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JHW A435 全自动高速卷绕头
发布时间：
JHW A435 全自动高速卷绕头化纤高强重旦牵伸卷绕机
本实用新型涉及一种化纤高强重旦牵伸卷绕机。全机由机架1、变速电机2、罗拉3、热压辊4、上牵丝盘箱5、上热板6、中牵丝盘箱7、下热板8、下牵丝盘箱9、导丝器10、升头11、槽筒12、摩擦辊13、卷绕头14、走线槽15、电气柜16等部件组成。变速电机2通过电气变频传动，分别带动罗拉3、上牵丝盘箱5、中牵丝盘箱7、下牵丝盘箱9、槽筒12、摩擦辊13转动分别完成一区、二区、三区牵伸和横动移丝、卷绕成形。该机可生产840D～1680D的高强重旦涤纶、绵纶、丙纶丝、卷绕成型好，生产效率高。
专利类型：
申请（专利）号：
申请日期：
公开(公告)日：
公开(公告)号：
主分类号：
D01H5/18,D01H5/00,D,D01,D01H,D01H5
D01H5/18,D01H5/00,D,D01,D01H,D01H5
申请（专利权）人：
山西纺织机械有限公司
发明（设计）人：
韩志宏,王世录,栗现中,贺自强,李志林,孙晓红,张润林
主申请人地址：
030600山西省晋中市榆次区站北街2号
专利代理机构：
山西太原科卫专利事务所
国别省市代码：
权利要求书1、一种化纤高强重旦牵伸卷绕机，它包括机架(1)、变速电机(2)、罗拉(3)、热压辊(4)、上牵丝盘箱(5)、上热板(6)、中牵丝盘箱(7)、下热板(8)、下牵丝盘箱(9)、导丝器(10)、升头(11)、槽筒(12)、磨擦辊(13)、卷绕头(14)、走线槽(15)、电气柜(16)、等组成，其特征是：上、中、下牵丝盘箱可为热盘，也可为冷盘，热压辊(4)设在机架(1)顶梁的两侧，并在罗拉(3)的上方，罗拉(3)、上牵丝盘箱(5)、上热板(6)、中牵丝盘箱(7)、下热板(8)、下牵丝盘箱(9)从上至下依次设在机架(1)中墙板的两侧，磨擦辊(13)设在机架(1)两侧的龙筋(18)上，槽筒(12)设在机架(1)两侧，磨擦辊(13)轴承座的上方，卷绕头(14)设在机架(1)两侧的抽屉式滑杆架(17)上，导丝器(10)设在两侧下牵伸盘箱(9)的下边，升头(11)设在两侧磨擦辊(13)的轴承座上，走线槽(15)设在机架(1)的中墙板上，变速电机(2)分两侧设在机架(1)的箱体内，变速电机(2)分别与罗拉(3)、上牵丝盘箱(5)、中牵丝盘箱(7)、下牵丝盘箱(9)、槽筒(12)、磨擦辊(13)连接，电气柜(16)设在机架(1)的尾部。
法律状态：
授权 ，专利权的终止(未缴年费专利权终止)
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& 化纤纺织机械卷绕头速度的控制
化纤纺织机械卷绕头速度的控制
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化纤纺织机械卷绕头速度的控制
移文／朱蕾
高速卷绕头是化纤纺织机械中的柱心部件。目前不少化纤厂家使用的仍然是早期的喜挠头．已不
适应当前高速纺丝的要求，亟需开发出技术先进的全自动拄筒卷绕头。文中根据卷绕工艺和工程实际的要求，针对卷绕恒线速度控制蕊其抗干扰－胜能等核心问题，将白抗扰控制嚣控制算法引入到高速卷绕头控制中，进行了大量的理论、恃真和实验研究，并且在上海二纺机股伢有限公司的Ｅ１Ｑ２９ｘ型自动切挟高速卷绕头上成砷应用．取得了令人满意的最果．为实现卷绕岳高速化提供了一项重要技术。【关键词ｌ卷绕头
自抗扰控制器
定对象的扩张状态观测嚣ＥｓＯ。正是这个非线性功能单元的出现．为进一步改进非线性ＰＩＤ控制方案提供了可能．可阻将系统中舍有的非线性动态、模型不确定性及外部扰动视为扩张状态加以观测．于是形成了非线性状态误差反馈控制律ＮＩｓＥＦ．这就是自抗扰控制器（ＡＤＲｃ）。因为它能够自动补偿对象模型的内扰和外扰．使兑变为线性系统的标准形：积分器串联型，从而实现了动态系统的动态反馈线性化，再使用非线性配置构成非线性反馈控制律来提高其闭环系统的控制性能，所以自抗扰控制器对对象的适应能力要大于非线性ＰＩＤ控制器，而控制性能也优于非线性ＰⅢ控制器。扩张状态观测器的出现，是实现Ｐｍ控制器改造的第二次飞跃。
１概述…２】
在一套完整的高速纺丝的工艺生产流程中．高速卷绕头就是实
