经编机电子横移运动同步性补偿设计

1

作者 夏风林 张航 +1 位作者 张琦 郑宝平 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期203-210,共8页

为解决经编机电子横移系统中横移动作滞后、不能满足经编机高速运转需要的问题,通过实验测试了经编机电子横移系统中常用的3种交流伺服系统的伺服驱动器接收的指令信号曲线和伺服电动机实际运动曲线,确定了各伺服系统的运动响应的滞后时... 为解决经编机电子横移系统中横移动作滞后、不能满足经编机高速运转需要的问题,通过实验测试了经编机电子横移系统中常用的3种交流伺服系统的伺服驱动器接收的指令信号曲线和伺服电动机实际运动曲线,确定了各伺服系统的运动响应的滞后时间,并针对性地设计了一种与主轴运转实时同步的横移指令信号以弥补横移滞后的补偿方案,即根据经编机实时转速来动态预置横移指令信号的提前量,以弥补电子横移系统的滞后时间。结果表明:在相同系统配置条件下,电子横移系统通过设置合适的指令信号提前时间量作为补偿值,即根据经编机主轴的当前运转速度,采用提前发出横移指令信号的方法可有效补偿横移伺服的滞后响应特性,保证了梳栉横移与摆动动作的同步性,电子横移经编机的运转速度可提高约18%,从而显著提升电子横移经编机的生产效率。 展开更多

关键词 经编机 电子横移系统 生产速度 伺服控制 响应特性

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高速经编机电子横移系统运动精度分析 被引量：16

2

作者 夏风林 蒋高明 葛明桥 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期106-110,共5页

针对电子横移系统不能适应高速经编机的发展要求,影响高速经编机全面电子化控制的问题,通过对电子横移系统的工作原理与工艺要求的研究,从系统控制和机械结构2方面分析影响横移运行精度的因素。结果表明:在系统控制方面,控制方式、驱动... 针对电子横移系统不能适应高速经编机的发展要求,影响高速经编机全面电子化控制的问题,通过对电子横移系统的工作原理与工艺要求的研究,从系统控制和机械结构2方面分析影响横移运行精度的因素。结果表明:在系统控制方面,控制方式、驱动运动规律、电子齿轮比设置、跟随误差、反馈方式与精度、主轴信号装置是影响横移运动精度的因素;在机械结构方面,直线伺服电机的选型与安装、顶杆长度、电机运动轴与梳栉的平行度是横移运动精度的主要影响因素。 展开更多

关键词 高速经编机 电子横移 垫纱运动 直线伺服系统 位置控制 定位精度

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基于DSP的经编机电子横移系统探讨 被引量：6

3

作者 李永虎 夏风林 蒋高明 《纺织导报》 CAS 北大核心 2009年第2期72-74,共3页

文章提出一种经编用的基于DSP电子横移系统。以DSP控制器为控制核心,工控机为系统支持,交流位置伺服系统和滚珠丝杠为执行机构,光栅反馈装置为检测装置,实现了经编机电子横移的准确执行和花型变换、参数修改的快速完成,希望能为国内经... 文章提出一种经编用的基于DSP电子横移系统。以DSP控制器为控制核心,工控机为系统支持,交流位置伺服系统和滚珠丝杠为执行机构,光栅反馈装置为检测装置,实现了经编机电子横移的准确执行和花型变换、参数修改的快速完成,希望能为国内经编机的机械式梳栉横移机构向电子梳栉横移机构的改造提供一定的理论支持。 展开更多

关键词 交流位置伺服系统 DSP控制器 电子横移 经编机 横移机构 执行机构 滚珠丝杠 检测装置

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高速经编机电子横移原理探讨 被引量：15

4

作者 孔震 蒋高明 夏风林 《针织工业》 北大核心 2007年第9期12-14,共3页

针对传统机械式横移机构对企业产品开发和生产效率的提高带来的制约,提出采用高速经编机电子横移机构将是经编行业的必然发展趋势。详细介绍高速经编机横移运动的要求,在此基础上确定了交流伺服控制方案及流程,并对如何确保横移运动的... 针对传统机械式横移机构对企业产品开发和生产效率的提高带来的制约,提出采用高速经编机电子横移机构将是经编行业的必然发展趋势。详细介绍高速经编机横移运动的要求,在此基础上确定了交流伺服控制方案及流程,并对如何确保横移运动的精确性和稳定性进行了深入研究,从机械和控制两方面得出了解决方案。结果表明该电子横移机构可靠性高、花纹设计方便,能很好地适应市场变化。 展开更多

