3HAC028357-001
橫動伺服電機控制簡介
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。
為了實現(xiàn)精密交叉卷繞，“單錠控制驅(qū)動器”通過實時采集卷繞電機反饋編碼器脈沖信號計算其實時速度，根據(jù)精密卷繞工藝要求，用獨特數(shù)控算法得出橫動伺服電機的速度給定指令，以保證橫動伺服電機轉(zhuǎn)速與卷繞電機轉(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械齒輪和凸輪傳動實現(xiàn)紗筒的精密卷繞。
為了實現(xiàn)精密卷繞的高速性能，需要橫動伺服電機在做往復(fù)運動時，能夠快速換向，這就要求伺服電機具備較高的轉(zhuǎn)矩慣量比，為此對橫動伺服電機進行了獨特優(yōu)化設(shè)計，以保證電機轉(zhuǎn)子慣量盡可能小。同時伺服驅(qū)動器的電機控制算法在高動態(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。
由于橫動電機換向時，不論多快，都會因為換向加減速造成有硬邊現(xiàn)象出現(xiàn)，按照機械式絡(luò)筒機硬邊消除原理，在“單錠控制驅(qū)動器”中嵌入了差動凸輪運動規(guī)律算法，周期性地實時變換橫動導(dǎo)紗器的換向點，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，本方案還富有獨創(chuàng)性地實現(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算能力，實時計算和修正橫動導(dǎo)紗伺服電機與紗筒卷繞電機傳動的凸輪曲線規(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。
