[00778233]新型纺纱数字化控制关键技术研究与产业化应用

该项目针对纱线张力检测与控制，创新提出了基于频域FFT分析的纱线恒张力控制算法，有效提取了代表张力大小的直流信号，改善闭环PID控制效果；同时用陶瓷基板应变电阻传感器检测纱线张力信号，提高了系统张力控制精度。针对纱线张力信号的预处理，创新提出了结合自适应滤波算法对系统安装位置、参数、延迟、抖动等因素进行自动补偿，提高了系统抗干扰能力和环境适应性。针对纱线粗细、纱疵的检测及质量控制，创新提出了基于红外对管的可控恒流驱动调制、积灰和环境光自动补偿的纱线粗细和纱疵自动识别方法；采用基于数控电位器的放大器增益自动调整控制技术和信号漂移自动补偿技术，实现了宽范围纱线的自动检测，清除了积灰影响，提高了检测一致性和稳定性；同时采用基于限幅滤波和滑动中值滤波相结合的数字信号滤波方法，较好地去除了毛刺型突发干扰，提高了系统抗干扰能力。针对纺纱设备的传动效率和纱线成型质量一致性控制，创新提出了基于高速永磁直流电机的纱线单绽控制方法，淘汰了齿轮传动和皮带传动，实现了纺机设备的高转速、高精度和高效率运行，降低了电机驱动装置的工作能耗，提高了纱线成品质量和工作效率；同时采用单片FPGA实现8-16个永磁直流电机的独立控制,提高了系统可靠性和集成度,降低了控制系统成本，使高速永磁直流电机在纺纱设备应用成为可能。针对传统纺纱设备各生产车间机器设备相互孤立，运行数据和生产过程数据都无法自动实时上传等问题，创新设计了纺纱车间现场机器设备运行数据自动采集和上传方法,实现了纺织企业的机器设备联网和数字化生产管理；同时研发了一套纺纱企业机器设备运行数据分析及挖掘方法，实现了企业全流程最优控制，提高了生产效率及成纱质量；创新设计了一套纱线生产产量与质量集中管理软件，与企业现有ERP系统自动无缝对接，为企业相关管理人员提供实时在线综合数据管理平台、WEB网页在线监控、手机移动终端访问管理服务等，实现了纺纱企业的精细化管理。