CN1856610A

CN1856610A - 适应性控制电驱动纬纱制动器的方法

Info

Publication number: CN1856610A
Application number: CNA2004800271830A
Authority: CN
Inventors: 帕·约瑟夫松
Original assignee: Iro AB
Current assignee: Iro AB
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2024-09-14
Also published as: WO2005033391A1; EP1664412A1; DE10343506A1; CN1856610B; EP1664412B1; DE502004009536D1

Abstract

本发明涉及一种控制电驱动纬纱制动器(C)的方法，其中纬纱张力至少在分别被其开始和结束限定的选定的制动间隔(B)被影响。此外，计算了至少一个用于与为制动间隔设置的参考值(R)比较的平均值(td，G1至G3)。至少对每一制动间隔，从在一些插入操作期间的测量点产生的纱线张力测量值(t1至t3)，在电子控制回路(D)中，以及在有差异的情况下，获得用于随后插入操作和用于纱线制动器的校正信号(K)。在制动间隔(B)内限定的评估间隔(A)中的测量值(t1至t3)专门地用于比较。所述评估间隔的起点(AA)与制动间隔(B)的起点(AB)相比被转移至制动间隔(B)中。

Description

适应性控制电驱动纬纱制动器的方法

技术领域

本发明涉及一种依据权利要求1的前序部分所述的方法。

背景技术

依据从EP 0 708 189 A所知的方法，在多个插入操作期间获得的测量值被转换成平均值，其中每一插入操作都具有设定的控制曲线。将平均值曲线与至少一个参考值比较。从比较中，计算出新的控制曲线，在进一步的插入操作期间纱线制动器通过所述曲线进行操作。这需要结合起始角度值和/或控制曲线的幅度的周相移动重复数次。选定的制动间隔被特意考虑，因为相存在于示意性使用的剑杆织机(gripper weavingmachine)的每一插入操作期间，在此期间不需要制动操作。

依据从EP 1 314 806 A所知的方法，第一平均值从在连续的测量点处的数个插入操作和在插入操作内的预定大小的选定间隔中获得的测定值计算而来。在多个插入操作的各个最后的插入操作期间，从计算的平均值对每一间隔形成总平均值。然后，将总平均值与所属间隔的相应的参考值比较，以达到获得校正信号的目的。各个总平均值计算的间隔是制动器驱动期间的制动间隔。由于纱线张力的瞬时特性在制动间隔的开始显示出非常强烈的波动，其中，所述波动依赖于制动器的机械响应行为和纱线张力对制动器的响应行为的物理响应，制动间隔的测量点的所有测量值的计算总平均值代表了制动器对纱线张力的实际影响，其中这种代表被这些波动歪曲，以致在最终实现基本优化的控制之前需要许多调节步骤。这在纱线加工系统启动时以及由于在正常操作期间发生的纱线张力进程的不利趋势的必要重新调整时很重要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种允许以自动、快速和可靠的方式，实现几乎最优地驱动纬纱制动器的方法。

这个目的通过权利要求1的技术特征来实现。

由于至少评估间隔的开始被相对于制动间隔的开始转移进制动间隔的内部，并且仅仅考虑在评估间隔期间产生的测定值，因此，在制动间隔开始后产生的测量值的强烈波动不会对所述测量值与参考值的比较产生歪曲影响。在评估间隔内考虑的测定值相对较好地代表了制动器对纱线或纱线张力进程的影响，仅用少数几步调节步骤就快速和可靠地实现几乎最优的制动控制。这对纱线处理启动后的阶段以及由于变化的外部影响而在正常操作期间变得必要的重新调整都是如此。由于消除了开始发生的波动的歪曲影响，调节的精确度可以得到提高，并且，可采用相对较大且理想的连续插入操作数目计算平均值。

然而，依据本方法的一个适宜的变型，在所有的测量点都产生测定值，但是在制动间隔和开始和评估间隔的开始采集的测定值将被忽略，例如通过被执行计算的微处理器摒弃。这种摒弃通过使用计数器或计时元件或在某些情况下通过程序调度程序确定。

依据本方法的另一个适宜的变型，开始测定值仅在真正位于评估间隔内部的测量点处产生。通过这样，执行计算的微处理器可免于在测定值中进行选择的任务。

依据本方法的另一个适宜的变型，在制动间隔的开始和评估间隔的开始之间根本不设任何测量点。这意味着纱线张力的明显波动在瞬时期内根本不会被测量。

实际上，虽然在接近制动间隔结束的波动具有更弱的影响，但也会发生类似的纱线张力波动，例如由传送纬纱的插入装置引起。依据本方法的一个适宜的变型，评估间隔的结束也被相对于制动间隔的结束转移进制动间隔区的内部。通过这样有可能仅考虑至少一个在制动间隔内的决定性的部分，以仅仅调查纱线张力在此部分的行为。

