Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Автоматизация питания кардочесальных машин
Холстовое питание кардочесальних машин, его достоинства и недостатки 8
Бункерное питание кардочесальных машин, его достоинства и недостатки 11
Системы распределения потока волокнистого материала при бункерном питании кардочесальных машин 15
Автоматическое и автоматизированное управление системой бункерного питания кардочесальных машин 18
Возможности моделирования управления системой бункерного питания кардочесальных машин 20
Компьютерные технологии при исследовании и прогнозировании систем бункерного питания кардочесальных машин 22 Выводы по главе 1 28
Глава 2, Компьютерная модель системы бункерного
питания кардочесальных машин 32
2.1, Математическая модель бункерного питателя 32
2 . 2 , Динамические характеристики и свойства
бункерного питателя 41
2 . 3 Компьютерная модель бункерного питателя 57
2.4 Компьютерная модель батареи питателей
кардочесальных машин 64
2.5 Динамическая модель питания батареи бункеров
кардочесальных машин 8 3
Выводы по главе 2 91
Глава 3. Компьютерное моделирование системы
автоматического управления бункерным питанием
кардочесальных машин 95
4.1. Обобщенная структура системы автоматического
управления 95
4 - 2 ..Критерии оптимального управления 102
4.3.Структура системы адаптивного управления 106
4 . 4 . Математическая модель адаптивной системы
автоматического управления 124
Выводы по главе 3 129
Глава 4. Разработка структуры и элементов
программного моделирующего комплекса для исследований
и проектирования системы автоматического управления
бункерным питанием кардочесальных машин 131
4.1- Обобщенная структура программного моделирующего
комплекса 131
4*2, Специализированные программные средства АМПК 135
4.3, Интерфейс АМПК 139
4 . 4 . Управление экспериментами и обработка их
результатов 14 5
Выводы по главе 4 148
Общие выводы по работе 150
Литература 153
Приложение 168
Введение к работе
Изобретение искусственного двумерного материала -ткани - для изготовления одежды является одним из величайших и древнейших открытий человека. При археологических раскопках самых древних цивилизаций наряду с глиняными черепками находят лоскуты суровых и окрашенных тканей. Идея получения двумерного тканого материала за счет плотного расположения и перекрытия двух взаимно перпендикулярных систем одномерных искусственно произведенных нитей - пряжи - явилась эпохальным открытием в истории развития человеческого общества. Отыскание сырья/ пригодного для получения пряжи и создание технологии получения из этого сырья пряжи, а затем1ткани - все это наряду с «приручением» огня для обогрева и приготовления пищи явилось основой для развития цивилизации [1]
С древнейших времен ткань использовалась человеком не только для изготовления одежды, но и для технических нужд - производства покрывал, тентов, сит, парусов, мешков и др. Поэтому потребность в тканях возрастала и увеличивался их ассортимент. Поскольку технологии прядения, и ткачества являются весьма трудоемкими, за многие века были изобретены и усовершенствованы ручные прялка и ткацкий станок. В 18 веке потребность в парусах, технических и одежных тканях (в основном на нужды армий} так возросли, что производительность этих машин была увеличена за счет использования механического привода вместо ручного и
изобретения прядильных машин с большим числом выпусков ..
До середины 20 века усилия изобретателей были направлены в основном на повышение производительности прядильных и ткацких машин и изменение конструкции для расширения ассортимента. Во 2-й половине 2 0 века стало очевидным, что достигнутые производительность и разнообразие конструкций таковы, что позволяют обеспечить потребности в ткани как по объему, так и по ассортименту, а возможности решения проблем за счет дальнейшей механизации оказались практически исчерпанными.
Однако сохраняются и остаются весьма актуальными проблемы качества получаемых тканей и существенного снижения трудозатрат. Обе эти проблемы наиболее радикально решаются двумя путями:
1)за счет повышения уровня машиностроительной продукции для прядильной и ткацкой отраслей - требуются высокая точность изготовления деталей и узлов, использование высокопрочных материалов с низким износом, снижение энергопотребления, материалоемкости и габаритов оборудования;
2)за счет максимального насыщения технологического оборудования средствами автоматического контроля и управления с использованием возможностей, которые предоставляет современная микроэлектроника и компьютерная техника.
В прядильном производстве при переработке практически всех видов волокнистых материалов одним из
главных и важнейших технологических процессов является процесс кардочесания. Качество получаемого прочеса - равномерность продукта по линейной плотности, хорошая разделяемость волокон, удаление примесей и непря-домых волокон, однородность материала по составу, - в основном определяются однородностью и равномерностью питающего кардочесальные машины потока волокнистого материала„ Несмотря на большое число работ в этой области г разработка систем автоматического управления системой питания батареи кардочесальньтх машин является не решенной и до настоящего времени актуальной и является целью данного исследования. Можно сформулировать следующие задачи исследования,
Целью данной работы является исследование процессов преобразования потоков волокнистого материала в системах распределения этих потоков и питания кардочесальних машин прядильного производства и разработка на основе этих исследований методик и рекомендаций по созданию систем автоматического управления этими процессами.
Актуальность данной научно-технической задачи вытекает из потребности обеспечить равномерное f стабильное и однородное питание кардочесальных машин. Существующее отечественное оборудование не имеет достаточного уровня автоматизации и не обеспечивает требуемого уровня управления процессом.
Решение поставленной общей задачи разделяется на решение следующих задач: 1) изучение современных конструкций систем распределения волокнистого потока, их
особенностей, достоинств и недостатков; 2} разработка математических моделей, алгоритмов и компьютерных мо^ делей потоков и различных вариантов распределения потоков как инструмента для исследования и составной части систем управления; 3) исследование работы распределительных и питающих систем с использованием построенных моделей с целью выбора системы управления; 4) разработка рекомендаций по синтезу системы автоматического управления распределением потока волокнистого материала для питания кардочесальных машин; 5) разработку основ для автоматизации исследований и синтеза автоматических управляющих систем распределения и питания, позволяющих для конкретных конфигураций и режимов технологического оборудования подбирать оптимальные структуру и параметры системы управления.
