線性自抗擾控制器在粗紗機中的應(yīng)用

　　粗紗機是傳統(tǒng)紡紗體系中不可缺少的設(shè)備。粗紗機傳統(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不精確，另一方面耗用的動力較多。新型粗紗機由電子計算機控制4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)，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，精確地完成粗紗的卷繞。

　　在紡紗過程中，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)速控制是粗紗機傳動系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。在實際生產(chǎn)過程中，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確，機械干擾等都容易引起卷繞線速度波動，使卷繞質(zhì)量惡化。因此如何保持卷繞線速度恒定是粗紗機筒管速度控制的關(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。將簡化的線性自抗擾控制器應(yīng)用在筒管轉(zhuǎn)速控制中，可以提高卷繞線速度的穩(wěn)定性，有效減少斷紗，提高粗紗卷繞質(zhì)量。試驗結(jié)果證明，簡化的線性自抗擾控制在實際工程中更為實用。

　　線性自抗擾控制器由三部分組成，均采用非線性函數(shù)，而實際上如果對其進行線性簡化同樣可以得到性能優(yōu)良的控制器，而且能減少參數(shù)，簡單計算。簡化的線性自抗擾控制器繼承了ADRC的優(yōu)點：不需要具體的數(shù)學模型；不需要積分環(huán)節(jié)就能實現(xiàn)無靜差，避免了積分反饋的副作用。除此之外，可大大減少LADRC參數(shù)，只需對幾個參數(shù)進行調(diào)節(jié)即可。

　　線性自抗擾控制器采用貝加萊Power Panel（ PP41）作為主控制系統(tǒng)，完成粗紗機的各項電氣控制功能和數(shù)據(jù)運算，采用貝加萊伺服驅(qū)動器（ACOPOS）作為調(diào)速系統(tǒng)，通過線性自抗擾控制器控制筒管轉(zhuǎn)速，保證卷繞線速度恒定。通過在上海二紡機有限公司EJK211型粗紗機上試驗，系統(tǒng)在LADRC控制下成功消除了現(xiàn)場各種干擾，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。

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