討論了棉紡清梳聯(lián)自調(diào)勻整所涉及的重不勻問(wèn)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(duì)勻整片段及控制器的形式也進(jìn)行了討論，認(rèn)為混合控制器是較好的控制方式，實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)。最后對(duì)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(guò)近三十多年和幾代人的努力，我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自調(diào)勻整技術(shù)終于開(kāi)發(fā)成功，并配置在國(guó)產(chǎn)清梳聯(lián)系統(tǒng)上運(yùn)行。由于自調(diào)勻整技術(shù)的本身涉及棉紡工藝?yán)碚摗⑽㈦娮蛹夹g(shù)、控制理論等學(xué)科的交叉，許多不同的認(rèn)識(shí)和看法存在不足為奇，但一些片面的看法應(yīng)通過(guò)理論的分析與實(shí)踐的檢驗(yàn)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(wèn)題提出自己的看法和認(rèn)識(shí)。1棉條不勻的組成與分析1．1試驗(yàn)與問(wèn)題在同一清梳聯(lián)系統(tǒng)中進(jìn)行不勻率試驗(yàn)，得到兩組不同的數(shù)據(jù)，每次試驗(yàn)為8臺(tái)車(chē)每次取樣5個(gè)，每個(gè)試樣取5m棉條，分別稱(chēng)重，計(jì)算其內(nèi)不勻如表1所示。從內(nèi)不勻看，第一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)中內(nèi)不勻大大優(yōu)于第二組，但是計(jì)算兩組總不勻時(shí)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(wèn)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?yán)碚摚嚎偛粍?=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(jì)算兩組的試驗(yàn)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(yàn)中總平均=20．54，CV=2.93％，外不勻即組問(wèn)的不勻?yàn)镃V=2.85％。在第二組試驗(yàn)中總平均=20.78，CV=1.84％，外不勻即組問(wèn)的不勻?yàn)镃V=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(dá)不到目的的。為了有效地控制不勻率，除了要控制每臺(tái)車(chē)的內(nèi)不勻外，還必須控制臺(tái)間的差距，使清梳聯(lián)機(jī)組的各梳棉機(jī)所生產(chǎn)的棉條重量都在同一水平上波動(dòng)，從而達(dá)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(tái)單機(jī)的不勻，即減小S組內(nèi)；控制臺(tái)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(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)對(duì)于棉條不勻的主要擾動(dòng)具有較好的調(diào)節(jié)作用。勻整片段較短，在檢測(cè)精度高的條件下，可明顯降低棉條不勻。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有輸出棉條的檢測(cè)，其穩(wěn)態(tài)偏差的性能較差，無(wú)法自動(dòng)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(shí)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(cè)形式，位移與重量的非線(xiàn)性不可避免會(huì)產(chǎn)生偏差，從而造成棉條定量的變動(dòng)，同時(shí)也影響總不勻的控制。閉環(huán)系統(tǒng)的反饋可自動(dòng)修正各種因素波動(dòng)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(zhǎng)補(bǔ)短，采用開(kāi)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(diǎn)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(shí)踐證明，通過(guò)合理的控制模型，達(dá)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(dòng)，又可控制棉條重量，滿(mǎn)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(shí)施的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)已于2001年6月通過(guò)中國(guó)紡機(jī)器材工業(yè)協(xié)會(huì)所組織的鑒定。目前在國(guó)內(nèi)外已有上千臺(tái)安裝并投入正常使用。2對(duì)自調(diào)勻整作用的認(rèn)識(shí)2．1對(duì)自調(diào)勻整的再認(rèn)識(shí)清梳聯(lián)自調(diào)勻整應(yīng)當(dāng)起到兩個(gè)作用：控制不勻率和控制重偏。在這里應(yīng)當(dāng)著重強(qiáng)調(diào)控制重偏的意義。在清梳聯(lián)中，控制重偏有兩個(gè)方面體現(xiàn)其重要性：首先它控制了臺(tái)間不勻，從而降低總不勻；在實(shí)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(jì)效益上也是十分重要的。在實(shí)際使用中，對(duì)自調(diào)勻整系統(tǒng)，特別是多機(jī)臺(tái)使用的系統(tǒng)，重偏的控制是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，也是衡量該系統(tǒng)先進(jìn)性的重要指標(biāo)。2．2自調(diào)勻整的作用不是無(wú)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(kāi)清工序機(jī)臺(tái)狀況，抓棉機(jī)的工作效率，甚至于車(chē)間的溫濕度等都可能影響棉條不勻率。限于我們對(duì)對(duì)象的認(rèn)識(shí)不足，無(wú)法定量地了解這些因素的影響程度。采用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，抑制主要的影響因素——筵棉的波動(dòng)，采用閉環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)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(shí)間使系統(tǒng)得到響應(yīng)。因此，自調(diào)勻整能夠?qū)Ω度魏斡绊憽⑷魏螤顟B(tài)，使棉條正常的想法是不切合實(shí)際的。2．3自調(diào)勻整是整個(gè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)按照系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)把整個(gè)清梳聯(lián)工序，甚至整個(gè)紡紗過(guò)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(lái)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(gè)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(gè)子系統(tǒng)都正常如各機(jī)臺(tái)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(shí)為控制不勻這一重要指標(biāo)，還可以考慮進(jìn)一步將棉箱控制、清棉供棉控制納入自調(diào)勻整系統(tǒng)，達(dá)到控制不勻的目的，擴(kuò)大子系統(tǒng)。當(dāng)然，這些也得兼顧其他質(zhì)量指標(biāo)如棉結(jié)、雜質(zhì)等。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，為我們提供了強(qiáng)大的手段，相信在不久的將來(lái)，具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自調(diào)勻整技術(shù)將趕上和超過(guò)世界先進(jìn)水平。3結(jié)束語(yǔ)(1)根據(jù)棉紡工藝?yán)碚摚迼l的不勻是由組內(nèi)不勻和組問(wèn)不勻組成的，單純控制內(nèi)不勻達(dá)不到控制不勻的目的。(2)自調(diào)勻整系統(tǒng)應(yīng)在各個(gè)片段長(zhǎng)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(qiáng)調(diào)自調(diào)勻整系統(tǒng)對(duì)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(guò)程大系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，只有在大系統(tǒng)工作正常時(shí)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(duì)現(xiàn)有不勻程度的改善。