现卷绕成形的功能，是最关键的环节。高速卷绕头是化纤纺织机械中的核心部件，它对自动化控制程度和材料性能要求高，机械加工精度要求严格，卷绕头的价格一般占卷绕设备的一半以上。而国内化纤设备生产厂在开筮高速度、高性能的卷绕头上．与卷绕机整机的开发相比．显得投＾不足，所以我国不得不长期从德国、日本和瑞七等国家进口，严重制约了我国化纤产业用丝工业的发展．使得大量的金钱流＾国外。目前不少化纤厂家使用的仍然是早期的卷绕头，卷绕速度太都处于中低速范围（２０００Ⅲ，皿ｎ出下）．已才：适应当前高速纺丝（３０００ｍ，ｍｉｎ以上）的要求．而且传统的控制方式对丝的均匀性有一定影响，容易产生毛丝、断丝．对丝的后序加工不利．不能满足生产工艺的要求。为此开发技术先进的全自动换筒卷绕头已势在必行。中国纺织机械器材工业协会在技术创新重点方向中，将研制高速卷绕头列在第二位，可见其重要性和紧迫性。
本文主要研究内容如下：
卷绕系统是一娄具有复杂时变速度给定、跳变负载干扰、参数不确定和要求恒线速度的非线性控制系统。为了保证生产设备正常运转，要求相应电机之间必须协调地运行，最重要的一点就是保证速度满足系统要求。
２自抗扰控制器的发展【３】【”
传统控制方法以“模型论方法”为主。建立系统的模型、分析控制系统模型、依靠模理寻求控制规律．是模型论方法的基本思考方式。无论是线性系统还是非线性系统．无Ｉ仑是状态空间洼还是频域法，系统的模型是研究问题的出发点（分析与设计）或归宿ｆ建模与辨识）。系统的数学模型为解释控制系统的本质提供丁一个有效的工且。然而，依靠模型建立控制规律的方法．在控制１二程中又遇到了很大的挑战。鲁棒性是酋当其冲的同题。对于复杂系统，如机器人控制系统，复杂化学反应过程等等，建立数学模型非常困难。寻求和利用某些具有典型特性的非线性环节是值得重视的问题，这也正是白抗扰控制器产生的思想来源。
９０年代中期，对观测器形式的跟踪微分器进行改造丽获得ｒ一类不确定对象的扩张状态观测器（Ｅ趾ｅＩｌｄｅｄｓｔ砒ｅＯｂｓｅ丌ｅｒ，Ｅｓ０１。ＥｓＯ不仅能得到不确定对象的状态．还能获得对象模型中的内扰和外扰的实时作用量．如果将过个实时作用量补偿到控制器中，那么非线性ＰＩＤ中的积分作用就可以取消．再进一步将控制器用于高阶
１白抗扰控制嚣的结构
自抗扰控制器ＡＤＲＣ的结构如图３―１所示（以二阶系统为饲）。
它由三部分组成：跟踪微分器哪，其作用是安排过渡过程并给出过
程的微分信号；扩张状态观测器ＥＳＯ，其作用是给出对象状态变量估计值及系统模型和外扰实时总和作用的估计值，这个吏时估计值的补偿作用使被控对象化为“积分器串联翻”；利用非线性状态误差反馈ＮＬｓＥＦ对被化成“积分器串联型”的对象进行控制Ⅲ腻。
在ＡＤＲｃ结构中，扩张状态观测器和状态误差反馈的非线性蛆台不依赖于描述对象的具体数学表达式和外扰的具体形式．因此只要适当选好了有关非线性函数及其参数．ＡＤＲｃ将对一定范围内的对象具有租好的适应性和鲁棒性【”．
对于非线性组合部分，因为不确定干扰ａｆ【１是通过ＥＳＯ来估计
和抵消的，因此不再需要积分控制，设计一种非线性组合――ＰＤ控
制器，形式如下：“ｏ∽＝Ｋｒ向，（ｑ，ⅡＪ，６１）＋Ｋ口向，（白，Ⅱ２，５２）
（３―１）
其中，ｅｔ＝ｖＬ―ｚ－和毋＝ｖ２一ｚ２分别是误差和微分；砩和ｋ是控锚器的增益；我们把这种类型的ＰＤ控制规律叫“广义ＰＤ（ＧＰＤ）”。
图３―１二阶ＡＤＲｃ站构图
利用ＡＤＲｃ进行系统殴计时，可以把系统的许多＿＝ｆ＝确定因素归结为对系统昀这种或郭种“扰动”，然后利用ＥＳＯ进行估计、补偿，使其变成线性系统的标准形。从而实现曲态系统的动态反馈线性化．这是ＡＤＲｃ的灵括性，也是把复杂问题简单化的手段。
设计过程中最关键的就是ＥｓＯ的确定．通过仿真和实际应用可吼发现，选择台适的非线性函数和增益，对于许多控制问题来说．一个周定的ＥＳ０可以相当准确地跟踪状态．一旦ＥＳＯ调节正确．ＧＰＤ调节也是非常简单的，因为它具有相同的线性ＰＤ控制经验。自抗扰控制器证实是非常有效的，因为它不依赖于被控对象的数学模型．
对象的控制时，一种新的控制律――非线性状悉误差反馈律ｆＮ仰ｌｉｎ－
ｅ甜ｓ诅ｔｅ
ＥⅡ町Ｆｅｅｄｂａｃｋ，ＮＩｓＥＦｌ产生ｒ。综合前述研究，就形成了自
抗扰控制器。
３自抗扰控制器的设计
在非线性控制中．反馈线性化是一种有效的＿ｊ『法。但反馈线性
化需要知道控制对象的精确数学模型．大大限制ｒ它的使用范围。通过对观测器形式的跟踪微分器进行改造进而获得了对一类不确
万方数据　
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