Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Постановка задачи исследования. Математическая модель процесса раскладки нити 4Z
1.1. Основные понятия процесса намотки нити» Состояние проблемы /2
1.2. Математическая модель процесса раскладки нити 25
1.3. Функциональные задачи управления процессом раскладки нити 34-
1.4. Динамическая модель неизменяемом части системы управления раскладчиком нити 39
1.5. Обзор традиционных схем и способов управления процессом раскладки нити и выбор
алгоритмической базы 47
Выводы 55
ГЛАВА 2. Управление в условиях неполной информации о векторе состояния и операторе объекта 57
2.1, Принципы управления на скользящих режимах. 5?
2.2, Информационные аспекты построения систем на скользяїцих режимах
2.3, Вопросы грубости алгоритмов управления 75
ВЫВОДЫ 4QQ
ГЛАВА 3, Синтез алгоритмов управления процессом раскладки нити jQZ
3.1. Синтез алгоритма управления процессом раекладки нити с учетом динамических свойств модели 10$
3.2, Синтез релейного алгоритма управления раскладчиком нити на базе двухфазного асинхронного двигателя і06
3.3, Синтез наблюдателя состояния для обеспечения требуемой точности АСР раскладчика нити 40$
3.4, Вопросы грубости алгоритмов управления раскладчиком нити к неучтенным инерционностям дат чика положения и двигателя 118
3.5, Анализ точности АСР раскладчика нити с дискретным датчиком положения 136
3.6, Синтез алгоритма адаптивного управления 15Z Выводы , 160
ГЛАВА 4. Функциональные схемы подсистем и элементов САУ перемоточным модулем 162
4.1. функциональная схема САУ перемоточным модулем. 163
4.2. Функциональная схема АСР линейной скорости наматывания нити 171
4.3. Функциональная схема релейной АСР раскладчика нити , і 77
4.4. Функциональная схема адаптивной системы управления раскладчиком нити 18Z
4.5. Функциональная схема датчика положения раскладчика нити 1%Ц-
Выводы fgg
ГЛАВА 5. Техническая реализация и экспериментальные исследования разработанных алгоритмов управления и функциональных схем 19Z
5.1. Техническая реализация и результаты испытания датчика положения. 192
5.2. Техническая реализация и результаты экопери -ментального исследования адаптивной системы управления раскладчиком нити 195
5.3. Техническая реализация и результаты внедрения релейной системы управления раскладчиком нити 206
Выводы по диссертации 226
Литература.
- Функциональные задачи управления процессом раскладки нити
- Информационные аспекты построения систем на скользяїцих режимах
- Синтез наблюдателя состояния для обеспечения требуемой точности АСР раскладчика нити
- Функциональная схема релейной АСР раскладчика нити
Введение к работе
Задача технического перевооружения предприятий легкой промышленности, поставленная в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I981-1985 годы и на период до 1990 года" И] , предполагает прежде всего создание высокоэффективного оборудования и внедрение в эту отрасль новых современных методов автоматизации.
Технологические процессы в текстильной промышленности ха -рактеризуются значительной сложностью и многообразием переходов, причем качество конечного продукта весьма часто определяется уровнем осуществления вспомогательных операций. Б текстильной технологии типовой операцией является перемотка пряжи, нитей и других длинномерных продуктов и материалов. От того, насколько точно выдерживаются строго определенные режимы намотіш во многом зависят свойства готовой продукции: пряжи и тканей. Намотка нити обеспечивается оборачиванием ее вокруг паковки и раскладкой, то есть перемещением нити вдоль образующей тела намотки [2] ,
Разнообразие оборудования, условий, при которых происходит перемотка, расширящийся ассортимент перематываемого материала и готовых намотанных изделий (наковок) наряду с совершенствованием существующей технологии заставляет искать новые пути проведения названной технологической операции.
