討論了棉紡清梳聯(lián)自調(diào)勻整所涉及的重不勻問題,分析了棉條不勻的組成,指出重不勻不僅要控制內(nèi)不勻,而且要控制外不勻。對勻整片段及控制器的形式也進行了討論，認為混合控制器是較好的控制方式，實踐也證明了這一點。最后對自調(diào)勻速的作用及如何發(fā)揮自調(diào)勻整器的作用提出一些看法。自調(diào)勻整器是棉紡清梳聯(lián)保證棉條重偏和重不勻質(zhì)量的重要裝置。經(jīng)過近三十多年和幾代人的努力，我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的自調(diào)勻整技術(shù)終于開發(fā)成功，并配置在國產(chǎn)清梳聯(lián)系統(tǒng)上運行。由于自調(diào)勻整技術(shù)的本身涉及棉紡工藝理論、微電子技術(shù)、控制理論等學(xué)科的交叉，許多不同的認識和看法存在不足為奇，但一些片面的看法應(yīng)通過理論的分析與實踐的檢驗予以澄清。本文就目前在清梳聯(lián)自調(diào)勻整所涉及的一些問題提出自己的看法和認識。1棉條不勻的組成與分析1．1試驗與問題在同一清梳聯(lián)系統(tǒng)中進行不勻率試驗，得到兩組不同的數(shù)據(jù)，每次試驗為8臺車每次取樣5個，每個試樣取5m棉條，分別稱重，計算其內(nèi)不勻如表1所示。從內(nèi)不勻看，第一組試驗數(shù)據(jù)中內(nèi)不勻大大優(yōu)于第二組，但是計算兩組總不勻時發(fā)現(xiàn)，第一組的總不勻H2.45％，大于第二組的總不勻H1．51％。由此提出了問題：為什么內(nèi)不勻較好的第一組數(shù)據(jù)總不勻比內(nèi)不勻較差的第二組還差?1．2棉條的不勻與組成根據(jù)棉紡工藝理論：總不勻2=外不勻2+內(nèi)不勻2。如采用方差分析則有：S=S組內(nèi)+S組間，總的偏差由內(nèi)、外偏差共同構(gòu)成。分別計算兩組的試驗數(shù)據(jù)，則第一組：S總=14.0887，S組內(nèi)=2.0785，S組間=5×2.402=12.01；第二組：S總=5.7094，．S組內(nèi)=3.0396，S組間=5×0.522=2.61。這樣，在第一組試驗中總平均=20．54，CV=2.93％，外不勻即組問的不勻為CV=2.85％。在第二組試驗中總平均=20.78，CV=1.84％，外不勻即組問的不勻為CV=1.31％。由此可知，外不勻也是總不勻的重要組成部分，如果要降低總不勻，單純降低內(nèi)不勻是達不到目的的。為了有效地控制不勻率，除了要控制每臺車的內(nèi)不勻外，還必須控制臺間的差距，使清梳聯(lián)機組的各梳棉機所生產(chǎn)的棉條重量都在同一水平上波動，從而達到降低總不勻的目的。1．3自調(diào)勻整器的任務(wù)根據(jù)以上的分析，為控制棉條不勻，自調(diào)勻整系統(tǒng)的任務(wù)應(yīng)是：控制每臺單機的不勻，即減小S組內(nèi)；控制臺間的差異，控制外不勻，即減小S組.從整體上看，自調(diào)勻整控制系統(tǒng)的主要形式有開環(huán)控制和閉環(huán)控制。開環(huán)系統(tǒng)對于棉條不勻的主要擾動具有較好的調(diào)節(jié)作用。勻整片段較短，在檢測精度高的條件下，可明顯降低棉條不勻。開環(huán)系統(tǒng)沒有輸出棉條的檢測，其穩(wěn)態(tài)偏差的性能較差，無法自動校正因各種環(huán)節(jié)變化和外界干擾引起的偏差，輸出有時產(chǎn)生漂移而使棉條出現(xiàn)重偏。特別是目前都采用的給棉羅拉位移檢測形式，位移與重量的非線性不可避免會產(chǎn)生偏差，從而造成棉條定量的變動，同時也影響總不勻的控制。閉環(huán)系統(tǒng)的反饋可自動修正各種因素波動所造成的定量偏差，使棉條的均值保證穩(wěn)定，從而降低總不勻。為了取長補短，采用開環(huán)+閉環(huán)的混合環(huán)方式是一種較好的解決方案。其中重點是建立合適的數(shù)學(xué)模型，使兩環(huán)合理地協(xié)調(diào)作用，不產(chǎn)生任何干擾。實踐證明，通過合理的控制模型，達到了充分發(fā)揮兩環(huán)的作用，既可有效地抑制短片段的波動，又可控制棉條重量，滿足了棉紡生產(chǎn)的需要。