织机经纱张力控制方法、设备、织机及可读存储介质与流程

1.本发明涉及纺织织造技术领域，尤其涉及一种织机经纱张力控制方法、设备、织机及计算机可读存储介质。

背景技术：

2.织机是一种以直角交织两组或多组纱线形成织物用的机器，主要由五大机构构成，包括：开口机构、打纬机构、送经机构、卷取机构以及喷水机构。织机布面疵痕(开车疵痕、停车疵痕)属于困扰行业的共性难题，对布面品质等级产生较大影响，严重时甚至还会产生废布、残次布等问题。
3.为了能够提高布面(织物)的良品率，减少织机布面疵痕，其中对经纱张力的闭环控制为织机生产布面过程中最为重要的一项环节，目前的电子送经卷取织机为了对经纱张力进行闭环控制，采用的是在后梁处设置额外的经纱张力传感器，通过悬臂杠杆连杆与后梁作用间接测量实时经纱张力的方式，但由于这种间接测量经纱张力的方式存在着张力测量反馈滞后、经纱实时张力测量不准确等多个技术缺陷，造成了织机的经纱张力闭环控制效果不理想，布面品质较差的技术问题。

技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种织机经纱张力控制方法、设备、织机及计算机可读存储介质，旨在解决目前的电子送经卷取织机的经纱张力闭环控制效果不理想，布面品质较差的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种织机经纱张力控制方法，所述织机经纱张力控制方法应用于织机，所述织机包括直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构；其中，所述直驱式开口机构包括直驱电机和综框，所述直驱电机与所述综框机械连接；所述直驱电机用于驱动所述综框上下运动；
6.所述织机经纱张力控制方法包括以下步骤：
7.获取所述直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力；
8.确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个。
9.可选地，所述直驱电机为直线电机；所述当前工况参数包括所述直线电机的动子加速度和电磁力、经纱与织口的水平方向半开口角度以及所述直线电机和所述综框共同的总体质量；
10.所述根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力的步骤，包括：
11.根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力。
12.可选地，所述根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总
体质量，确定所述织机的当前经纱张力的步骤，包括：
13.根据所述总体质量确定所述直线电机和所述综框共同对应的总体重力值，并确定所述动子加速度和所述总体质量之间的第一乘积值；
14.确定所述总体重力值与所述第一乘积值之间的第一和值，确定所述电磁力与所述第一和值之间的第一差值；
15.根据所述第一差值和所述水平半开口角度的正弦值，确定所述织机的当前经纱张力。
16.可选地，所述确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
17.将所述当前经纱张力与预设经纱张力相减以得到张力偏差，判断所述张力偏差的绝对值是否大于或等于预设偏差阈值；
18.若所述张力偏差的绝对值大于或等于预设偏差阈值，则根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个，以使所述张力偏差的绝对值小于所述预设偏差阈值。
19.可选地，所述根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
20.确定所述张力偏差对应的目标开口行程，控制所述直驱式开口机构以所述目标开口行程运行；和/或，
21.确定所述张力偏差对应的目标送经速度，控制所述送经机构以所述目标送经速度运行；和/或，
22.确定所述张力偏差对应的目标卷取速度，控制所述卷取机构以所述目标卷取速度运行。
23.可选地，所述根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构、所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
24.若所述当前经纱张力大于所述预设经纱张力，则执行减小所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、减小所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及增大所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
25.可选地，所述根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构、所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
26.若所述当前经纱张力小于所述预设经纱张力，则执行增大所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、增大所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及减小所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