Одним из возможных путей в этом направлении является комплексное решение проблемы высококачественной организации процесса перемотки на базе использования унифицированного оборудова -ния, построенного по модульному принципу, и внедрения средств автоматизации, разработанных на основе последних достижений теории управления. Массовое использование операции перемотки в тек стильной технологии делает задачу создания универсального перемоточного модуля с простой кинематической схемой и широкими функциональными возможностями, включающего автоматическую систему управления процессом раскладки нити весьма актуальной.
Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертации является разработка автоматической системы управления процессом раскладки нити для универсального программируемого мотального механизма с широкими функциональными возможностями, обеспечивающего различные законы раскладки для реализации разнообразных условий и форм намотки, ассортимента перематываемого продукта без усложнения элементов существующих кинематических схем.
Для обеспечения широких функциональных возможностей и уни -версальности перемоточного модуля привлекаются методы теории скользящих режимов, обеспечивающих высокие динамические показатели и точность системы, а также инвариантность по отношению к изменяющимся свойствам объекта и внешним возмущениям. В работе эти методы получили свое дальнейшее развитие применительно к вопросам реализации скользящих движений.
Проблема автоматизации процесса перемотки текстильных материалов осложняется следущими факторами: объект управления характеризуется широким диапазоном изменений параметров из-за неста -ционарности характеристик привода раскладчика и разнообразия технологических условий намотки; в процессе функционирования на систему действуют внешние возмущения, обусловленные изменением в процессе намотки момента сопротивления паковки, колебаниями напряжения питания сети; возмущения по начальным условиям (по заданию); автоматическая система регулирования (АСР) процессом раскладки нити должна обеспечить воспроизведение сложных задающих воздействий без фазовых искажений.
Задача управления решается в условиях неполной информации о векторе состояния системы и в предположении о разрывном характере управления, что целесообразно в связи с применением в современных электроприводах ключевых элементов. Все перечисленное предполагает решение определенной совокупности задач автомати -зации принципиального характера:
- разработка математической модели процесса раскладки нити;
- обоснование выбора и разработка алгоритмов управления раскладчиком нити на скользящих режимах;
- разработка структуры системы управления с идеальным скользящим режимом в условиях неполной информации об операторе объекта и векторе состояния системы;
- разработка алгоритма адаптации к изменяющимся в процессе работы параметрам объекта с целью оптимизации режимов скольже -ния;
- разработка рациональной структуры комплекса "инфорлацион-ная система - управляющее устройство";
- разработка принципов построения АСР процессом раскладки нити;
- выбор структуры и разработка процедуры расчета параметров наблюдателей состояния и регуляторов;
- разработка функциональных и принципиальных схемных решений для реализации предложенных алгоритмов управления;
- проведение теоретических и экспериментальных исследова -ний отдельных узлов и всей системы в целом с рекомендациями по внедрению разработок в народное хозяйство.
Перечисленные проблемы определяют содержание и структуру диссертационной работы, состоящей из пяти глав:
глава I "Постановка задачи исследования. Математическая модель процесса раскладки нити",
глава 2 "Управление в условиях неполной информации о векторе состояния и операторе объекта",
глава 3 "Разработка алгоритмов управления процессом раскладки нити",
глава 4 "Функциональные схемы подсистем и элементов САУ перемоточным модулем",
глава 5 "Техническая реализация и экспериментальное исследование разработанных алгоритмов управления и функциональных схем".
Основными научными результатами, выдвигаемыми на защиту являются:
1. Математическая модель процесса раскладки нити.
2. Принципы реализации систем на скользящих режимах с ис -пользованием асимптотических наблюдателей состояния для управления сингулярно возмущенными динамическими объектами.
3. Каскадный принцип построения АСР процессом раскладки нити, включающий два контура регулирования:
- положением точки наматывания на паковке,
- положением точки раскладки.
4. Релейный алгоритм управления раскладчиком нити на базе двухфазного асинхронного двигателя с организацией скользящего режима.