這就是目前在FT025型清梳聯(lián)自調(diào)勻整器實施的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)已于2001年6月通過中國紡機器材工業(yè)協(xié)會所組織的鑒定。目前在國內(nèi)外已有上千臺安裝并投入正常使用。2對自調(diào)勻整作用的認識2．1對自調(diào)勻整的再認識清梳聯(lián)自調(diào)勻整應(yīng)當(dāng)起到兩個作用：控制不勻率和控制重偏。在這里應(yīng)當(dāng)著重強調(diào)控制重偏的意義。在清梳聯(lián)中，控制重偏有兩個方面體現(xiàn)其重要性：首先它控制了臺間不勻，從而降低總不勻；在實際生產(chǎn)中它還控制了班間、日間、月間不勻，從而保持生產(chǎn)整體的穩(wěn)定性。在棉紡生產(chǎn)中重偏的意義是不言而喻的。為保持穩(wěn)定的生產(chǎn)，控制定量，不僅是質(zhì)量的要求，在經(jīng)濟效益上也是十分重要的。在實際使用中，對自調(diào)勻整系統(tǒng)，特別是多機臺使用的系統(tǒng)，重偏的控制是一個技術(shù)難點，也是衡量該系統(tǒng)先進性的重要指標。2．2自調(diào)勻整的作用不是無限的在清梳聯(lián)系統(tǒng)中，自調(diào)勻整作為控制不勻率的重要手段，承擔(dān)較大的責(zé)任。但是，造成棉條不勻的因素是很多的，如清梳聯(lián)系統(tǒng)中的棉箱、管道、開清工序機臺狀況，抓棉機的工作效率，甚至于車間的溫濕度等都可能影響棉條不勻率。限于我們對對象的認識不足，無法定量地了解這些因素的影響程度。采用開環(huán)系統(tǒng)，抑制主要的影響因素——筵棉的波動，采用閉環(huán)系統(tǒng)補償其余的未知因素的干擾，但這些也只是一定程度的改善，而且還要有足夠的時間使系統(tǒng)得到響應(yīng)。因此，自調(diào)勻整能夠?qū)Ω度魏斡绊?、任何狀態(tài)，使棉條正常的想法是不切合實際的。2．3自調(diào)勻整是整個系統(tǒng)的子系統(tǒng)按照系統(tǒng)論的觀點，應(yīng)當(dāng)把整個清梳聯(lián)工序，甚至整個紡紗過程作為大系統(tǒng)，把自調(diào)勻整作為大系統(tǒng)的子系統(tǒng)來考慮。系統(tǒng)論告訴我們，只有在充分發(fā)揮大系統(tǒng)正常的情況下，子系統(tǒng)才能更好地發(fā)揮作用。而各個子系統(tǒng)都充分發(fā)揮作用，才能保證大系統(tǒng)正常工作。只有在大系統(tǒng)各個子系統(tǒng)都正常如各機臺狀態(tài)正常的情況下，自調(diào)勻整才能充分發(fā)揮作用。同時為控制不勻這一重要指標，還可以考慮進一步將棉箱控制、清棉供棉控制納入自調(diào)勻整系統(tǒng)，達到控制不勻的目的，擴大子系統(tǒng)。當(dāng)然，這些也得兼顧其他質(zhì)量指標如棉結(jié)、雜質(zhì)等。計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展，為我們提供了強大的手段，相信在不久的將來，具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的自調(diào)勻整技術(shù)將趕上和超過世界先進水平。3結(jié)束語(1)根據(jù)棉紡工藝理論，棉條的不勻是由組內(nèi)不勻和組問不勻組成的，單純控制內(nèi)不勻達不到控制不勻的目的。(2)自調(diào)勻整系統(tǒng)應(yīng)在各個片段長度上最大限度地抑制不勻，為此采用混合環(huán)系統(tǒng)是較好的解決方案。(3)應(yīng)當(dāng)強調(diào)自調(diào)勻整系統(tǒng)對棉條重偏的控制作用，它不僅影響不勻率控制，也是棉紡穩(wěn)定生產(chǎn)的重要手段。(4)自調(diào)勻整作為紡紗過程大系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，只有在大系統(tǒng)工作正常時才能充分發(fā)揮作用。自調(diào)勻整系統(tǒng)的作用是有限的，只能是對現(xiàn)有不勻程度的改善。