在一种简单的技术方法中，制动间隔的开始和评估间隔的开始之间的偏移量可以通过测量点或测定值的预定数进行选定，例如，作为一个考虑到制动间隔开始后的纱线张力的瞬时特性而预先确定的值。

适宜地，插入操作或织机主轴的360°旋转被均分为多于500个测量点，优选地均分为512个测量点，以获得相对较高的分辨率。

在不同的选定的制动间隔中，制动间隔的开始和评估间隔的开始之间的偏移量可以相同，或可以不同，以最优地处理各个制动间隔中的纱线张力进程。

产生的校正信号可以在随后的插入操作期间并且就在制动间隔的开始发射至纱线制动器的驱动器，甚至也可以提前发射，以更好地弥补制动器的机械响应行为。

为了允许尽可能简单和可靠地与参考值进行比较，适宜地，从评估间隔内的平均值计算制动间隔的算术总平均值。然后将这个算术总平均值与参考值进行比较。此时，这个总平均值是一个没有明显波动的固定值。

有两种不同的方法可用于所述的计算总平均值。在第一种情况下，从多个插入操作的测定值对每一测量点计算一个平均值，每一测量点均位于评估间隔内。然后，从所有算得的平均值中产生总平均值。在另一种情况下，对测定值的每个插入操作计算算术平均值，其中所述测定值取自多个插入操作期间的评估间隔内。仅在此时，总平均值是由所有算得的算术平均值产生。

依据本方法的另一个可选的但是是适宜的变型，调节进行的方式不是形成总平均值，而是依据第一或第二可能的方法首先计算评估间隔的平均值，然后以中间值的形式将所有算得的平均值与参考值进行比较，以使产生的校正信号依赖于许多平均值，在比较过程中，这些平均值以百分数形式表示高于或低于参考值。在这种方式下，可以说，纱线张力进程的趋势是在评估间隔中确定的，该趋势随后用作调节变量，以达到在后一个插入操作中更强烈或更弱地驱动制动器的目的。这在某些情况下可以减少需要的计算量并产生非常稳定的调节特性。

依据本方法的另一个适宜的变型，算术平均值通过加权测量值的平均值而计算。通过这样，可以说，在评估间隔内选定了一个子区间，取自所述子区间的测量值或平均值在计算总平均值时比位于所述子区间以外的平均值给予更高的重要性。例如，在所述子区间内获得的至少一个，优选多个后续的平均值将在计算时考虑为大于100％，而位于所述子区间以外的平均值被考虑为小于100％。在这种情况下，可以说，对较高级别的相角比较低级别的相角更加注重地予以考虑，所有相角都在各自的制动间隔内。

依据本方法的另一个方法，该方法是适宜于最优化适应性制动控制的变型，其中，没有计算算术总平均值，而是确定了平均值的中间值，该中间值在平均值数列中可更好地代表平均值的分布。与中间值相比，所述平均值的50％与其相等或更大。通过使用该中间值，可考虑对每一制动间隔比其它相角更具代表性的特别重要的相角。

附图说明

本发明的实施方案将在附图的帮助下得到解释。在附图中：

图1是纱线加工系统的示意图，所述纱线加工系统包括用于自动控制电驱动的纬纱制动器的电子控制装置；

图2是纱线张力随织机的旋转角度或随时间变化的曲线图；

图3是用于图解本方法的过程的图2的曲线图的简化部分；

图4是用于图解本方法的另一个变型的图2的曲线图的简化部分；

图5是用于图解本方法的另一个变型的图2的曲线图的简化部分。

具体实施方式

图1中示意性地显示的纱线加工系统S包括纬纱Y的喂纱装置F，其中纬纱被间歇地供给一种例如片梭织机的织机。沿喂纱装置F和织机W之间的纱线路径，设置了电驱动控制纬纱制动器C，且在纬纱制动器C的下游设置了张力计T。张力计T测量纬纱的张力。织机的插入组件，例如取线夹具1和接线夹具2被示出且在织布周期中被主轴3驱动。取线夹具1在插入操作开始时抓取纬纱的自由端并从静止加速直至达到纺织梭道的中央。在那里接线夹具2正等着接过纬线末端并将纬纱通过织面拉至另一织物边缘，随后终止插入操作。在这种情况下，优选在纬纱Y的纱线张力的进程获得类似心形的曲线。控制制动器C以在选定的制动间隔中改变纱线张力，例如：在取线夹具1的动作启动之前不久或者动作启动期间，在转换期间，以及插入操作结束之前不久。在某些情况下，制动器C在插入操作的中间相角会保持无效状态。可以选择随机的多个制动间隔，其持续时间或角度范围(相对于织机主轴3的360°旋转)可以任意选择。

