A06B-6120-H011
橫動伺服電機(jī)控制簡介
為了保證紗筒具備良好的染色性能，需要從開始卷繞到滿筒之間任何直徑點(diǎn)上，筒子上的紗線在空間上成立體交叉，彼此都不平行，保證每層紗線沒有重疊，就是說需要對紗筒的卷繞比進(jìn)行精密控制。所謂卷繞比，就是橫動導(dǎo)紗鉤每往復(fù)一次，紗筒卷繞的圈數(shù)。交叉卷繞有傳統(tǒng)的槽筒卷繞（任意卷繞）、恒定卷繞比精密卷繞、數(shù)控分層卷繞三種形式，本方案主要實(shí)現(xiàn)了恒定卷繞比精密交叉卷繞和數(shù)控分層卷繞兩種功能。
為了實(shí)現(xiàn)精密交叉卷繞，“單錠控制驅(qū)動器”通過實(shí)時采集卷繞電機(jī)反饋編碼器脈沖信號計算其實(shí)時速度，根據(jù)精密卷繞工藝要求，用獨(dú)特數(shù)控算法得出橫動伺服電機(jī)的速度給定指令，以保證橫動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速與卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)速按照卷繞比的定義保持一定關(guān)系，讓紗線以空間螺旋線的形狀往復(fù)繞在紗筒上。通過精密控制卷繞比，往復(fù)卷繞的紗線彼此交叉，不重疊，也就是說巧妙采用電子齒輪和電子凸輪取代機(jī)械齒輪和凸輪傳動實(shí)現(xiàn)紗筒的精密卷繞。
為了實(shí)現(xiàn)精密卷繞的高速性能，需要橫動伺服電機(jī)在做往復(fù)運(yùn)動時，能夠快速換向，這就要求伺服電機(jī)具備較高的轉(zhuǎn)矩慣量比，為此對橫動伺服電機(jī)進(jìn)行了獨(dú)特優(yōu)化設(shè)計，以保證電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量盡可能小。同時伺服驅(qū)動器的電機(jī)控制算法在高動態(tài)響應(yīng)性方面也做了針對性的設(shè)計，采用PID控制結(jié)合模糊控制算法，保證伺服電機(jī)速度在不產(chǎn)生超調(diào)的情況下，盡可能短時間內(nèi)完成換向。
由于橫動電機(jī)換向時，不論多快，都會因?yàn)閾Q向加減速造成有硬邊現(xiàn)象出現(xiàn)，按照機(jī)械式絡(luò)筒機(jī)硬邊消除原理，在“單錠控制驅(qū)動器”中嵌入了差動凸輪運(yùn)動規(guī)律算法，周期性地實(shí)時變換橫動導(dǎo)紗器的換向點(diǎn)，完成硬邊消除功能。同時可以根據(jù)不同紗線特性，選擇不同的差動凸輪曲線，設(shè)置差動周期和幅度。
除了采取差動電子凸輪算法消除硬邊技術(shù)外，本方案還富有獨(dú)創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)紗器最小換向弧長的控制算法，充分利用了DSP數(shù)字信號處理器高速運(yùn)算能力，實(shí)時計算和修正橫動導(dǎo)紗伺服電機(jī)與紗筒卷繞電機(jī)傳動的凸輪曲線規(guī)律，保證在任何卷繞轉(zhuǎn)速和卷繞直徑狀態(tài)下，導(dǎo)紗器換向的弧長最小，最大限度地消除卷繞紗筒的硬邊現(xiàn)象。
