本發(fā)明涉及紗線調(diào)速控制，尤其涉及一種劍麻地毯織布機(jī)紗線進(jìn)料調(diào)速控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、紗線調(diào)速控制技術(shù)領(lǐng)域涉及紗線供給速度的精確管理，以適應(yīng)織布機(jī)的操作需求，是織造工業(yè)中的關(guān)鍵組成部分，特別是在處理不同種類的纖維和紗線時(shí)，如天然纖維、合成纖維以及混合材料，目的是通過(guò)精確控制紗線的張力和供給速率，保證織物質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的均一性，包括使用傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)紗線速度、張力以及其他關(guān)鍵參數(shù)，并通過(guò)算法優(yōu)化調(diào)整紗線供給裝置的速度。系統(tǒng)通常集成在自動(dòng)化的織布機(jī)中，以提高生產(chǎn)效率、減少材料浪費(fèi)，并確?？椢锏囊?guī)格精確無(wú)誤。

2、其中，劍麻地毯織布機(jī)紗線進(jìn)料調(diào)速控制系統(tǒng)是一個(gè)專門設(shè)計(jì)用于控制劍麻地毯織布機(jī)中紗線進(jìn)料速度的系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要用途是確保在織造劍麻地毯時(shí)，紗線以恰當(dāng)?shù)乃俣群蛷埩┙o，以便制造出結(jié)構(gòu)均勻、質(zhì)量穩(wěn)定的地毯?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)調(diào)整進(jìn)料速度來(lái)適應(yīng)不同厚度和質(zhì)地的紗線，從而優(yōu)化織造過(guò)程，減少斷線和紗線損耗的風(fēng)險(xiǎn)，并提高整體的生產(chǎn)效率，對(duì)于維持生產(chǎn)線的連續(xù)運(yùn)行和保證最終產(chǎn)品質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。

3、現(xiàn)有技術(shù)在紗線進(jìn)料調(diào)速控制方面通常僅依賴于基本的傳感器監(jiān)測(cè)和預(yù)設(shè)參數(shù)調(diào)整，缺乏針對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)條件變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。靜態(tài)的調(diào)節(jié)方式在遇到紗線類型多樣化或環(huán)境條件快速變化時(shí)往往表現(xiàn)不佳，導(dǎo)致織造效率和質(zhì)量的不穩(wěn)定。現(xiàn)有系統(tǒng)未能充分利用紗線的幾何特性來(lái)優(yōu)化張力設(shè)置，限制了其在生產(chǎn)高端或特殊紡織品時(shí)的適應(yīng)性。此外，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的缺乏使得織造機(jī)在面對(duì)濕度和溫度變化時(shí)無(wú)法自動(dòng)調(diào)整，增加了生產(chǎn)過(guò)程中的復(fù)雜性和人工干預(yù)需求，影響整體生產(chǎn)的連續(xù)性和成本效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種劍麻地毯織布機(jī)紗線進(jìn)料調(diào)速控制系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種劍麻地毯織布機(jī)紗線進(jìn)料調(diào)速控制系統(tǒng)包括：

3、溫壓協(xié)同調(diào)節(jié)模塊采集劍麻紗線進(jìn)料時(shí)的溫度和壓力數(shù)據(jù)，計(jì)算數(shù)據(jù)變化，調(diào)整織布機(jī)進(jìn)料管道中的溫度和壓力匹配偏差，穩(wěn)定紗線物理狀態(tài)，生成紗線狀態(tài)響應(yīng)指標(biāo)；

4、實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊根據(jù)所述紗線狀態(tài)響應(yīng)指標(biāo)，監(jiān)控織布機(jī)中紗線的進(jìn)料速度，計(jì)算進(jìn)料速度與預(yù)設(shè)進(jìn)料速度的偏差，根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合紗線實(shí)時(shí)物理狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)料速度匹配織造需求，得到實(shí)時(shí)調(diào)速反饋參數(shù)；

