一种剑麻地毯织布机纱线进料调速控制系统的制作方法

本发明涉及纱线调速控制，尤其涉及一种剑麻地毯织布机纱线进料调速控制系统。

背景技术：

1、纱线调速控制技术领域涉及纱线供给速度的精确管理，以适应织布机的操作需求，是织造工业中的关键组成部分，特别是在处理不同种类的纤维和纱线时，如天然纤维、合成纤维以及混合材料，目的是通过精确控制纱线的张力和供给速率，保证织物质量和结构的均一性，包括使用传感器来监测纱线速度、张力以及其他关键参数，并通过算法优化调整纱线供给装置的速度。系统通常集成在自动化的织布机中，以提高生产效率、减少材料浪费，并确保织物的规格精确无误。

2、其中，剑麻地毯织布机纱线进料调速控制系统是一个专门设计用于控制剑麻地毯织布机中纱线进料速度的系统。系统的主要用途是确保在织造剑麻地毯时，纱线以恰当的速度和张力供给，以便制造出结构均匀、质量稳定的地毯。控制系统通过调整进料速度来适应不同厚度和质地的纱线，从而优化织造过程，减少断线和纱线损耗的风险，并提高整体的生产效率，对于维持生产线的连续运行和保证最终产品质量具有至关重要的作用。

3、现有技术在纱线进料调速控制方面通常仅依赖于基本的传感器监测和预设参数调整，缺乏针对实时生产条件变化的动态响应能力。静态的调节方式在遇到纱线类型多样化或环境条件快速变化时往往表现不佳，导致织造效率和质量的不稳定。现有系统未能充分利用纱线的几何特性来优化张力设置，限制了其在生产高端或特殊纺织品时的适应性。此外，对环境适应性的缺乏使得织造机在面对湿度和温度变化时无法自动调整，增加了生产过程中的复杂性和人工干预需求，影响整体生产的连续性和成本效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种剑麻地毯织布机纱线进料调速控制系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种剑麻地毯织布机纱线进料调速控制系统包括：

3、温压协同调节模块采集剑麻纱线进料时的温度和压力数据，计算数据变化，调整织布机进料管道中的温度和压力匹配偏差，稳定纱线物理状态，生成纱线状态响应指标；

4、实时监控模块根据所述纱线状态响应指标，监控织布机中纱线的进料速度，计算进料速度与预设进料速度的偏差，根据计算结果结合纱线实时物理状态，动态调整进料速度匹配织造需求，得到实时调速反馈参数；

5、微分几何分析模块利用所述实时调速反馈参数，测定纱线在织造过程中的曲率，分析纱线曲率变化对纱线张力控制的影响，根据分析结果重新配置张力设置，匹配纱线物理需求，建立纱线张力调控几何模型；

6、环境响应调节模块根据所述张力调控几何模型，监测环境温湿度因素，结合纱线进料的实时数据，评估环境变化对纱线进料速度的影响，根据评估结果调整纱线处理参数匹配当前生产条件，获取环境匹配的纱线控制参数。

7、作为本发明的进一步方案，所述纱线状态响应指标的获取步骤为：

8、收集剑麻纱线进料时的温度和压力，记录为时间序列数据和，表示时间点，计算数据的第一导数，采用公式，

9、

10、

11、生成瞬时温度和压力变化率数据，其中，和代表在时间的温度和压力，和是温度和压力的瞬时变化率；

12、使用所述瞬时温度和压力变化率数据，调整织布机进料管道的温度和压力设置，匹配纱线的物理性质，采用公式，

13、

14、

15、生成调整后温度和压力设置数据，其中，和表示新的温度和压力设置数据，和是织布机进料管道当前温度和压力设置，和是调整系数，控制温度和压力调整的敏感度，和是误差补偿项，用于提高设置的精确度；

16、应用所述调整后温度和压力设置数据，确保纱线在最优物理状态下进料，计算纱线的物理稳定性指数，采用公式，

17、

18、生成纱线物理稳定性指数数据，其中，和是理想温度和压力设置，表示纱线的物理稳定性指数，是调整参数，用于增强稳定性计算的敏感度；

19、依据所述纱线物理稳定性指数数据，采用公式，

20、

21、生成纱线状态响应指标，其中，是自然对数的底数，是响应曲线的调节系数。

22、作为本发明的进一步方案，所述进料速度与预设进料速度的偏差计算步骤为：

23、通过传感器对织布机中纱线的实时进料速度进行监控，并采集数据，生成当前进料速度数据；

24、根据所述纱线状态响应指标，结合原始生产标准初始速度，调整纱线预设进料速度，采用公式，

25、

26、生成调整后的预设进料速度，其中，是基于原始生产标准设定的初始速度，为纱线状态响应指标，用于微调预设速度，反映纱线的实际物理状况，是调节系数，用于根据纱线的状态指标调整预设速度；