5. Адаптивный алгоритм управления раскладчиком нити в классе систем с переменной структурой.
6. Процедура оценки параметров наблюдателя состояния для нестационарного объекта управления, обеспечивающая заданную точность системы с аналоговым и дискретными датчиками положения.
7. Результаты экспериментальных исследований разработанных алгоритмов и функциональных схем. Результаты по внедрению в промышленность системы управления раскладчиком нити.
Методика проведения исследований. Теоретические исследования проведены на основе методов теории разрывных динамических систем, теории сингулярно возмущенных дифференциальных уравне -ний, теории устойчивости, современных методов теории управления (асимптотические наблюдатели состояния, преобразование Лапласа для систем с распределенными параметрами и другие).
Экспериментальные исследования проводились с использованием аналоговых вычислительных машин и современных измерительных средств.
Научная новизна. Получена математическая модель процесса раскладки нити в форме передаточной функции и уравнения связи координат перемещений точки раскладки и точки наматывания. Разработаны принципы реализации систем на скользящих режимах с использованием асимптотических наблюдателей состояния для управления сингулярно возмущенными динамическими объектами. Доказана возможность понижения порядка и декомпозиции исходной задачи управления в такой системе на три независимые меньшей размерности, что позволяет упростить процедуру синтеза. Предложен кас -кадный принцип построения АСР процессом раскладки нити. Внешний контур обеспечивает компенсацию нелинейности модели процесса раскладки нити. Внутренний контур управления раскладчиком нити (имеющий самостоятельное значение) обеспечивает воспроизведение с высокой степенью точности неизвестного заранее сигнала, поступающего из внешнего контура, за счет организации скользящего ре -жима. Предложен релейный алгоритм управления раскладчиком нити на базе двухфазного асинхронного двигателя, позволяющий компен сировать нестационарность модели привода раскладчика нити и действие внешних возмущений. Предложен адаптивный алгоритм управле -ния раскладчиком нити, позволяющий обеспечить максимальное быстродействие движения в скользящем режиме при переменных пара -метрах неизменяемой части системы без их измерения. Предложена процедура оценки параметров наблюдателя состояния для систем управления раскладчиком нити с дискретным и аналоговым датчиками, гарантирующая заданную точность регулирования положения раскладчика нити. Обоснована грубость разработанных алгоритмов управления к малым неучтенным инерционностям в модели двухфазного асинхронного двигателя привода раскладчика и датчике положения.
Новизна предложенных принципов построения средств контроля и управления подтверждена положительными решениями на пять авторские свидетельства на изобретения.
Практическая ценность. Разработанные в диссертации алгоритмы и схемы могут быть использованы при создании алгоритмического, технического и проектировочного обеспечения автоматических систем управления процессами намотки на основе перемоточных моду -лей.
Предложенные в диссертации алгоритмы управления позволили обеспечить высокие показатели процесса раскладки нити на модуле новой перемоточной машины, проектируемой в комплект с прядильно-крутильными машинами ПК-І00-ШЛК:
- увеличить производительность перемоточного модуля за счет повышения скорости перемотки в 1,4 раза;
- повысить качество намотки паковок за счет регулирования положения точки намотки на паковке в замкнутой системе регулирования.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения системы управ ления раскладчиком нити составил 140,2 тыс.руб. на семь машин.
Развиваемые в диссертации методы управления процессом раскладки нити могут быть использованы для автоматизации аналогичных операций в производстве химических волокон и электротехни -ческой промышленности.
Реализация результатов работы в промышленности. Разработанный по результатам диссертации макет датчика положения вала привода раскладчика рекомендован к использованию при разработке опытного образца устройства контроля угловых перемещений. Разработанный макет системы управления раскладчиком нити прошел испытания в лаборатории механизации прядильно-крутильного оборудования ВНИИЯтекмаш. Техническая документация передана для использования и составления рабочего проекта.