5、微分幾何分析模塊利用所述實(shí)時(shí)調(diào)速反饋參數(shù)，測(cè)定紗線在織造過(guò)程中的曲率，分析紗線曲率變化對(duì)紗線張力控制的影響，根據(jù)分析結(jié)果重新配置張力設(shè)置，匹配紗線物理需求，建立紗線張力調(diào)控幾何模型；

6、環(huán)境響應(yīng)調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述張力調(diào)控幾何模型，監(jiān)測(cè)環(huán)境溫濕度因素，結(jié)合紗線進(jìn)料的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，評(píng)估環(huán)境變化對(duì)紗線進(jìn)料速度的影響，根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整紗線處理參數(shù)匹配當(dāng)前生產(chǎn)條件，獲取環(huán)境匹配的紗線控制參數(shù)。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述紗線狀態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的獲取步驟為：

8、收集劍麻紗線進(jìn)料時(shí)的溫度和壓力，記錄為時(shí)間序列數(shù)據(jù)和，表示時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算數(shù)據(jù)的第一導(dǎo)數(shù)，采用公式，

9、

10、

11、生成瞬時(shí)溫度和壓力變化率數(shù)據(jù)，其中，和代表在時(shí)間的溫度和壓力，和是溫度和壓力的瞬時(shí)變化率；

12、使用所述瞬時(shí)溫度和壓力變化率數(shù)據(jù)，調(diào)整織布機(jī)進(jìn)料管道的溫度和壓力設(shè)置，匹配紗線的物理性質(zhì)，采用公式，

13、

14、

15、生成調(diào)整后溫度和壓力設(shè)置數(shù)據(jù)，其中，和表示新的溫度和壓力設(shè)置數(shù)據(jù)，和是織布機(jī)進(jìn)料管道當(dāng)前溫度和壓力設(shè)置，和是調(diào)整系數(shù)，控制溫度和壓力調(diào)整的敏感度，和是誤差補(bǔ)償項(xiàng)，用于提高設(shè)置的精確度；

16、應(yīng)用所述調(diào)整后溫度和壓力設(shè)置數(shù)據(jù)，確保紗線在最優(yōu)物理狀態(tài)下進(jìn)料，計(jì)算紗線的物理穩(wěn)定性指數(shù)，采用公式，

17、

18、生成紗線物理穩(wěn)定性指數(shù)數(shù)據(jù)，其中，和是理想溫度和壓力設(shè)置，表示紗線的物理穩(wěn)定性指數(shù)，是調(diào)整參數(shù)，用于增強(qiáng)穩(wěn)定性計(jì)算的敏感度；

19、依據(jù)所述紗線物理穩(wěn)定性指數(shù)數(shù)據(jù)，采用公式，

20、

21、生成紗線狀態(tài)響應(yīng)指標(biāo)，其中，是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，是響應(yīng)曲線的調(diào)節(jié)系數(shù)。

22、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述進(jìn)料速度與預(yù)設(shè)進(jìn)料速度的偏差計(jì)算步驟為：

23、通過(guò)傳感器對(duì)織布機(jī)中紗線的實(shí)時(shí)進(jìn)料速度進(jìn)行監(jiān)控，并采集數(shù)據(jù)，生成當(dāng)前進(jìn)料速度數(shù)據(jù)；

24、根據(jù)所述紗線狀態(tài)響應(yīng)指標(biāo)，結(jié)合原始生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)初始速度，調(diào)整紗線預(yù)設(shè)進(jìn)料速度，采用公式，

25、

26、生成調(diào)整后的預(yù)設(shè)進(jìn)料速度，其中，是基于原始生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的初始速度，為紗線狀態(tài)響應(yīng)指標(biāo)，用于微調(diào)預(yù)設(shè)速度，反映紗線的實(shí)際物理狀況，是調(diào)節(jié)系數(shù)，用于根據(jù)紗線的狀態(tài)指標(biāo)調(diào)整預(yù)設(shè)速度；

