線(xiàn)性自抗擾控制器在粗紗機(jī)中的應(yīng)用

　　粗紗機(jī)是傳統(tǒng)紡紗體系中不可缺少的設(shè)備。粗紗機(jī)傳統(tǒng)的單機(jī)傳動(dòng)方式是由一個(gè)主電機(jī)通過(guò)若干輪系分別傳動(dòng)牽伸機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。一方面機(jī)械傳動(dòng)效果不精確，另一方面耗用的動(dòng)力較多。新型粗紗機(jī)由電子計(jì)算機(jī)控制4個(gè)變頻調(diào)速電機(jī)，分別傳動(dòng)牽伸系統(tǒng)、筒管系統(tǒng)、錠翼系統(tǒng)及龍筋升降系統(tǒng)，粗紗的牽伸、卷繞成形完全受控于電子計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)粗紗工藝及卷繞成形的軟件指令控制各電機(jī)的速度，精確地完成粗紗的卷繞。

　　在紡紗過(guò)程中，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。筒管的轉(zhuǎn)速控制是粗紗機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，筒管轉(zhuǎn)速受到很多干擾因素的影響，例如卷繞直徑模型不準(zhǔn)確，機(jī)械干擾等都容易引起卷繞線(xiàn)速度波動(dòng)，使卷繞質(zhì)量惡化。因此如何保持卷繞線(xiàn)速度恒定是粗紗機(jī)筒管速度控制的關(guān)鍵。

　　為保證粗紗卷繞質(zhì)量，粗紗在卷繞過(guò)程中要保持一定張力。目前對(duì)粗紗卷繞張力控制最實(shí)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(xiàn)速度恒定。將簡(jiǎn)化的線(xiàn)性自抗擾控制器應(yīng)用在筒管轉(zhuǎn)速控制中，可以提高卷繞線(xiàn)速度的穩(wěn)定性，有效減少斷紗，提高粗紗卷繞質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果證明，簡(jiǎn)化的線(xiàn)性自抗擾控制在實(shí)際工程中更為實(shí)用。

　　線(xiàn)性自抗擾控制器由三部分組成，均采用非線(xiàn)性函數(shù)，而實(shí)際上如果對(duì)其進(jìn)行線(xiàn)性簡(jiǎn)化同樣可以得到性能優(yōu)良的控制器，而且能減少參數(shù)，簡(jiǎn)單計(jì)算。簡(jiǎn)化的線(xiàn)性自抗擾控制器繼承了ADRC的優(yōu)點(diǎn)：不需要具體的數(shù)學(xué)模型；不需要積分環(huán)節(jié)就能實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差，避免了積分反饋的副作用。除此之外，可大大減少LADRC參數(shù)，只需對(duì)幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)即可。

　　線(xiàn)性自抗擾控制器采用貝加萊Power Panel（ PP41）作為主控制系統(tǒng)，完成粗紗機(jī)的各項(xiàng)電氣控制功能和數(shù)據(jù)運(yùn)算，采用貝加萊伺服驅(qū)動(dòng)器（ACOPOS）作為調(diào)速系統(tǒng)，通過(guò)線(xiàn)性自抗擾控制器控制筒管轉(zhuǎn)速，保證卷繞線(xiàn)速度恒定。通過(guò)在上海二紡機(jī)有限公司EJK211型粗紗機(jī)上試驗(yàn)，系統(tǒng)在LADRC控制下成功消除了現(xiàn)場(chǎng)各種干擾，筒管轉(zhuǎn)速在直徑不斷增大的情況下逐漸降低，線(xiàn)速度保持恒定，保證了粗紗的卷繞質(zhì)量，斷紗、壞紗情況也有了一定改善。

　　實(shí)踐證明，簡(jiǎn)化的線(xiàn)性自抗擾控制器在粗紗卷繞速度控制項(xiàng)目中具有良好的控制效果，尤其在有復(fù)雜干擾環(huán)境中，自抗擾控制器表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性。