Апробация. Основные результаты диссертационной работы доложены на Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация технологических процессов легкой промышленности" в 1982 г.; на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Применение современных средств электроники и вычислительной техники в технологическом оборудовании для легкой промышленности" в 1983 г.; на научно-техническом семинаре в ЙПУ АН СССР, на профессорско-преподавательских конференциях МТИ им. А.И.Косыгина в 1982 и 1983 г.г., на научно-техническом семинаре кафедры автоматики и электроники МТИ им. А.Н.Косыгина в 1983 г.
Публикации. По результатам исследований опубликованы 4 статьи, получены 5 положительных решений на авторские свидетельства на изобретения.
Объем работы. Диссертация изложена на Z65 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы из Ы наименований, 8 приложений, 7S иллюстраций.
Функциональные задачи управления процессом раскладки нити
Наматывание происходит с переменной или постоянной скоростью. Первый случай характерен для перемоточных машин, мотальных автоматов. Наматывание с постоянной скоростью осуществляется, когда это необходимо по технологическим условиям (например, на формовочных машинах при производстве химического волокна), а также с целью поддержания постоянного натяжения (например, при перемотке нитей с малой линейной плотностью).
Согласно (I.I6) для цилиндрической намотки скорость движения точки наматывания должна изменяться в зависимости от скорости намотки V = coR (1.20) и угла наматывания 0(н . При постоянной скорости наматывания V=CO/7St и постоянном угле наматывания скорость движения точки наматывания также постоянная величина. При переменной скорости наматывания угловая частота вращения паковки постоянна и шаг намотки (то есть расстояние между двумя соседними витками паковки вдоль ее образующей) неизменен [37,40]. Так как ctfdH=h/2xR , (I.2I) где /? - шаг намотки, то в соответствии с выражением (I.I9) получим Чн=соІіІ2я;= const. «-22)
Таким образом, при цилиндрической намотке с постоянной или переменной скоростью наматывания скорость движения точки наматывания на участках между ее реверсами должна быть постоянной, что соответствует линейному закону перемещения точки наматывания.
При передаточной функции от точки раскладки к точке наматывания (І.І2), равной единице, закон движения точки раскладки должен быть также линейным. Поскольку кинематические законы движения точек раскладки и наматывания в данном случае тождественны, то на практике движения раскладчика бывает достаточно программировать заданием его перемещения во времени. Некоторые типовые законы раскладки и соответствукщие им формы намотки приведены на рис.1.12. В работе 4YJ сделана классификация этих законов в соответствии с тремя параметрагли: длины раскладки (то есть максимального смещения нитеводителя раскладчика в одну сторону при намотке одного слоя), скорости и координаты средней точки раскладки. Например, в случае, изображенном на рисЛ. 12а, изменяется длина раскладки, а на рис.1.12б-г изменяется только положение средней точки раскладки.
На перемоточном модуле (см. рис.1.6) нарабатываются цилиндрические катушки параллельной намотки. Для избежания образования наплывов витков нити на торцах катушки предусматривается так называемое рассеивание положения точки реверса нитеводителя. Закон его перемещения при этом имеет вид, аналогичный рис.1.12в.
Как следует из анализа законов перемещения точки наматывания: (I.I9) - на згчастке между ее реверсами и (I.I8) - на участке реверса, для поддержания известного закона перемещения требуется знание текущих величин СО , К , а для замыкания обратной связи необходимо измерять положение точки наматывания. В случае, если передаточная функция (ІЛ2) равна единице, достаточно измерять положение точки раскладки. Это обусловливает необходимость применения соответствущих датчиков и функциональных схем. поддержание заданного закона изменения положения точки наматывания на теле наматывания путем регулирования положения точки раскладки при измерении величин угловой частоты вращения паковки, радиуса намотки и положения точки наматывания на паковке.
