線性自抗擾控制器在粗紗機卷繞速度控制中的應用

　　1． 引言

　　紡紗工程現(xiàn)代化的趨向是高速、高效、大牽伸、大卷裝、自動化、連續(xù)化、機電一體化。粗紗機作為傳統(tǒng)紡紗體系中不可缺少的工序，傳統(tǒng)的單機傳動方式是由一個主電機通過若干輪系分別傳動牽伸機構(gòu)，結(jié)構(gòu)十分復雜。一方面機械傳動效果并不精確，另一方面耗用較多的動力。目前，新型粗紗機由電子計算機控制的四個變頻調(diào)速電機，分別傳動牽伸系統(tǒng)、筒管系統(tǒng)、錠翼系統(tǒng)及龍筋升降系統(tǒng)，使粗紗的牽伸、卷繞成形完全受控于電子計算機。計算機根據(jù)粗紗工藝及卷繞成形的軟件指令控制各電機的速度，精確完成粗紗的卷繞。

　　為保證粗紗卷繞質(zhì)量，粗紗在卷繞過程中要保持一定張力。目前對粗紗卷繞張力控制最實用的方法就是控制筒管轉(zhuǎn)速隨著粗紗卷繞半徑不斷的變大而逐漸降低，從而保持粗紗卷繞線速度恒定。本文將簡化的線性自抗擾控制器應用在筒管轉(zhuǎn)速控制中，可以提高卷繞線速度的穩(wěn)定性，有效地減少斷紗，提高粗紗卷繞質(zhì)量。試驗結(jié)果證明了簡化的線性自抗擾控制在實際工程中的實用性。

　　2． 粗紗機卷繞線速度控制

　　當前粗紗機的發(fā)展趨勢是四單元傳動取代傳統(tǒng)的單機傳動系統(tǒng)。四個電機由上位計算機控制，分別傳動羅拉牽伸系統(tǒng)，筒管系統(tǒng)，錠翼系統(tǒng)以及龍筋升降系統(tǒng)，使粗紗的牽伸和卷繞成形完全受控于計算機。通過計算機控制，粗紗卷繞線速度保持恒定，并與前羅拉線速度保持一定關(guān)系，從而維持卷繞張力保持恒定。

　　錠翼轉(zhuǎn)速在紡紗過程中保持不變，并決定紡紗速度快慢，是其它三部分速度設定的依據(jù)；羅拉速度與捻度有關(guān)；龍筋速度與粗紗卷繞速度有關(guān)；筒管的回轉(zhuǎn)速度由恒速部分和變速部分組成，筒管的恒速部分跟錠速相等，筒管變速部分為卷繞速度，與筒管的卷繞直徑成反比。因此筒管的轉(zhuǎn)速控制是粗紗機傳動系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。

　　設筒管變速部分即筒管卷繞轉(zhuǎn)速為 ，卷繞線速度為 ，卷繞直徑為 ，同時考慮卷繞過程粗紗有一定程度伸長，其牽伸倍數(shù)為 ，前羅拉轉(zhuǎn)速為 ，前羅拉直徑 ，須條輸出速度 ，根據(jù)粗紗卷繞時，任一時間段內(nèi)管紗的卷繞長度必須跟前羅拉的輸出長度相等的卷繞規(guī)律，可得：

　　即