27.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种织机，所述织机包括：直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构；其中，所述直驱式开口机构包括直驱电机和综框，所述直驱电机与所述综框机械连接；所述直驱电机用于驱动所述综框上下运动。
28.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种织机经纱张力控制装置，所述织机经纱
张力控制装置，包括：
29.张力运算模块，用于获取直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况参数确定织机的当前经纱张力；
30.运行调节模块，用于确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构中的至少一个。
31.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种织机经纱张力控制设备，包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上的可被所述处理器执行的织机经纱张力控制程序，其中，所述织机经纱张力控制程序被所述处理器执行时，实现如上所述的织机经纱张力控制方法的步骤。
32.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有织机经纱张力控制程序，其中，所述织机经纱张力控制程序被处理器执行时，实现如上所述的织机经纱张力控制方法的步骤。
33.本发明技术方案中的织机经纱张力控制方法，通过步骤：获取所述直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力；确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个。本发明解决了目前的电子送经卷取织机的经纱张力闭环控制效果不理想，布面品质较差的技术问题。
34.本发明主要通过将传统的电子送经卷取织机中的开口机构改进为可以为直驱电机直接驱动的直驱式开口机构，并且为开口机构单独设置了直驱电机，将直驱电机与综框进行机械连接，这样能够对综框的上下位移、速度、加速度等运动状态参数进行直接、精确、稳定的控制，有利于提高织机产出的布面品质，更重要的是，基于本发明中的织机的直驱式开口机构，可以通过获取直驱式开口机构的当前工况参数以一种虚拟检测的方式确定织机的当前经纱张力，从而可以省去传统电子送经卷取织机中设置的经纱张力传感器，节约硬件和经济成本，并且相比较于传统的使用经纱张力传感器检测经纱张力的方式更具备实时性，也即可以实时获取到当前经纱张力。由于经纱张力传感器自身精度不高且极易受织机振动的影响以及经纱张力传感器还是间接测量得到经纱张力，所以本发明通过各个精确易得的工况参数直接确定经纱张力的方式相较于传统电子送经卷取织机通过经纱张力传感器检测经纱张力的方式要准确可靠的多，进而通过将精确的当前经纱张力与用户期望的预设经纱张力进行比较确定二者之间的张力偏差，并根据张力偏差对直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构中的至少一个机构进行控制的方式不但能够很好地实现对织机的经纱张力闭环控制，而且还能够从多个方面对织机的生产过程进行精细、及时且稳定的控制，极大地提高了织机生产出的布面的品质等级和良品率。
附图说明
35.图1为本发明实施例方案涉及的织机经纱张力控制设备的硬件运行环境的结构示意图；
36.图2为本发明织机经纱张力控制方法第一实施例的流程示意图；
37.图3为本发明织机经纱张力控制方法一实施例步骤s10的细化流程图；
38.图4为本发明织机经纱张力控制方法一实施例步骤s20的细化流程图；
39.图5为本发明织机涉及的传统机械织机结构示意图；
40.图6为本发明织机涉及的传统电子送经卷取织机结构示意图；
41.图7为本发明织机涉及的新式织机结构示意图；
42.图8为本发明织机经纱张力控制方法涉及的直驱式开口结构受力示意图；
43.图9为本发明织机经纱张力控制设备的框架结构示意图；
44.图10为本发明织机经纱张力控制装置的框架结构示意图。
45.附图标号说明：
46.标号名称标号名称1直驱式开口机构2卷取机构3送经机构4后梁5引纬机构6打纬机构7胸梁8主轴9经纱张力虚拟传感检测模块10张力控制器11速度协同处理器12送经控制器13开口控制器14卷取控制器15直驱电机16送经电机17卷取电机
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47.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
48.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
49.为了便于理解本发明的各个实施例，需要分别对传统的机械织机和传统的电子送经卷取织机进行相关说明：