主轴3的转动通过传感器4进行扫描，传感器4发射角度信号至一个电子控制装置5，该装置用于适应性控制制动器C。举例来说，张力计T包括评估电路9并且提供测得的纱线张力的模拟信号或测量值。在某些情况下，张力计T甚至可以与可编程微处理器10组合。制动器C包括电子致动器7，电子致动器7用于在非制动情形和最大制动效应之间改变制动效应例如通过一个可变电压信号的方式。在制动器C处可设置接通电路8，在某些情况下，接通电路8甚至含有微处理器。

在电子控制装置5中设置微处理器MP，举例来说，可以将未显示的一个计数器或计时组件连接到所述微处理器MP。此外，对电子控制装置5设置输入部件6。例如用于制动控制的参数和/或参考值可以在输入部件6中输入，在某些情况下可通过手动输入或通过控制器或通过更高等级的控制装置进行输入。

对纬纱制动器C进行适应性控制，即，在纱线处理系统S启动后以及在正常操作期间分别驱动纬纱制动器C，但仅在选定的制动间隔期间实现某些制动效应。在这种情况下，制动效应通过适应性控制逐渐变化直至达到被认为最佳的张力计T测得的纱线张力曲线的进程。

例如，纬纱制动器C通过设置在启动后和几个插入操作，例如在20个插入操作中的制动间隔，以计算张力计T在连续测定点的测定值的平均曲线。在这种情况下，插入操作的转动角度范围(在主轴旋转的360°内)或主轴3的全360°旋转可以用测定点例如用512个测定点进行均分。在完成插入操作数量后，将在每一制动间隔内的测定值的评估结果与设定的参考值比较，如果相对参考值判定为不允许的偏差，则会产生一个校正信号，该校正信号在随后的插入操作期间被传送至纬纱制动器C的致动器，以达到控制更强或更弱的制动效应的目的。继续这种适应性控制，以使例如多个插入操作的最先插入操作的测定结果在每个新的操作时被舍弃而随后考虑最新的插入操作的测定值。纬纱制动器的这种适应性控制对剑杆织机尤其有用，但也可以采用其修改形式用于抛射体引纬织机(projectile weaving machine)。

图2是纱线张力(cN)随织机主轴3的一个360°旋转(或主轴3的360°旋转的时间t)的曲线图。在这种情况下，该范围被测定点M均分，例如被512个测定点均分，在其中的每个测量点获取各个张力计T的测定值，并在电子控制装置中评估。适应性控制形成一个调节回路，该回路通过纬纱Y闭合，例如，在该回路中，为选定的制动间隔设定的纱线张力参考值(依据经验提前获得的值，依赖于织机类型和纱线质量以及类似变量)和测量值或角度信息或时间信息都是调节变量。

在图2中提供了六个选定的制动间隔BI-BVI。每一制动间隔B由实际为角度值或时间点的起始AB和结束EB限定。图2中，第一制动间隔的开始位于0°但结束大约在40°(在插入开始前的休止相角)。第二制动间隔从大约40°延伸至大约70°。第三制动间隔从大约150°延伸至大约170°。第四制动间隔从大约170°延伸至大约180°。第五制动间隔从大约285°延伸至大约300°。第六制动间隔从大约300°延伸至大约360°。纬纱制动器C在制动间隔期间被电驱动，具体而言，被电子控制装置5的微处理器MP驱动。

例如，忽上忽下的曲线TK具有平均值，该平均值产生于测量点M的测定值或曲线，该曲线通过在预定数(例如20)的插入操作期间测量点M处取得的纱线张力的平均值而得到。曲线图中显示的水平线是各个制动间隔采用的纱线张力测定值各自的算术总平均值GI-GVI。将每一总平均值GI-GVI与为其制动间隔设定的参考值R进行比较，以达到获得校正信号的目的。例如，如果总平均值大于参考值R，产生的校正信号K将使纬纱制动器C在后面的插入操作期间驱动时更不强烈。但如果总平均值小于参考值R，那么，在考虑产生的校正信号K的情况下，纬纱制动器C在后面的插入操作期间更加强烈地驱动。除了算术总平均，也可以使用其它正中间值或负中间值。通过这种方式，对纬纱制动器C进行适应性控制直至实现被认为在最广泛意义上为最优的纱线张力进程曲线。