关键词 高速经编机 电子横移 伺服控制 位置控制模式 全闭环控制系统

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电子横移伺服LQR最优控制器设计 被引量：1

5

作者 闻霞 吴龙 晋芳伟 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2014年第9期50-53,共4页

为了提高系统的稳态精度和动态性能,将LQR最优控制算法应用于高速经编机电子横移伺服控制系统。建立了伺服系统状态空间模型,引入了一类具有指数衰减度的二次型函数作为系统性能指标。仿真结果表明,所提出的电子横移伺服LQR最优控制算... 为了提高系统的稳态精度和动态性能,将LQR最优控制算法应用于高速经编机电子横移伺服控制系统。建立了伺服系统状态空间模型,引入了一类具有指数衰减度的二次型函数作为系统性能指标。仿真结果表明,所提出的电子横移伺服LQR最优控制算法易于工程实现,保证了系统的稳定性,具有良好的频响特性,改善了系统的动态特性,实现了无静差高精度控制。 展开更多

关键词 电子横移 伺服系统 线性二次调节器 最优控制 PID

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H_∞控制的电子横移伺服控制系统设计 被引量：1

6

作者 闻霞 吴龙 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2014年第11期32-35,共4页

针对高速系统中存在的模型不确定性和外部扰动等问题,设计了基于内模原理的H∞高精度控制器。建立的伺服系统的数学模型将混合灵敏度问题转化为H∞控制问题。仿真结果表明,所提出的控制策略不仅具有较强的鲁棒性,而且改善了控制系统的... 针对高速系统中存在的模型不确定性和外部扰动等问题,设计了基于内模原理的H∞高精度控制器。建立的伺服系统的数学模型将混合灵敏度问题转化为H∞控制问题。仿真结果表明,所提出的控制策略不仅具有较强的鲁棒性,而且改善了控制系统的动态性能,能够满足高速经编机要求的高速度、高精度、高响应和高频率启停的横移工艺要求。 展开更多

关键词 经编 电子横移 伺服系统 H∞ 控制 内模控制

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经编机电子横移软件系统的设计

7

作者 张爱军 蒋高明 郑宝平 《轻纺工业与技术》 2018年第3期60-62,45,共4页

目前互联网技术与经编生产结合日益紧密,经编机需要融入企业网络,同时还需和智能终端交互。为了满足此类需求,设计了以Socket为通信接口的经编机电子横移软件系统,并对软件所需的数据结构和算法进行了研究。系统使用多线程技术实现各功... 目前互联网技术与经编生产结合日益紧密,经编机需要融入企业网络,同时还需和智能终端交互。为了满足此类需求,设计了以Socket为通信接口的经编机电子横移软件系统,并对软件所需的数据结构和算法进行了研究。系统使用多线程技术实现各功能模块同时运行。 展开更多

关键词 经编 电子横移 软件系统

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双PID控制的经编机电子横移系统设计 被引量：13

8

作者 郑宝平 蒋高明 +2 位作者 夏风林 张琦 秦文 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期135-139,共5页

经编机梳栉电子横移控制系统由于无法满足高速的要求而成为高速经编机全电子化的一个瓶颈。针对采用位置控制模式的高速经编机电子横移系统定位时间长、动态响应不足等缺陷,研究一种基于双PID速度控制模式经编机电子横移控制系统。在该... 经编机梳栉电子横移控制系统由于无法满足高速的要求而成为高速经编机全电子化的一个瓶颈。针对采用位置控制模式的高速经编机电子横移系统定位时间长、动态响应不足等缺陷,研究一种基于双PID速度控制模式经编机电子横移控制系统。在该控制系统中,先基于工艺预先规划出横移速度曲线,再结合运动控制卡和伺服驱动设计出双PID控制算法,保证整个横移运动的位移可控和低刚性冲击。通过理论分析和实验测试证实,该控制系统能够满足高速经编机高速度、高精度、高响应和高频率启停的横移工艺要求。 展开更多

关键词 经编机 电子横移 双PID控制 速度控制模式 速度曲线

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高速经编机电子横移控制模型选择及动态响应分析 被引量：12

9

作者 张琦 蒋高明 +2 位作者 夏风林 秦文 殷明跃 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期126-131,共6页

