Разработка систем с разрывным управлением для автоматизации процесса раскладки нити

• Автор: Бондарев, Александр Гавриилович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 267 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Постановка задачи исследования. Математическая модель процесса раскладки нити

1.1. Основные понятия процесса намотки нити.

Состояние проблемы У

1.2. Математическая модель процесса раскладки

1.3. Функциональные задачи управления процессом раскладки нити . .

1.4. Динамическая модель неизменяемой части системы управления раскладчиком нити

1.5. Обзор традиционных схем и способов управления процессом раскладки нити и выбор

алгоритмической базы

Выводы
ГЛАВА 2. Управление в условиях неполной информации
о векторе состояния и операторе объекта. .
2.1. Принципы управления на скользящих режимах. . .
2.2. Информационные аспекты построения систем
на скользящих режимах.
2.3. Вопросы грубости алгоритмов управления
Выводы МО
ГЛАВА 3. Синтез алгоритмов управления процессом раскладки нити. Ю
3.1. Синтез алгоритма управления процессом раск
ладки нити с учетом динамических свойств
моделиЮЗ
3.2. Синтез релейного алгоритма управления раскладчиком нити на базе двухфазного асинхронного дзигателя.
3.3. Синтез наблюдателя состояния для обеспечения требуемой точности АСР раскладчика нити.
3.4. Вопросы грубости алгоритмов управления раскладчиком нити к неучтенным инерционностям дат
чика положения и двигателя .
3.5. Анализ точности АСР раскладчика нити с дискретным датчиком положения
3.6. Синтез алгоритма адаптивного управления
Выводы.
ГЛАВА 4. Функциональные схемы подсистем и элементов САУ
перемоточным модулем.
4.1. Функциональная схема САУ перемоточным модулем. .
4.2. функциональная схема АСР линейной скорости наматывания нити
4.3. функциональная схема релейной АСР раскладчика
нити . .
4.4. Функциональная схема адаптивной системы управления раскладчиком нити..
4.5. Функциональнач схема датчика положения раскладчика нити
Выводы .1 в
ГЛАВА 5. Техническая реализация и экспериментальные исследования разработанных алгоритмов уп равления и функциональных схем
5.1. Техническая реализация и результаты испытания датчика положения .
5.2. Техническая реализация и результаты экспери ментального исследования адаптивной системы управления раскладчиком нити .
5.3. Техническая реализация и результаты внедрения релейной системы управления раскладчиком нити
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


К таким недостаткам относятся: недостаточная универсальность мотальных механизмов, в том числе и из-за отсутствия возможности вариации управления положением нити на теле намотки; принципиальное отсутствие возможности укладки всех витков нити на торцах паковки по так называемым предельным линиям, гарантирующим сохранение формы и возможность качественной последующей размотки паковки [ ; необходимость смены кулачка при изменении формы намотки или необходимость сложной кинематической схемы в этих случаях; быстрый износ рабочих поверхностей и канавок кулачка и необходимость повышенной точности изготовления узлов раскладочного механизма на повышенных скоростях; сложность изготовления кулачков, профиль которых зависит от многих факторов, в том числе, как уже сказано, от формы намотки, свойств наматываемого продукта, скорости намотки и т. В связи с этим возникает задача разработки простого по конструкции перемоточного модуля, пригодного для перемотки нитей с различными свойствами, формирования различных паковок. Универсальность такого модуля обеспечивается также разработкой автоматической системы управления раскладчиком нити. При существующем разнообразии в ассортименте перематываемого продукта и необходимости обеспечения высоких скоростных и качественных показателей намотки задача создания такого перемоточного модуля является актуальной. Решение совокупности перечисленных проблем составляет основное содержание диссертации. Создать и освоить производство новых видов прогрессивной продукции текстильной промышленности на основе новых видов сырья, высокопроизводительных технологических процессов и комплексов оборудования". С конструктивной точки зрения разрабатываемая система автоматического регулирования раскладчиком нити должна обслуживать модули перемоточной машины, входящей в технологический комплект с таким прогрессивным оборудованием, как прядильно-крутильные машины ПК-0 ШЛК, машины фасонного кручения К0Ф-0, прядильнокрутильные приставки ПКЧ-0Ш, агрегируемые с чесальными аппаратами. Здесь пряжа с больших паковок, полученных на указанных машинах, перематывается на паковки, совместные с веретенами прядильно-крутильных машин и скручивается с пряжей, получаемой непосредственно на прядильно-крутильных машинах [ ] . Схема перемоточного модуля показана на рис. Схема разработана на базе модуля тростильно-крутильной машины ТКМ-0. В модуле использован раскладчик типа рейка-шестерня (рис. Веретена I с насаженными на них катушками 2 приводятся во вращение двигателем 3 от ременной передачи 4. Нить 5 поступает с питающих паковок 6 и раскладывается вдоль катушек раскладчиком, состоящим из рейки с нитеводителем 7 и шестерни 8, входящей с ней в зацепление. Шестерня насажена на вал двигателя 9, который приводит в движение раскладчик. На валу двигателя предусмотрена установка датчика положения (на схеме не показан), позволяющего организо -вать обратную связь в системе управления раскладчиком нити. Весь модуль размещен на раме , которая может перемещаться по профилю II, укрепленному на остове перемоточной машины. Как следует из описания, модуль прост по кинематике и конструкции, обладает по отношению к известным схемам свойством универсальности с точки зрения решения задачи формирования паковок и хорошо вписывается в проектируемое оборудование . Возможность перемещения модулей позволяет автоматизировать смену и транспортировку наработанных паковок, что также повышает эффективность их использования в перемоточной машине [8 Л. Рис. Рис. Как уже отмечалось, одним из этапов решения задачи формирования паковок с требуемыми показателями качества является определение кинематических и динамических условий намотки. Эти условия должны быть выражены в форме математических моделей и законов раскладки. В текстильной промышленности сформировалась математическая теория наматывания и сматывания нити [2~4, ]. Широко известны работы по этому вопросу А. П.Минакова, Н. А. Васильева, В. А.Ворошилова, Г. К.Моисеева, А. Ф.Прошкова, Б. Д.Ефремова и других авто -ров. Кроме того, в большинстве динамических моделей отсутствует связь с кинемати -ческими уравнениями, которые должны быть следствием первых. Ниже разрабатывается математическая модель процесса раск -ладки нити в виде передаточной функции, удобной для анализа и для построения системы управления этим процессом. Z(lfґ,^t)- координата радиуса-вектора точки нити по оси ог в неподвижной системе координат ХОЧЕ (рис. V - скорость движения нити. Граничные условия для участка от точки раскладки А до точки наматывания В (рис. Характеристическое уравнение для (1. Из (1.