根据本发明，对于校正信号K的产生，仅考虑从各个制动间隔BI-BVI的张力计T的测定值，所述测定值取自限定在制动间隔内的评估间隔AI-AVI内，以使评估间隔AI-AVI的起点AA相对于相同的制动间隔BI-BVI的起点AB被转移至制动间隔内部，具体而言，具有例如在制动间隔BI由VI显示的转移量。

在这种情况下，本方法可以以如下方式进行，使得在转换或过渡范围(在制动间隔开始和评估间隔开始期间)内的测量点M获得的测定值被微处理器MP或被编程的张力计T忽略，以使张力计T在转换范围内不产生测定值，或在转换范围内不设置任何测量点。

各个制动隔BI-BVI的起点AB后纱线张力的强烈的的瞬时特性被去除，，当以这种方式形成平均值和随后计算总平均值时所述瞬时特性具有强烈的歪曲影响，因此，平均值或计算的总平均值能很好地代表在各个制动间隔的纬纱制动器C的实际操作并在适应性控制期间获得稳定的调节性能，且具有相对快速地实现纱线张力进程的最优曲线的优点。

图3至图5显示了适应性制动控制的方法的不同变型。应该注意到图3至图5中仅仅考虑了一个选定的制动间隔B。

依据图3在不计算算术总平均值的情况下进行适应性控制。例如，微处理器MP以百分数确定在测量点M的测定值t1-t3的平均值td有多少比参考值R更高或更低，以探测将通过校正信号K抵消的趋势，所述校正信号K来源于微处理器MP在一稍后的插入操作期间例如在执行评估后的插入操作期间的判定。

评估间隔A的起点AB与制动间隔B的起点AB相比而转移至制动间隔B的内部。制动间隔的末端EB和评估间隔的末端EA重合。在图3的实施例中的评估间隔A内，在均匀设有六个测量点M，图中说明了测定值t1-t3，这些测定值是在三个插入操作(作为一个例子)过程中获得的。对每一测量点M计算平均值td(用交叉号表示)。然后将所有在评估间隔I中计算的平均值td与设定的参考值R比较，以发现多少平均值高于参考值R，多少平均值低于参考值R。在显示的实施例中，四个平均值td高于参考值，两个平均值低于参考值R，相应的关系为66％∶33％。校正信号K在考虑到这种2∶3的测定下产生。然后，纬纱制动器C将在具有这种校正信号K的后一个插入操作中驱动地更弱一些(校正信号K的箭头方向朝下)。

依据图4，对每一测量点M计算在评估间隔A内获得的测定值t1至t3的平均值td(用交叉号表示)。然后从平均值td计算出算术平均值G。该算术平均值G于参考值R比较，以获得校正信号K。在这种情况下，偏差由x显示，该偏差存在于总平均值G和参考值R之间。

依据图5，在这种情况下为三个插入操作的每一操作从评估间隔A中获得的测定值t1至t3中计算出算术平均值G1至G3。G1至G3的平均值形成总算术平均值G。总平均值G与参考值R进行比较，随后由测定的偏差x产生校正信号K，举例来说，该校正信号取决于偏差x的大小和方向。

依据图5中的方法变型，或者可以探测多少个平均值G1至G3比参考值R更高，多少个平均值G1至G3比参考值更低，以达到获得一种趋势的目的，校正信号K可以从这种趋势中获得，例如，校正信号K依赖于平均值G1至G3相对于参考值R的百分比的分布。在这种情况下，不需要计算总平均值G。

通过适应性控制实现的纱线张力的进程或纱线张力曲线被认为是一种最优情况，此时，与纬线相关的纱线加工系统的停工的次数最少，或者根本不会发生任何停工。

图3中的虚线表示评估间隔A的终点EA’，在这种情况下，该终点与制动间隔B的终点EB相比而转移至制动间隔B之内，以使适应性控制不考虑在评估间隔的终点和制动间隔的终点获得的测定值。

此外，在未显示的本方法的变型中，在评估间隔的内部找到的平均值在形成算术总平均值的时候可以进行不同的加权，即通过特定地考虑评估间隔的子区间，以例如仅对纬纱制动器动作的具有决定性作用的特定相角进行更为适应性的控制。然而，始终仅利用取自评估间隔内的测定值，所述评估间隔比制动间隔短，以达到为了适应性控制而排除纱线张力的强烈波动的影响的目的，这些波动容易在制动间隔的开始相角和/或终止相角，即在转换范围内发生。在计算总平均值的时候，至少一个或几个来自评估间隔的子区间的连续获得的平均值，其中的子区间分被认为尤其重要，被例如对每一值用120％评估，而在子区间以外获得的平均值每个仅用80％评估。