选用无停留修正梯形加速度曲线作为高速经编机电子横移的控制模型,在KS4高速经编机上进行不同条件下带梳栉实验,对比分析高速运动中梳栉驱动系统的实时动态响应特性曲线发现,选择该运动曲线作为高速经编机电子横移控制模型是合适的,并... 选用无停留修正梯形加速度曲线作为高速经编机电子横移的控制模型,在KS4高速经编机上进行不同条件下带梳栉实验,对比分析高速运动中梳栉驱动系统的实时动态响应特性曲线发现,选择该运动曲线作为高速经编机电子横移控制模型是合适的,并且具备良好的控制效果。实验结果表明:为有效提高车速,在针前横移区间,电子横移控制采用的横移起始角度要超前于实际机械横移起始角,最大可到5°;而在针背横移区间,电子横移控制采用的横移起始角度要滞后于实际机械横移起始角度,至少为20°;在上述2种情况下,电子横移控制采用的横移结束角均要提前于实际机械横移结束角。 展开更多

关键词 经编机 高速电子横移 加速度曲线 控制模型 动态响应

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基于转矩控制模式的经编电子横移系统设计 被引量：9

10

作者 郑宝平 蒋高明 +1 位作者 夏风林 张琦 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期122-127,140,共7页

针对目前采用的位置控制模式和速度控制模式无法满足高速经编机梳栉横移高定位精度、高动态响应需求的不足,设计了一种基于转矩控制模式的经编机电子横移控制系统,并设计出电子凸轮的运动规律曲线和运动控制卡的PID控制算法,实现梳栉横... 针对目前采用的位置控制模式和速度控制模式无法满足高速经编机梳栉横移高定位精度、高动态响应需求的不足,设计了一种基于转矩控制模式的经编机电子横移控制系统,并设计出电子凸轮的运动规律曲线和运动控制卡的PID控制算法,实现梳栉横移的柔性冲击和高定位精度。通过理论与实践分析,推导出电动机的选型计算公式,选择高响应伺服电动机。并从梳栉横移振动和电动机实际反馈速度分析验证了转矩控制模式下梳栉横移的高定位精度和高动态响应性。 展开更多

关键词 经编 电子横移 转矩控制模式 电子凸轮 PID控制 伺服

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基于速度控制模式的经编电子横移控制算法 被引量：7

11

作者 秦文 夏风林 +1 位作者 张琦 蒋高明 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期141-145,共5页

针对采用位置控制模式的经编电子梳栉横移系统横移冲击大、运动性能差等不足,设计一种基于速度控制模式的电子横移系统,并选用组合正弦加速度曲线作为梳栉的运动规律。通过分析,利用函数法或查表法可得到横移驱动电动机的指令速度,并由... 针对采用位置控制模式的经编电子梳栉横移系统横移冲击大、运动性能差等不足,设计一种基于速度控制模式的电子横移系统,并选用组合正弦加速度曲线作为梳栉的运动规律。通过分析,利用函数法或查表法可得到横移驱动电动机的指令速度,并由相应的模拟量控制电动机的速度和方向,用PID算法修正电动机速度,使梳栉实现柔性准确横移。基于速度控制模式的电子横移系统驱动梳栉按预定的运动规律横移,实现了梳栉的柔性横移,改善了经编机运转性能。 展开更多

关键词 经编 电子横移系统 伺服 速度控制模式 控制算法

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动态变结构控制策略在经编机高速电子横移中的应用 被引量：6

12

作者 张琦 蒋高明 +2 位作者 夏风林 刘苏 汤鲲鹏 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期121-126,共6页

基于位置控制的伺服系统定位精度高、动作响应慢,基于速度控制的伺服系统响应性能好,但易产生位置超调定位精度差。针对这种采用单一控制结构难以满足经编机高速电子横移高精度和高响应双重控制要求的问题,提出一种变结构控制策略,即根... 基于位置控制的伺服系统定位精度高、动作响应慢,基于速度控制的伺服系统响应性能好,但易产生位置超调定位精度差。针对这种采用单一控制结构难以满足经编机高速电子横移高精度和高响应双重控制要求的问题,提出一种变结构控制策略,即根据当前的主轴转速和垫纱数码,利用速度控制的高频响应特性启动梳栉,利用位置控制的高精度定位特性停止梳栉,将速度控制和位置控制实时组合到一次横移运动中予以动态切换,用远离槽针处电动机速度的快速调整获取后续较短的定位整定时间,用动态的变结构控制来保证系统对快速响应和精确定位的同步要求。通过在DSP系统上编写算法进行测试验证,该动态变结构控制策略能很好地改善经编机高速电子横移的控制效果。 展开更多

关键词 经编机 电子横移 位置控制 速度控制 变结构控制

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基于Simulink的经编机电子横移系统仿真 被引量：5

