[发明专利]一种磁悬浮片梭精密引纬控制方法及系统、信息处理终端

说明书

本发明属于磁悬浮自动控制技术领域，公开了一种磁悬浮片梭精密引纬控制方法及系统、信息处理终端，沿导轨布置的励磁绕组中通以控制电流，形成沿引纬平面分布的磁场；磁悬浮梭体装备控制模块，底部布置永磁薄片阵列，在磁场作用下进行悬浮，行波磁场随交变电流变化，通过输入交流电的频率、幅值及方向驱动片梭的正向引纬/反向制梭，实现非接触式引纬；通过顺序转换储能模块控制片梭的连续加速度；再经多级电磁驱动系统减速后被制动器夹持，双侧剪断器剪断纱线后完成正向引纬。本发明通过校正网络，校正磁悬浮片梭的动态模型，能有效改进片梭运行稳定性，提高响应时间至0.001秒以内，超调量小于10％，稳态误差精度至0.1％。

技术领域

本发明属于磁悬浮自动控制技术领域，尤其涉及一种磁悬浮片梭精密引纬控制方法及系统、信息处理终端。

背景技术

目前，最接近的现有技术：自动控制是利用控制装置使被控对象的工作状态按预定规律运行。自动控制系统中，将参考信号输入控制装置，控制装置根据输入的参考信号对被控对象进行控制，使被控对象产生输出信号，该输出信号经反馈环节反馈到控制装置输入端，并与参考信号进行比较，控制装置再根据比较结果调整其对被控对象的控制，如此循环下去，最终使被控对象产生与参考信号匹配或相符的输出信号。图1是方框图，示出了自动控制系统模型的频域结构。如图4所示，从频域来看，被控对象为G(s)，而反馈环节为H(s)，参考信号为R(s)，输出信号为C(s)。

若受控系统的性能(稳定性、准确性和快速性)不满足要求，则可通过在系统中增加校正环节的方法，以改善受控机械系统的控制性能。相位滞后超前校正是常用的校正方法之一。

在机械工程控制领域，设计相位滞后-超前校正环节最为常用的方法为应用bode图进行设计的频域设计方法。该方法一般以相位裕度为性能指标,借助伯德图通过解析计算确定校正环节参数。该方法满足给定的相位裕度要求,是可行解，但不是最优解。

对系统控制性能评价的性能指标不仅仅是相位裕度,还有幅值裕度、剪切频率、谐振峰值、截止频率等频域性能指标,及延迟时间、调整时间、最大超调量等时域性能指标；在初步设计的基础上需要验算其它性能指标是否也满足要求，如不满足,需要多次反复设计和验算,直到满足所有性能指标要求为至,繁琐而费时。

由于对系统的控制性能有多方面的要求，多个控制性能指标间是相互矛盾的；校正环节参数对系统控制性能的影响也是相互矛盾的。因此，校正环节的参数设计是一个非常重要又非常困难的问题。校正环节的参数计算模型较为复杂，需要反复校验计算，同时设定大概的校正区间，在区间之内选定校正参数。校正参数并不唯一，有时候针对不同场景有不同的校正方案。

片梭引纬与其他引纬方式比较，片梭引纬稳定、宽幅、生产效率高。织造390cm幅宽织物时，片梭入纬率范围为800m/min～1100m/min，其中，PU型织机片梭飞行速度为30.5m/s，P7200型织机片梭飞行速度为33.5m/s。基于片梭引纬不小于30m/s的工艺参数，新型磁悬浮系统中必须保证引纬稳定性响应时间低于0.001s。同时，纬纱张力精确可控必须保证引纬稳定，超调量低于10％，实现新型悬浮引纬稳定、纬纱张力精确可控、高生产效率的要求。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有磁悬浮引纬控制中引纬不稳定、幅窄、生产效率低。引纬速度低于30m/s，引纬稳定性响应时间较长。造成纬纱张力不能精确可控，超调量高于10％，最终悬浮引纬生产效率低。

(2)工艺结构调整应以提高生产质量、提高生产效率、提高劳动生产率、加强产品在国际市场的适应能力和竞争力为目标，需要采取先进新型技术来改造传统机械加工技术。

解决上述技术问题的难度：

片梭织机在高速度、高效率方面需要取得突破，必须具有突破性的技术开发，着力研究利用新技术新工艺改造传统引纬机构，减少投梭引纬过程的机械结构动作，从而达到提高片梭飞行速度的目的。