоянство невозможно определить визуально и они могут проявиться лишь намного позднее. А изменение зафиксированной пространственной структуры немедленно приводит к появлению видимых дефектов текстурированных нитей. Известно[з. ТСН можно судить по стабильности натяжения нити в зоне текстурирования. Основанием является идея, что при изменении крутки нити происходит и изменение её натяжения. В[4. ТСН. Однако, утверждение, что натяжение нити является самым важным параметром, дающим полную информацию о состоянии процесса ТСН, ошибочно, а построение на его основе САУ неверно. В работе[4. С целью исследования процесса ТСН на экспериментальной установке - модернизированном рабочем месте машины КВ-0К, установленной на Опытном производстве ВНИИМСВ, были измерены натяжения нити при различных технологических режимах. Осцилограммы изменения натяжения нити приведены на рис. Статистическая обработка экспериментальных данных рис. ТСН подвержен максимальному воздействию возмущений, позволила выявить, что изменение натяжения нити имеет характер нормального распределения. Расчёты по проверке гипотезы о нормальном распределении генеральной совокупности по критерию согласия Пирсона[з. Рис. Изменение натяжения нити при максимальных возмущениях. Рис. Изменение натяжения нити в процессе ТСН. Рис. Графики эмпирической I и нормальной 2 кривых распределения изменения натяжения нити.