27、結(jié)合所述當(dāng)前進(jìn)料速度數(shù)據(jù)和調(diào)整后的預(yù)設(shè)進(jìn)料速度，計(jì)算當(dāng)前進(jìn)料速度與預(yù)設(shè)進(jìn)料速度的偏差，應(yīng)用公式，

28、

29、其中，為誤差調(diào)整系數(shù)，用于平滑瞬時(shí)變化，表示調(diào)整后的速度差值，生成紗線進(jìn)料速度偏差數(shù)據(jù)。

30、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述實(shí)時(shí)調(diào)速反饋參數(shù)的獲取步驟為：

31、結(jié)合所述進(jìn)料速度偏差和紗線實(shí)時(shí)物理狀態(tài)指數(shù)，計(jì)算新的目標(biāo)進(jìn)料速度，使用公式，

32、

33、生成目標(biāo)進(jìn)料速度數(shù)據(jù)，其中，是速度偏差的調(diào)整系數(shù)，表示偏差對(duì)目標(biāo)速度的直接影響，是紗線物理狀態(tài)指數(shù)的調(diào)整系數(shù)，表示物理狀態(tài)指數(shù)對(duì)目標(biāo)速度的影響，是基于偏差和物理狀態(tài)調(diào)整后的新目標(biāo)進(jìn)料速度。

34、根據(jù)所述目標(biāo)進(jìn)料速度數(shù)據(jù)，計(jì)算與織造需求的適配度，采用公式，

35、

36、生成調(diào)整后的進(jìn)料速度，其中，是物理狀態(tài)偏差調(diào)整系數(shù)，是理想紗線狀態(tài)指標(biāo)，為實(shí)際紗線狀態(tài)指標(biāo)，利用分?jǐn)?shù)和根號(hào)調(diào)整對(duì)偏差的非線性響應(yīng)。

37、根據(jù)所述調(diào)整后的進(jìn)料速度，采用公式，

38、

39、得到實(shí)時(shí)調(diào)速反饋參數(shù)，其中，是調(diào)速反饋的平衡系數(shù)，是最優(yōu)速度設(shè)定，表示根據(jù)當(dāng)前調(diào)整和最優(yōu)速度綜合得到的反饋控制參數(shù)。

40、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述紗線曲率變化對(duì)紗線張力控制的影響分析步驟為：

41、獲取所述實(shí)時(shí)調(diào)速反饋參數(shù)，計(jì)算速度比例系數(shù)，通過(guò)公式，

42、

43、其中，是實(shí)時(shí)調(diào)速反饋參數(shù)，是調(diào)節(jié)系數(shù)，用于優(yōu)化速度比例系數(shù)的計(jì)算效率和準(zhǔn)確度，是理想進(jìn)料速度，是紗線半徑，得到速度比例系數(shù)；

44、根據(jù)所述速度比例系數(shù)，計(jì)算紗線的曲率，應(yīng)用公式，

45、

46、其中，是調(diào)整因子，用于調(diào)整計(jì)算的準(zhǔn)確度，得到紗線曲率數(shù)據(jù)；

47、分析所述紗線曲率數(shù)據(jù)對(duì)紗線張力的影響，并計(jì)算張力需求，采用公式，

48、

49、其中，是基礎(chǔ)張力，是影響系數(shù)，用于調(diào)整曲率增加對(duì)張力的影響，是需求張力，得到紗線張力需求數(shù)據(jù)。

50、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述紗線張力調(diào)控幾何模型的獲取步驟為：

51、根據(jù)所述紗線張力需求數(shù)據(jù)，計(jì)算新配置的張力，采用公式，

52、

53、其中，是新配置的張力，是系統(tǒng)靈敏度系數(shù)，用于調(diào)整張力配置的靈敏度，是調(diào)整因子，用于調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程中的需求變化，得到新張力設(shè)置數(shù)據(jù)；

54、根據(jù)所述新張力設(shè)置數(shù)據(jù)，結(jié)合紗線的物理狀態(tài)，調(diào)整織布機(jī)的張力設(shè)置，使用公式，

