[发明专利]采用自适应控制的槽筒导纱电子防叠装置及方法

权利要求书

1.一种采用自适应控制的槽筒导纱电子防叠装置，包括控制器和与其相连的槽筒电机、槽筒转速传感器、纱筒转速传感器，其中，槽筒转速传感器和纱筒转速传感器分别对槽筒和纱筒的转速进行实时检测，并将检测到的槽筒即时转速和纱筒即时转速实时传输给所述的控制器；其特征在于，所述控制器将接收到的槽筒即时转速和纱筒即时转速代入即时转速滑差公式：

即时转速滑差＝槽筒即时转速-纱筒即时转速×(纱筒络纱转速/槽筒络纱转速)；

其中，

槽筒即时转速：槽筒锯齿摆速时，随时检测的转速；

纱筒即时转速：纱筒响应锯齿摆速时，随时检测的转速；

槽筒络纱转速：槽筒锯齿摆速之前，所检测的正常络纱时的转速；

纱筒络纱转速：槽筒锯齿摆速之前，所测的对应正常络纱时的转速；

求出即时转速滑差，并将其与给定转速滑差进行比较，根据其差值输出修正量，改变槽筒电机转速，使即时转速滑差向给定转速滑差趋近或达到相同值，以获得预期的转速滑差；其中，给定转速滑差通过下述公式求得：

给定转速滑差＝布纱错位量×槽筒络纱转速/槽筒每圈导程；

布纱错位量：卷绕时纱线沿纱筒轴向往返一周，在靠近端面的相邻折返位置中心点的错开间隔，由程序预先给定；

槽筒每圈导程：槽筒每周导纱行程。

2.根据权利要求1所述的电子防叠装置，其特征在于，所述控制器将给定转速滑差作为闭环控制的给定量，将即时转速滑差作为闭环控制的反馈量，将给定转速滑差和即时转速滑差反馈量进行比较，通过数字PID调整，控制电机改变锯齿状转速变化的正负加速度和速度摆动幅度，使即时转速滑差向给定转速滑差趋近或达到相同值，以获得预期的转速滑差，完成定量错位的防叠控制。

3.根据权利要求2所述的电子防叠装置，其特征在于，所述控制器采用单一的电机变频控制器实现，或由上位控制机与变频控制器组合实现。

4.根据权利要求3所述的电子防叠装置，其特征在于，所述的电机变频控制器采用DSP、MCU、PLC或CPLD控制器实现。

5.根据权利要求1所述的电子防叠装置，其特征在于，预置给定转速滑差所选择的布纱错位量范围是2-10mm。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的速度传感器采用光电传感器或霍尔传感器实现。

7.一种采用自适应控制的槽筒导纱防叠方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.计算给定转速滑差：

给定转速滑差＝布纱错位量×槽筒络纱转速/槽筒每圈导程；

其中，

布纱错位量：卷绕时纱线沿纱筒轴向往返一周，在靠近端面的相邻折返位置中心点的错开间隔，由程序预先给定；

槽筒络纱转速：槽筒锯齿摆速之前，所检测的正常络纱时的转速；

槽筒每圈导程：槽筒每周导纱行程；

b.将槽筒转速传感器和纱筒转速传感器检测到的槽筒即时转速和纱筒即时转速代入即时转速滑差公式：

即时转速滑差＝槽筒即时转速-纱筒即时转速×(纱筒络纱转速/槽筒络纱转速)；

其中，

槽筒即时转速：槽筒锯齿摆速时，随时检测的转速；

纱筒即时转速：纱筒响应锯齿摆速时，随时检测的转速；

纱筒络纱转速：槽筒锯齿摆速之前，所测的对应正常络纱时的转速；

c.求出即时转速滑差，并将其与给定转速滑差进行比较，根据其差值输出修正量，改变槽筒电机转速，使即时转速滑差向给定转速滑差趋近或达到相同值，以获得预期的转速滑差。

8.根据权利要求7所述的防叠方法，其特征在于，将给定转速滑差作为闭环控制的给定量，将即时转速滑差作为闭环控制的反馈量；将给定转速滑差和即时转速滑差反馈量进行比较，通过数字PID调整，控制电机改变锯齿状转速变化的正负加速度和速度摆动幅度，使即时转速滑差向给定转速滑差趋近或达到相同值，以获得预期的转速滑差，完成定量错位的防叠控制。

9.根据权利要求8所述的防叠方法，其特征在于，所述防叠方法的具体程序流程为：

a.判断是否进入防叠区；

b.若进入防叠区，电机按起始速度摆幅和起始正、负加速度作锯齿状变速；

c.测量槽筒和纱筒速度并计算两者正负反馈滑差；

d.比较给定滑差与实际反馈滑差；

e.根据误差调整正、负加速度，如果正、负加速度调整到最大，则提高速度摆幅；

f.判断是否脱离防叠区；若脱离防叠区则停止作锯齿状变速。