27、结合所述当前进料速度数据和调整后的预设进料速度，计算当前进料速度与预设进料速度的偏差，应用公式，

28、

29、其中，为误差调整系数，用于平滑瞬时变化，表示调整后的速度差值，生成纱线进料速度偏差数据。

30、作为本发明的进一步方案，所述实时调速反馈参数的获取步骤为：

31、结合所述进料速度偏差和纱线实时物理状态指数，计算新的目标进料速度，使用公式，

32、

33、生成目标进料速度数据，其中，是速度偏差的调整系数，表示偏差对目标速度的直接影响，是纱线物理状态指数的调整系数，表示物理状态指数对目标速度的影响，是基于偏差和物理状态调整后的新目标进料速度。

34、根据所述目标进料速度数据，计算与织造需求的适配度，采用公式，

35、

36、生成调整后的进料速度，其中，是物理状态偏差调整系数，是理想纱线状态指标，为实际纱线状态指标，利用分数和根号调整对偏差的非线性响应。

37、根据所述调整后的进料速度，采用公式，

38、

39、得到实时调速反馈参数，其中，是调速反馈的平衡系数，是最优速度设定，表示根据当前调整和最优速度综合得到的反馈控制参数。

40、作为本发明的进一步方案，所述纱线曲率变化对纱线张力控制的影响分析步骤为：

41、获取所述实时调速反馈参数，计算速度比例系数，通过公式，

42、

43、其中，是实时调速反馈参数，是调节系数，用于优化速度比例系数的计算效率和准确度，是理想进料速度，是纱线半径，得到速度比例系数；

44、根据所述速度比例系数，计算纱线的曲率，应用公式，

45、

46、其中，是调整因子，用于调整计算的准确度，得到纱线曲率数据；

47、分析所述纱线曲率数据对纱线张力的影响，并计算张力需求，采用公式，

48、

49、其中，是基础张力，是影响系数，用于调整曲率增加对张力的影响，是需求张力，得到纱线张力需求数据。

50、作为本发明的进一步方案，所述纱线张力调控几何模型的获取步骤为：

51、根据所述纱线张力需求数据，计算新配置的张力，采用公式，

52、

53、其中，是新配置的张力，是系统灵敏度系数，用于调整张力配置的灵敏度，是调整因子，用于调整生产过程中的需求变化，得到新张力设置数据；

54、根据所述新张力设置数据，结合纱线的物理状态，调整织布机的张力设置，使用公式，

55、

56、其中，是当前纱线张力，是理想纱线张力，是最终调整后的张力，得到织布机张力设置数据；

57、根据所述织布机张力设置数据，验证适应性，通过公式，

58、

59、其中，是纱线的实际长度，是理想长度，是未调整前的织布机的张力设置，是验证因子，确保织布机新的张力设置匹配生产变化，建立纱线张力调控几何模型。

60、作为本发明的进一步方案，所述环境变化对纱线进料速度的影响评估步骤为：

61、基于所述纱线张力调控几何模型，同步监测当前环境的温度和湿度，通过环境参数计算公式，

62、

63、其中，表示环境参数，和为温度和湿度的非线性权重因子，和分别表示实时监测到的环境温度和湿度，输出综合环境参数数据；

64、结合所述综合环境参数数据与纱线实时进料速度，评估对纱线张力的影响，采用公式，

65、

66、其中，表示影响值，和是调整系数，反映进料速度和环境参数对张力的影响程度，输出张力影响评估结果；

67、利用所述张力影响评估结果，重新调整纱线处理参数，采用公式，

68、

69、确定新的纱线处理参数，匹配当前生产条件，其中，和是线性和非线性调整系数，用于细化纱线处理参数。

70、作为本发明的进一步方案，所述环境匹配的纱线控制参数的获取步骤为：

71、根据所述新的纱线处理参数，进行转换，采用公式，

72、

73、进行初步环境适应性检验，生成检验结果，其中，是生产条件适应性系数，用于评估纱线处理参数的适应性；

74、根据所述检验结果，判断是否需要再调整，若需要，则使用公式，

75、

76、进行优化调整，完全匹配当前生产条件，生成最终纱线处理参数，其中，是理想的检验结果，是调整强度参数，用于根据检验结果微调处理参数；

77、在织布机上应用所述最终纱线处理参数，监测实际效果，使用公式，

78、

79、得到剑麻地毯生产质量指标，其中，代表生产效率，用于调整对生产质量的贡献，代表质量偏差调整系数，用于微调生产过程中的质量波动，输出环境匹配的纱线控制参数。

80、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

81、本发明中，通过综合应用温度和压力的实时调节与动态纱线进料速度调控，极大地提高织造过程的响应性和精确性，通过实时调整纱线的物理状态，能够精确匹配织造需求，确保纱线供给的连续性和稳定性，显著减少因不匹配引起的断线和纱线损耗，微分几何分析使得纱线张力的调整更具有针对性和科学性，优化剑麻地毯的质量和结构均一性，同时系统对环境因素的智能响应功能允许在多变的生产环境下维持高质量生产，减少对操作人员的依赖，推动生产自动化和效率的提升。