Структурная схема автоматизации процесса раскладки нити в соответствии с сформулированной задачей приведена на рисі. 13. Как следует из рисунка, управление процессом раскладки предполагает в общем случае синтез двух подсистем: систему управления скоростью намотки нити и систему управления раскладчиком нити. На рисунке обозначены:
ДР - датчик радиуса намотки, ДП - датчик положения, ТГ - тахогенератор, в - угол поворота двигателя привода раскладчика, \ - задание скорости намотки. Для данной схемы автоматизации в 3-5 главах диссертации разрабатываются алгоритмы управления, функциональные и принципиальные схемы АСР раскладчика нити.
Информационные аспекты построения систем на скользяїцих режимах
При синтезе управления в 2.1 настоящей главы предполагалась идеальная ситуация: наличие полной информации об уравнениях движения в системе - знание матриц А и D , и вектора X . Как и для любых других алгоритмов, при использовании скользящих режи -мов в прикладных задачах возникает вопрос о соответствии идеальных моделей движения в скользящем режиме реальным процессам. Необходимость такого исследования обусловлена, с одной стороны, наличием в реальном объекте неучтенных в модели малых постоянных времени, инерционностями исполнительных и измерительных устройств и, с другой сторэны, невозможностью измерять все координаты вектора состояния системы управления.
Использование алгоритмов управления на скользящих режимах при несоответствии операторов объекта и модели (которое всегда имеет место) и искаженных данных о состоянии системы может существенно снизить эффективность функционирования системы. В системах со скользящими режимами этот вопрос стоит особо остро, так как скользящие режимы являются высокочастотными движениями и чувствительны к дополнительным малым постоянным времени. Это приводит к тому, что управление " U" переключается с конечной частотой и, как следствие, к снижению точности системы, появлению недопустимых автоколебаний, увеличению тепловых потерь в силовых электрических цепях, повышенному износу механических движущихся частей.
Движение в этом случае происходит в окрестности многообразия S = 0: IIS« л, где ) Ц - знак нормы, Д - малая величина. Если Д стремится к нулю, то реальный скользящий режим стремится к идеальному
Рассмотрим задачи синтеза управления, аналогичные сформулированным в предыдущих разделах данной главы. При условии, что в модели движения системы не были учтены малые постоянные времени объекта управления или измерительного устройства. Проанализируем две ситуации: при использовании в системе наблюдателя состояния и без него. Заметим, что в силу разрывности управления данная задача в постановочном плане не является стандартной для теории сингулярно возмущенных уравнений, которая изучает влияние малых параметров на решение дифференциальных уравнений только с непрерывной правой частью [571.
Итак, проанализируем условия возникновения в системе управления дополнительных движений:
I) при наличии в ней неидеальностей, вызванных инерционнос-тями в измерительном устройстве или в объекте управления, неучтенными при составлении модели, и полной информацией о векторе состояния модели; 2) при использовании в системе с полной информа -цией о структуре объекта управления и измерительных устройствах асимптотического наблюдателя для восстановления вектора состояния по наблюдаемым переменным; 3) в системе объединяющей первый и второй случаи. Второй случай был рассмотрен в предыдущем па -раграфе и здесь рассматривается вместе с остальными только на качественном уровне.
Рассмотрим первый случай. Пусть вектор состояния в системе (2.1) измеряется инерционным измерительным устройством: jlZ =3)г+Нх; (2.57) где 2 - вектор выхода инерционного устройства размерности аО,г1 - матрицы размерностей соответственно СЬх 1 И 2 Пі М - малый параметр, определяющий тем движения в измерительном устройстве.
