[实用新型]一种基于模糊PID的纺织整纬机运动控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于模糊PID的纺织整纬机运动控制系统，包括视觉采集器、控制器和执行机构；所述控制器包括图像处理模块和运动控制模块；执行机构包括伺服电机和通过伺服电机驱动的机械结构；所述视觉采集器和伺服电机均与控制器电连接。本实用新型基于模糊PID控制技术，对纺织整纬机的驱动系统进行控制，进一步优化了整纬机在多工况、大惯性下的精确作业能力，稳定性更高。

技术领域

本实用新型属于纺织设备技术领域，具体涉及一种基于模糊PID的纺织整纬机运动控制系统。

背景技术

纺织整纬机是纺织机械中用于纠正纬线的机器，具体而言：在加工布料时，整纬机能够自动检测纬纱的倾斜角度及方向，有效纠正织物在生产过程中产生的纬斜、纬弧，提高织物质量。整纬机的运动控制技术是其核心技术。传统运动控制方法常采用PID控制算法，然而(1)随着整纬机结构系统复杂多变，在不同工况下具有不同的系统传递函数，所述不同工况指辊子的转速变化以及布料的宽度、软硬程度变化等不同工作状况；(2)整纬机的结构系统惯性较大，很难达到快速的响应。上述原因导致传统PID控制算法很难适应多工况、大惯性下的运动控制要求，仍然需要进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于模糊PID的纺织整纬机运动控制系统，解决现有技术中整纬机的传统运动控制方法很难适应多工况、大惯性下的运动控制要求的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种基于模糊PID的纺织整纬机运动控制系统，包括视觉采集器、控制器和执行机构；所述控制器包括图像处理模块和运动控制模块；执行机构包括伺服电机和通过伺服电机驱动的机械结构；所述视觉采集器和伺服电机均与控制器电连接。

所述视觉采集器实时采集整纬机输出端的布料图像，并将采集的布料图像发送给控制器的图像处理模块，图像处理模块对布料图像进行图像处理，得到布料的角度偏差信息作为运动控制对象，并传送给运动控制模块。所述运动控制模块器接收到角度偏差信息后，计算得到角度偏差的变化率，基于模糊PID控制算法对角度偏差及其变化率进行闭环反馈控制，计算得到伺服电机转动的方向、速度与位置信息。并通过内部集成的运动控制电路将计算得到的伺服电机转动的方向、速度与位置信息发送至伺服电机，伺服电机开始转动，并带动机械结构运动。本实用新型基于模糊PID控制技术，对纺织整纬机的驱动系统进行控制，进一步优化了整纬机在多工况、大惯性下的精确作业能力，稳定性更高。

进一步改进，所述视觉采集器为设置在整纬机输出端上方的摄像头。

进一步改进，所述执行机构的机械结构包括皮带减速传动机构、丝杠和通过螺纹连接套设在丝杠上的弯辊拨杆；皮带减速传动机构包括小带轮、大带轮和转动皮带；所述丝杠通过轴承与整纬机转动连接，伺服电机固定安装在控制箱中，其输出轴与小带轮固定连接，丝杠的一端大带轮固定连接，小带轮和大带轮通过传动皮带连接，丝杠上的执行部件为整纬机的弯辊拨杆。所述运动控制模块器接收到角度偏差信息后，通过内部集成的运动控制电路将计算得到的伺服电机转动的方向、速度与位置信息发送至伺服电机，伺服电机开始转动，驱动丝杠转动，带动弯辊拨杆沿丝杠运动，进而控制布料的运动方向。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型基于模糊PID控制技术，对纺织整纬机的驱动系统进行控制，进一步优化了整纬机在多工况、大惯性下的精确作业能力，稳定性更高。

附图说明

图1为本实用新型所述基于模糊PID的纺织整纬机运动控制系统原理图。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。