剑杆织机电子送经系统与控制算法的研究

论文摘要

研究和开发适合我国国情的剑杆织机电子送经系统,提高剑杆织机的自动化水平,对缩短与国外同类产品的差距,满足国内市场日益增长的需要,具有重要意义。在明确了课题的目的以后,本文主要完成了以下工作:（1）首先分析了国内外剑杆织机的研究现状,比较当前常用的电子送经系统,并分析了各种电子送经系统特点,确定了本系统的实现方式。（2）分析了电子送经系统的原理,在分析了经纱张力的影响因素后提出了经纱张力的采集方案。并提出了电子送经系统的总体设计方案,为下面控制系统的搭建提供指导。（3）介绍了电子送经系统的硬件设备,包括伺服放大器参数的设置,以及MK-120S可编程控制器的参数和本系统所用到的功能,最后介绍了触摸屏界面。（4）分析了传统PID控制的不足,设计了单神经自适应PID控制器,最后对控制算法进行改进,包括K值的在线修改,和神经元学习算法的改进,提高了控制器的性能和对环境的适应能力。（5）设计了电子送经系统的软件,主要包括工艺逻辑部分、工艺数据处理部分、主轴转角信息转换部分、经纱张力采集子程序、增量脉冲处理子程序和触摸屏界面设计。工艺逻辑部分根据外部输入对织机转台进行转换,为织机在不同状态下工作做准备;工艺数据处理部分包括织机运行中的重要参数的计算;主轴转角信息部分介绍了转角信息获取的算法;张力采集程序部分讨论了经纱张力转换程序的设计;增量脉冲处理子程序介绍了单神经元PID控制器的实现;最后介绍了人机界面所包含的参数显示和参数设定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 剑杆织机的发展现状
• 1.2.1 剑杆织机的技术特点
• 1.2.2 国内外剑杆织机的发展现状
• 1.3 电子送经卷取系统的发展现状
• 1.3.1 国内外电子送经卷取系统现状
• 1.3.2 电子送经系统的发展趋势
• 1.4 本课题的研究意义、研究内容
• 第二章 电子送经系统原理
• 2.1 送经卷取系统概述
• 2.1.1 送经卷取系统的作用和工艺要求
• 2.1.2 送经机构
• 2.1.3 卷取机构
• 2.2 电子送经系统总体设计
• 2.2.1 电子送经系统的原理
• 2.2.2 电子送经系统方案
• 2.3 经纱张力控制系统
• 2.3.1 经纱张力的影响因素
• 2.3.2 经纱张力采集方案
• 2.3.3 经纱张力控制方案
• 第三章 电子送经系统硬件设计
• 3.1 电子送经系统结构图
• 3.2 电子送经系统硬件设备
• 3.2.1 伺服放大器
• 3.2.3 交流伺服电机
• 3.2.4 可编程控制器
• 3.2.5 A/D转换模块
• 3.2.6 A/D采样模块低通滤波器
• 3.2.7 张力传感器
• 3.2.8 触摸屏
• 第四章 电子送经系统控制算法
• 4.1 单神经元自适应PID控制理论
• 4.1.1 PID控制
• 4.1.2 单神经元的自适应控制
• 4.1.3 神经元的学习理论
• 4.1.4 单神经元自适应PID控制基本结构
• 4.2 单神经元自适应PID控制器的设计
• 4.2.1 学习算法的改进
• 4.2.2 单神经元自适应PID控制器设计
• 第五章 电子送经系统软件设计
• 5.1 系统软件整体设计
• 5.2 可编程控制器程序设计
• 5.2.1 初始化
• 5.2.2 工艺逻辑部分
• 5.2.3 工艺数据处理部分
• 5.2.4 主轴角度转换部分
• 5.2.5 经纱张力转换子程序
• 5.2.6 脉冲增量处理子程序
• 5.3 触摸屏界面设计
• 第六章 控制系统实验
• 6.1 实验硬件
• 6.2 调试结果
• 6.2.1 调试规则
• 6.2.2 调试结果
• 第七章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录