Предполагается, что матрица Ю устойчивая, то есть она имеет собственные числа с отрицательными вещественными частями. Тогда detoU O. Пусть часть компонент вектора состояния X доступна для наблкщения. Вектор S составляется в этом случае (в отличие от 2.1) из компонент векторов X HZ:
Синтез наблюдателя состояния для обеспечения требуемой точности АСР раскладчика нити
Применение наблюдателей состояния для синтеза скользящих режимов в системах управления имеет ряд важных преимуществ по сравнению с измерением и реальным дифференцированием. Кратко перечислим эти достоинства (см. подробнее в 2.2, 2.3 главы 2): по отношению к реальному дифференцированию - асимптотически точное восстановление вектора состояния; по отношению к реальному дифференцированию и измерению - гдубость скользящих режимов к неучтенным при составлении модели малым инерционноетям в измерительных устройствах и в объекте управления.
В связи с изложенным ставится задача синтеза наблюдателя состояния в АСР раскладчика нити. Ранее в 2.2, 2.3 главы 2 предполагалось, что матрицы в уравнении движения объекта постоянные. Однако двухфазный асинхронный двигатель, входящий в состав АСР раскладчика нити, является нестационарным объектом управления. Поэтому для восстановления вектора его состояния потребовалось бы определение меняющихся во времени коэффициентов А и /, системы (З.ГЗ) [59} , что может усложнить техническую реализацию системы. Ниже предлагается другой подход.
Наблюдатель с фиксированной структурой и коэффициентом передачи описывается уравнениями
В настоящем разделе будут использованы результаты, полученные во второй главе, для анализа влияния малых неучтенных инер-ционностей датчика положения и двигателя на общее движение в системе при организации скользящего режима в соответствии с алгоритмами 3.2, 3.3.
Структура раздела аналогична 2.3 главы 2. Вначале будут рассмотрены движения, возникащие в системе при наличии в модели неизменяемой части системы малых неучтенных инерционностей и синтезе скользящего режима в условиях полной информации о компонентах вектора состояния (см. также 3.2 настоящей главы). Затем в отличие от названной ситуации для восстановления вектора состояния будет использован наблюдатель аналогично 3.3.
Рассмотрим влияние неучтенной малой инерционности в объекте управления - двухфазном асинхронном двигателе привода раскладчика нити - на общее движение в релейной системе при синтезе скользящего режима, рис.3.3. Малая инерционность описывается апериодическим звеном с постоянной времени 2 if , где If - электромеханическая постоянная привода (см. 1.4 главы I). Уравнение линии переключения составляется из углового рассогласования Z/ и его первой производной по времени 2Г2 (3.16): s = c,z, z2 , где CQ - постоянная величина.
По входу системы приложено медленно меняющееся по сравнению с темпами основного процесса возмущение fz , равное сумме приведенных ко входу задащих и возмущакщих воздействий.
В такой системе скользящий режим не возникает (так как в уравнение для S управление не войдет), но возможны автоколебательные режимы, вызывавшие дополнительные тепловые потери в приводе и износ механизма раскладки. Реакция тока на изменение функции /z равна 10 = /С, Л/х . (3.85) (Напомним, что /2 - медленно меняющаяся функция). Соответственно полная мощность тепловых потерь в статоре двигателя будет пропорциональна величине О Из анализа выражения (3.86) следует, что при стремлении частоты автоколебаний к бесконечности ( - -« , рр- -0 ), то есть при приближении движения в системе к идеальному скользящему ре жиму мощность тепловых потерь минимальна и пропорциональна L0 , а при наличии в объекте управления неучтенных малых инерционнос тей мощность потерь возрастает.
Пусть теперь линия переключения формируется из величины 2L f и координаты, поступающей с выхода реального дифференцирующего устройства с постоянной времени IX, , рис. 3.5. Дополнительная инерционность Ъв в объекте сохраняется.
Функциональная схема релейной АСР раскладчика нити
Функциональная задача управления процессом раскладки нити заключается в поддержании заданного закона перемещения точки наматывания на паковке путем воздействия на перемещение точки раскладки при измерении перемещения точки наматывания, радиуса и угловой частоты намотки (1.3, глава I).