55、

56、其中，是當(dāng)前紗線張力，是理想紗線張力，是最終調(diào)整后的張力，得到織布機(jī)張力設(shè)置數(shù)據(jù)；

57、根據(jù)所述織布機(jī)張力設(shè)置數(shù)據(jù)，驗(yàn)證適應(yīng)性，通過(guò)公式，

58、

59、其中，是紗線的實(shí)際長(zhǎng)度，是理想長(zhǎng)度，是未調(diào)整前的織布機(jī)的張力設(shè)置，是驗(yàn)證因子，確?？棽紮C(jī)新的張力設(shè)置匹配生產(chǎn)變化，建立紗線張力調(diào)控幾何模型。

60、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述環(huán)境變化對(duì)紗線進(jìn)料速度的影響評(píng)估步驟為：

61、基于所述紗線張力調(diào)控幾何模型，同步監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫度和濕度，通過(guò)環(huán)境參數(shù)計(jì)算公式，

62、

63、其中，表示環(huán)境參數(shù)，和為溫度和濕度的非線性權(quán)重因子，和分別表示實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境溫度和濕度，輸出綜合環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；

64、結(jié)合所述綜合環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)與紗線實(shí)時(shí)進(jìn)料速度，評(píng)估對(duì)紗線張力的影響，采用公式，

65、

66、其中，表示影響值，和是調(diào)整系數(shù)，反映進(jìn)料速度和環(huán)境參數(shù)對(duì)張力的影響程度，輸出張力影響評(píng)估結(jié)果；

67、利用所述張力影響評(píng)估結(jié)果，重新調(diào)整紗線處理參數(shù)，采用公式，

68、

69、確定新的紗線處理參數(shù)，匹配當(dāng)前生產(chǎn)條件，其中，和是線性和非線性調(diào)整系數(shù)，用于細(xì)化紗線處理參數(shù)。

70、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述環(huán)境匹配的紗線控制參數(shù)的獲取步驟為：

71、根據(jù)所述新的紗線處理參數(shù)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，采用公式，

72、

73、進(jìn)行初步環(huán)境適應(yīng)性檢驗(yàn)，生成檢驗(yàn)結(jié)果，其中，是生產(chǎn)條件適應(yīng)性系數(shù)，用于評(píng)估紗線處理參數(shù)的適應(yīng)性；

74、根據(jù)所述檢驗(yàn)結(jié)果，判斷是否需要再調(diào)整，若需要，則使用公式，

75、

76、進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，完全匹配當(dāng)前生產(chǎn)條件，生成最終紗線處理參數(shù)，其中，是理想的檢驗(yàn)結(jié)果，是調(diào)整強(qiáng)度參數(shù)，用于根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果微調(diào)處理參數(shù)；

77、在織布機(jī)上應(yīng)用所述最終紗線處理參數(shù)，監(jiān)測(cè)實(shí)際效果，使用公式，

78、

79、得到劍麻地毯生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)，其中，代表生產(chǎn)效率，用于調(diào)整對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量的貢獻(xiàn)，代表質(zhì)量偏差調(diào)整系數(shù)，用于微調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量波動(dòng)，輸出環(huán)境匹配的紗線控制參數(shù)。

80、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

81、本發(fā)明中，通過(guò)綜合應(yīng)用溫度和壓力的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與動(dòng)態(tài)紗線進(jìn)料速度調(diào)控，極大地提高織造過(guò)程的響應(yīng)性和精確性，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整紗線的物理狀態(tài)，能夠精確匹配織造需求，確保紗線供給的連續(xù)性和穩(wěn)定性，顯著減少因不匹配引起的斷線和紗線損耗，微分幾何分析使得紗線張力的調(diào)整更具有針對(duì)性和科學(xué)性，優(yōu)化劍麻地毯的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)均一性，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境因素的智能響應(yīng)功能允許在多變的生產(chǎn)環(huán)境下維持高質(zhì)量生產(chǎn)，減少對(duì)操作人員的依賴，推動(dòng)生產(chǎn)自動(dòng)化和效率的提升。