[发明专利]一种环锭细纱机智能控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种环锭细纱机智能控制方法，其特征在于，包括：

S1、收集在线检测的环锭细纱机动态张力信号，并将从中分离出的稳态张力信号数据、以及对应的钢领板升降次数、方向和位置数据作为训练数据，建立知识库、数据库、推理机构；

在线检测的方法是在环锭细纱机的叶子板内嵌力敏传感器，在纺纱过程中，气圈对导纱钩、叶子板施力，力敏传感器将张力信号转变为电信号；

通过张力自适应滤波表达式和张力变异表达式将纱线的稳态张力信号数据从动态张力信号中分离出来；所述张力自适应滤波表达式为：

f(x)＝f(k_nmx_nm)；

所述张力变异表达式为：

其中，k_nm-钢领板第n次上升、位置为m时的自适应滤波系数；x_nm-钢领板第n次上升、位置为m时的纱线张力检测值；x_n-钢领板第n次上升动程中纱线张力平均值；n-钢领板上升次数；

所述知识库设有作为多变量系统的环锭细纱机的变量之间的函数关系，所述数据库存储具体的数值；所述推理机构为对应知识库与数据库的张力参考模型；

S2、根据现场在线检测的张力数据以及钢领板升、降次数和具体位置，通过推理机构，根据已建立的知识库和数据库输出层中调节、层间调节的具体数据；

所述层中调节是在同一层中微调锭子转速；所述层间调节是调节各层之间纱线张力的一致性；

S3、依据输出的层中调节、层间调节具体数据，调节主轴变频器频率，从而调节锭速，实现层中调节、层间调节，进而实现恒张力控制；实现恒张力控制的具体方法包括：

S11、自适应协调启动：在启动过程中自动选择主轴变频器、前罗拉变频器和后罗拉变频器的斜坡上升时间、增益值、同步系数、协调系数，建立启动时间与同步系数的关系曲线，建立启动时间与协调系数的关系曲线，16秒后直接进入50HJz的高速纺纱；

所述同步系数为主轴转速与前罗拉转速比值，所述协调系数为后罗拉转速与前罗拉转速比值，所述关系曲线为0～16秒的非线性曲线；

S12、层中调节：在钢领板上升或下降过程中，根据钢领板位置数据，调节锭子转速，保持纱线张力为设定值；

S13、层间调节：调节各层之间纱线张力的一致性，使每一层纱线张力的平均值在偏差要求数值范围内；

S14、使用2-PID控制算法，融入张力闭环控制；

S4、步骤S2和S3的数据，继续作为训练数据，更新知识库、数据库、推理机构；

步骤S1中知识库、数据库、推理机构的建立采用智能自适应加权平均处理算法，对由于摇架压力、前罗拉上胶辊的磨损程度等导致检测张力不同的各不同锭位，确定不同的加权系数。

2.一种应用权利要求1所述环锭细纱机智能控制方法的环锭细纱机智能控制系统，其特征在于，包括：PLC，设置于环锭细纱机叶子板并与PLC连接的力敏传感器；所述PLC除了连接所述力敏传感器实现在纱线路径中无任何添加元件的在线张力检测，还连接人机界面和上位计算机，完成主轴和罗拉同步控制、层中调节、层间调节、恒张力纺纱、电子凸钉成形、电子凸轮成形、根据钢领板位置和升降次数进行螺距控制、生头过程智能控制、启动过程16秒进入高速卷绕成形控制、中途停车无缝对接、通过知识库和数据库以及推理机构实现整机同步协调的智能控制功能。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述知识库、数据库、推理机构，是通过收集在线检测的环锭细纱机动态张力信号，并将从中分离出的稳态张力信号数据、以及对应的钢领板升降次数、方向和位置数据作为训练数据，从而建立；并根据实时数据进一步更新，以及根据新型纤维的出现不断更新。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，知识库、数据库、推理机构的建立采用智能自适应加权平均处理算法，对由于摇架压力、前罗拉上胶辊的磨损程度等导致检测张力不同的各不同锭位，确定不同的加权系数。