13

作者 郑静 夏风林 刘浪 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期150-156,共7页

为解决经编电子横移系统电气与机械特性差异所导致的系统优化困难问题,根据电子横移系统的控制原理,分别对系统的各个部分进行建模,包括伺服驱动与电机模型、信号调节与反馈模型、机械传动机构模型,再通过传递函数的输入输出关系,建立... 为解决经编电子横移系统电气与机械特性差异所导致的系统优化困难问题,根据电子横移系统的控制原理,分别对系统的各个部分进行建模,包括伺服驱动与电机模型、信号调节与反馈模型、机械传动机构模型,再通过传递函数的输入输出关系,建立经编机电子横移系统的整体仿真模型。并使用Mat Lab/Simulink对仿真模型进行验证与对比,根据系统阶跃响应的仿真振荡逐渐收敛且迅速趋于稳定,验证了模型的准确性与系统的稳定性。为进一步优化系统的动静态特性,以速度调节器参数为例,分析不同速度比例增益下的系统阶跃响应,结果表明:增大速度比例增益有利于提高电子横移系统的动态响应性,但当增益增大到一定值,则会使系统振荡而无法使用。 展开更多

关键词 经编机 电子横移系统 仿真模型 阶跃响应 比例增益

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经编机电子横移系统伺服刚度的提高 被引量：6

14

作者 付睿云 孟婥 +1 位作者 卜剑秋 苏柳元 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期270-274,284,共6页

针对干扰力矩的存在会使经编机横移系统高速运行时产生扰动偏差、影响横移系统稳定性和跟踪精度的问题,基于推导出的永磁同步电机系统控制模型,设计了Proportion-IntegralDerivative(PID)交流伺服控制系统,建立了电子横移系统理论模型;... 针对干扰力矩的存在会使经编机横移系统高速运行时产生扰动偏差、影响横移系统稳定性和跟踪精度的问题,基于推导出的永磁同步电机系统控制模型,设计了Proportion-IntegralDerivative(PID)交流伺服控制系统,建立了电子横移系统理论模型;在此基础上设计了校正补偿装置,并在输入为零时,导出由干扰输入引起的干扰模型;分析干扰模型的伯德(Bode)图,得出不同控制参数对系统伺服刚度的响应规律;提出采用改进型双T网络陷波滤波器消除横移传动系统的机械谐振点。结果表明:增大位置环和速度环比例增益能够有效抵抗中低频干扰;改进型双T网络陷波滤波器有效地消除了横移系统高速运行时产生的机械谐振,从而提高系统伺服刚度。 展开更多

关键词 经编机 电子横移系统 伺服刚度 校正补偿装置 陷波滤波器

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基于STM32和PCL6045BL的经编机电子横移系统设计 被引量：5

15

作者 郭伟军 章国青 孙以泽 《电子技术应用》 2018年第12期36-39,共4页

设计了一种基于嵌入式微控制器和专用运动控制芯片相结合的经编机电子横移系统。系统以STM32和PCL6045BL为控制核心,工控机为系统管理支持,交流伺服系统、伺服电动缸及导纱梳栉为执行机构,绝对值编码器为主轴检测装置,实现了经编机梳栉... 设计了一种基于嵌入式微控制器和专用运动控制芯片相结合的经编机电子横移系统。系统以STM32和PCL6045BL为控制核心,工控机为系统管理支持,交流伺服系统、伺服电动缸及导纱梳栉为执行机构,绝对值编码器为主轴检测装置,实现了经编机梳栉横移运动的稳定、准确执行,具备花型变换周期短、花型可在线修改、花型信息存储空间大、实时检测与控制等诸多优势。经现场实际应用表明,该系统达到设计目的,满足双针床拉舍尔经编机800横列/分钟的生产能力。 展开更多

关键词 经编机 电子横移系统 STM32 PCL6045BL

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经编机梳栉电子横移伺服的最优滑模控制 被引量：2

16

作者 汪健东 夏风林 +1 位作者 李亚林 赵钰宁 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期143-148,共6页

为解决经编电子横移系统易受外部机械振动等因素干扰的问题,根据经编机横移控制原理,通过对电气传动机构与机械传动结构进行建模,依据二者之间的输入输出关系构建经编电子横移系统的空间数学模型。再根据线性最优控理论下的性能指标为基... 为解决经编电子横移系统易受外部机械振动等因素干扰的问题,根据经编机横移控制原理,通过对电气传动机构与机械传动结构进行建模,依据二者之间的输入输出关系构建经编电子横移系统的空间数学模型。再根据线性最优控理论下的性能指标为基础,结合滑模控制理论,设计出经编电子横移系统最优滑模控制方法。通过MatLab仿真结果表明:当外界不存在干扰时,最优滑模控制具有良好的动静态性能;当伺服系统外界存在干扰时,最优滑模控制能在有限的时间内克服干扰影响。通过对比参考模型,在单位阶跃响应的仿真中进一步验证了最优滑模控制具有良好的准确性及稳定性。 展开更多