Рассмотрение модели процесса раскладки на перемоточном модуле, полученной в первой главе (1.2, 1,4) позволило сузить задачу в данном случае, в котором законы движения точек наматывания и раскладки тождественны, а управление процессом раскладки сводится к управлению раскладчиком нити. При этом вместо координаты точки наматывания достаточно измерять координату точки раскладки или положение вала двигателя в приводе раскладчика.
Особенностью данной задачи является необходимость управления положением раскладчика в условиях заранее не известного сигнала задания, который должен быть различным на основном участке намотки и на участке реверса нитеводителя и формироваться на основе текущей информации о положении раскладчика, угловой частоты вращения и угла поворота паковки, радиуса намотки.
Необходимость контроля названных величин обусловливает целесообразность анализа существующих датчиков и, возможно, разработку некоторых из них.
С точки зрения алгоритмического обеспечения управления раскладчиком нити, ранее, в главе 3, был разработан ряд алгоритмов на скользящих режимах, которые отвечают требованиям к процессам управления раскладчиком нити, сформулированным в самом общем виде в 1.5 главы I.
Кратко напомним эти требования: - необходимость воспроизведения раскладчиком нити сложных задающих воздействий без фазовых искажений; - компенсация нестационарности коэффициентов модели привода раскладчика; - возможность адаптации к их изменениям; - грубость алгоритмов по отношению к действию малых неучтенных инерционноетей в модели привода раскладчика и измерительных устройствах; - ориентация алгоритмов на современную техническую базу.
В настоящей главе приведены результаты разработки функциональных схем АСР раскладчика нити, соответствующих алгоритмов, синтезированным в третьей главе.
Б рамках сформулированной задачи управления процессом раскладки нити приводятся результаты разработки функциональных схем САУ перемоточным модулем - раздел 4.1 - и скорости намотки нити -раздел 4.2. Согласно этим схемам датчик положения раскладчика включен в АСР раскладчика нити, а датчики угловой частоты вращения паковки и радиуса намотки - в АСР скорости наматывания нити.
Скорость точки наматывания VH и скорость перемотки V на основном участке паковки при цилиндрической намотке связаны соотношением где о(ц - угол наматывания, СО - угловая частота вращения паковки, /J - радиус намотки, (см. 1.3, глава I). На участке реверса нитеводителя должно выполняться равенство где Мт- максимальный коэффициент трения скольжения нити о тело намотки; L..- расстояние между направлениями линии раскладки и осью тела намотки; =GO"t- центральный угол поворота паковки, Ф0- центральный угол поворота паковки, соответствующий половине длины предельной кривой, (см.1.2, 1.3 главы I).
Кроме того, для формирования различных видов паковок возможно задание смещения средней точки и длины раскладки (см. 1.3. главы I).
Как следует из анализа соотношений (4.1) - (4.3) и функциональной задачи управления процессом раскладки нити на перемо -точном модуле, САУ перемоточным модулем должна содержать взаимосвязанные контуры регулирования скорости намотки V и управле -ния положением точки наматывания на паковке Z.H
В большинстве намоточных устройств эти две задачи решаются раздельно по отношению к задающим воздействиям по скорости на -мотки Уз и по положению точки наматывания Z. [5].
Другим недостатком известных АСР намоткой является практически полное отсутствие устройств, реализущих зависимости типа (4.3) ввиду их сложности. В известной АСР намоткой пластиковых оболочек [63] предусматривается укладка крайних витков материала по линиям с гарантированным запасом устойчивости против скольжения, то есть, вообще говоря, допредельным. Реализация такого закона реверса в [63] была осуществлена с помощью микропроцессора, который вычислял координату Zrf на основе текущих значений R f Ф (и коовенно V ). Сложность данного устройства и необходимость контроля угла поворота паковки j ограничивают область его применения.
В силу указанных недостатков известных устройств, в соответствии с функциональной задачей управления процессом раскладки нити была разработана функциональная схема GAJ перемоточным модулем (рис.4.1)Гб2, 70]