依据未图示的本方法的另一种变型，没有从评估间隔的平均值计算任何算术总平均值，而是确定了一个中间值并最终与参考值比较。该中间值是在测定值的分布内的测定值中的值，所述中间值是依据其大小排列的测量值的数列的半数。所述中间值表示测量值数列的50％等于或大于中间值。中间值可以表示平均值的统计分布，以最优化适应性制动控制，在某些情况下比算术平均更好。

在不同的制动间隔B，各个转换范围V的大小可以选择为相同或不同。

Claims

1.用于在包括织机(W)，尤其是剑杆织机的纱线处理系统中适应性控制电驱动纬纱制动器(C)的方法，依据所述方法，纬纱张力至少在分别由起点(AB)和终点(EB)限定的选定的制动间隔(B，BI至BVI)中受纬纱制动器(C)的影响，所述起点(AB)和终点(EB)由在持续时间中的时间点或插入操作的旋转角度范围内的角度值表示，所述旋转角度范围与织机(W)的主轴(3)的旋转角度有关；依据所述方法，在电子调节回路(D)中，至少对每一制动间隔从纱线张力的测量值(t1至t3)计算了平均值(td，G1至G3)，所述测量值在多个插入操作的连续测量点(M)处采集；依据所述方法，如果所述的平均值与设定的参考值(R)有偏差(x)，则产生用于在后续插入操作期间驱动纬纱制动器(C)的校正信号(K)，其特征在于，测定值(t1至t3)取自限定在制动间隔(B，BI至BVI)内的评估间隔(A，AI至AIV)，而且，为限定评估间隔(A)，至少评估间隔的开始点(AA)与制动间隔的开始点(AB)相比而转移至制动间隔(B)的内部。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测定值在所有的测量点产生，且忽略在测定值制动间隔的开始点(AB)和评估间隔的开始点(A)之间采集的测定值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测定值(t1至t3)仅在位于评估间隔(A)内的测量点(M)处产生。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在制动间隔的开始点和评估间隔的开始点之间不设测量点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，评估间隔(A)的结束点(EA’)与制动间隔(B)的结束点(EB)相比而转移至制动间隔(B)的内部。

6.根据权利要求1至3的至少一项所述的方法，其特征在于，制动间隔的开始点和评估间隔的开始点之间的转移范围(V)被限定为测量点(M)或测量值(t1至t3)的一个预定数，所述预定数是考虑到制动间隔(B)的开始点后的纱线张力的瞬时行为而预先确定的。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，插入操作或主轴(3)的360°旋转被细分为多于500个测量点(M)，优选地被均分为512个测量点(M)。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在制动间隔的开始点和评估间隔的开始点之间各个转移范围(V)被选定为等于或不同于各个制动间隔。

9.根据前述权利要求的至少一项所述的方法，其特征在于，在后一个插入操作期间的制动间隔(B)的开始点(AB)这一时间点或之前，校正信号(K)被发射至纬纱制动器(C)的驱动器(7)。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，总平均值(G)为制动间隔(B)从在各个评估间隔(A)内计算出的多个插入操作的平均值(td，G1至G3)计算得到，且将总平均值(G)与参考值(R)进行比较。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，从评估间隔(A)内获得的多个插入操作的测量值(t1至t3)分别对每一测量点(M)计算平均值(td)，或者对每一插入操作计算平均值(G1至G3)，总平均值(G)产生于所有算得的平均值(td，G1至G3)。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从在多个插入操作期间和在评估间隔(A)内获得的测量值(t1至t3)对每一测量点(M)计算平均数(td)，或者对每一插入操作计算平均值(G1至G3)，且所有算得的平均值(td，G1至G3)都与参考值(R)进行比较，以获得校正信号(K)，该校正信号取决于高于或低于参考值(R)的计算平均数或平均值的数目所占的百分数大小。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从在多个插入操作的评估间隔(A)内获得的测量值(t1至t3)用至少一个或几个测量值(t1至t3)的不同加权产生总平均值，并且，将加权总平均值与参考值(R)进行比较。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由多个插入操作的评估间隔内获得的测量值(t1至t3)确定中间值，将中间值与参考值(R)进行比较。