关键词 经编机 电子横移系统 最优滑模控制 MATLAB仿真

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基于伺服控制经编机电子横移系统的研究 被引量：5

17

作者 郭俊华 蒋高明 夏风林 《针织工业》 北大核心 2007年第5期14-16,共3页

提出一种基于伺服控制的经编机电子横移系统。该系统以单片机作为系统控制核心,工控机为系统支撑,三菱伺服为执行机构,实现了高效花型传输、存储、参数设定以及生产监控等功能,具有传统的机械式经编机横移机构不可比拟的优势,对今后国... 提出一种基于伺服控制的经编机电子横移系统。该系统以单片机作为系统控制核心,工控机为系统支撑,三菱伺服为执行机构,实现了高效花型传输、存储、参数设定以及生产监控等功能,具有传统的机械式经编机横移机构不可比拟的优势,对今后国内经编机的改造具有重要参考价值。 展开更多

关键词 伺服控制 经编机 电子横移系统 单片机 工控机 三菱伺服系统

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基于模糊电子凸轮曲线控制的经编机电子横移控制系统 被引量：2

18

作者 沈瑞超 郗欣甫 +1 位作者 蔡飞飞 孙以泽 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期779-786,792,共9页

针对经编机对电子横移伺服的加速度要求较高,导致横移伺服的性能制约了主轴转速的问题,分析了影响横移伺服加速度的因素以及不同凸轮曲线的性能,提出了基于模糊电子凸轮曲线控制的经编机电子横移控制算法。将主轴转速和移针量作为模糊... 针对经编机对电子横移伺服的加速度要求较高,导致横移伺服的性能制约了主轴转速的问题,分析了影响横移伺服加速度的因素以及不同凸轮曲线的性能,提出了基于模糊电子凸轮曲线控制的经编机电子横移控制算法。将主轴转速和移针量作为模糊控制器的输入,根据输出的加速度选择合适的电子凸轮曲线,并利用BECKHOFF公司的TwinCAT软件,对采用模糊电子凸轮曲线控制的经编机电子横移控制系统进行仿真验证。结果表明,采用该算法后,控制系统可根据不同的主轴转速和移针量自动选择并变换横移伺服的凸轮曲线,同时可在横移伺服性能允许的前提下选择性能最优的凸轮曲线。 展开更多

关键词 经编机 模糊控制 电子凸轮 电子横移 控制算法

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经编机电子横移系统数学模型的研究与仿真 被引量：3

19

作者 高军涛 《现代电子技术》 2012年第12期169-172,共4页

电子横移系统是经编机中最为重要的组成部分,其性能直接影响经编产品的优劣。这里对由交流伺服系统驱动的电子横移系统的各个环节进行分析并建立数学模型。在机械传动部分主要依据机械动力学原理建模,最后建立了整个电子横移系统的数学... 电子横移系统是经编机中最为重要的组成部分,其性能直接影响经编产品的优劣。这里对由交流伺服系统驱动的电子横移系统的各个环节进行分析并建立数学模型。在机械传动部分主要依据机械动力学原理建模,最后建立了整个电子横移系统的数学模型,并运用Matlab软件进行仿真,得出系统阶跃响应图形,验证了系统的正确性,为电子横移系统的动、静态特性分析提供了理论依据。 展开更多

关键词 电子横移 伺服系统 交流同步永磁电动机 数学模型

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经编机电子横移系统的模型参考自适应控制 被引量：3

20

作者 周博 李平 金福江 《上海电机学院学报》 2013年第3期117-124,共8页

为解决经编机电子横移系统中存在的磁链谐波扰动、摩擦力扰动等内、外部扰动引起的参数摄动问题,使得针对精确模型的控制手段能够满足控制要求,提出了利用模型参考自适应控制策略进行控制器设计,并进行仿真实验。结果表明,与PID控制方... 为解决经编机电子横移系统中存在的磁链谐波扰动、摩擦力扰动等内、外部扰动引起的参数摄动问题,使得针对精确模型的控制手段能够满足控制要求,提出了利用模型参考自适应控制策略进行控制器设计,并进行仿真实验。结果表明,与PID控制方案相比,模型参考自适应控制策略不仅能够保证闭环系统的全局稳定性以及对参考模型的精确跟踪,而且能够很好地抑制模型参数的不确定性对控制效果带来影响,验证了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 经编机 电子横移 模型参考自适应控制

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