50.请参照图5，如图所示，传统的机械织机主要由五大机构构成，包括开口机构，打纬机构，送经机构，卷取机构以及喷水机构(图中未示出)。其中送经机构带动经轴运转释放经纱，由卷取机构将织成的织物卷在卷布轴上；综框通过上下分层运动，使得穿过综框综丝中心眼的经纱得以分层运动形成梭口，以便保证引纬机构将喷出的纬纱从梭口顺利穿过，并由打纬机构将纬纱打向布面形成织物。各机构随着主轴运动周期，在主轴特定角度区间按照一定的时序动作。
51.上述传统的机械织机五大机构均与主轴耦合，系统主要动力源都来自于主轴。其中传统的机械织机送经卷取机构负责将经纱输送，与纬纱交织成布后进行卷布收取操作，传统送经卷取机构动力源同样来自于主轴，经过多级齿轮传动完成送经与卷布同步运动。其主要问题在于各个机构运行状态控制是与主轴非线性强耦合的，或者由于机械固有限制约束，送经卷取量受齿轮变比影响约束，这就导致仅通过主轴控制，难以对布面疵痕进行有效控制和调节，品种适应性有限，且工艺调整控制困难。
52.通过上述对传统机械织机的描述，便于对一般织机的工作原理有所了解。
53.请参照图6，如图所示，传统的电子送经卷取织机是对上述传统机械织机的改进，将传统机械送经卷取通过主轴多级齿轮传动省去，改为送经、卷取机构用独立伺服电机驱动，然而，为了电子送经卷取对经纱张力进行闭环控制，系统必须施加经纱张力传感器，通
过杠杆连杆机构测量获取经纱实时张力，反馈到送经卷取控制系统。在实际应用中，会存在多方面缺陷：
54.(1)采用经纱张力传感器通过悬臂杠杆连杆机构转化测量实时经纱张力的方式，实际是一种间接测量而非直接测量的方式，使得测量的结果并不可靠；
55.(2)系统运行周期性波动，经纱张力也会存在周期性波动，后梁的高频周期性波动等因素影响等会造成经纱张力测量反馈明显滞后，经纱实时张力测量不准确；
56.(3)经纱张力传感器自身精度不高等因素影响，从而使实际电子送经卷取机构经纱张力闭环控制效果不理想，严重者甚至造成布面品质变差的情况；
57.(4)经纱张力传感器长期振动影响可靠性；
58.(5)经纱张力传感器会增加额外成本。
59.请参照图7，本发明的织机如图所示，针对上述传统电子送经卷取织机存在的各种技术缺陷，本发明实施例提出一种织机，所述织机包括：直驱式开口机构1、送经机构3以及卷取机构2；其中，所述直驱式开口机构1包括直驱电机和综框，所述直驱电机与所述综框机械连接；所述直驱电机用于直接驱动所述综框上下运动。
60.其中的直驱式开口机构1，省去了传统的上置式、下置式或主轴曲柄式开口机构，每片综框采用线性驱动单元直接驱动综框实现上下运动。所述线性驱动单元可以为直驱电机，具体还可以为直线电机。其主要特征在于通过调整线性驱动单元可以对综框上下位移、速度、加速度等运动状态进行精确可靠地控制。
61.此外，织机还包括了后梁4、引纬机构5、打纬机构6、主轴8、胸梁7等实现织机功能必要的机构(结构)，其中的卷取机构2和送经机构3分别由各自对应的电机(卷取电机和送经电机)进行独立驱动，主轴8也由其对应的的电机进行独立驱动，需要说明的是，在传统的电子送经卷取织机中，与主轴8轴连接且驱动主轴8的电机(主轴电机)由于还需要通过连接带驱动开口机构中的副轴，所以一般规格(比如功率)比较大，而本发明中的织机中，驱动主轴8的电机因为不需要驱动开口机构的副轴，也不需要副轴，而是由独立的直驱电机直接驱动所述综框上下运动，所以其主轴电机的规格可以小于传统的电子送经卷取织机中的主轴电机，从而达到节约成本的目的。
62.由于本发明的织机主要是对上述各个传统织机的开口机构进行改进，在此不再过多赘述织机中的其他结构。
63.本发明实施例提出一种织机经纱张力控制设备。
64.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的织机经纱张力控制设备的硬件运行环境的结构示意图。
65.如图1所示，该织机经纱张力控制设备可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示器(display)、输入单元比如调整面板，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wifi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括织机经纱张力控制程序。
66.本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
67.继续参照图1，图1中作为一种计算机可读存储介质的存储器1005可以包括操作装置、用户接口模块、网络通信模块以及织机经纱张力控制程序。
68.在图1中，网络通信模块主要用于连接服务器，与服务器进行数据通信；而处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，并执行以下操作：
69.获取所述直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力；
70.确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个。
71.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，还执行以下操作：
72.根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力。
73.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，还执行以下操作：
74.根据所述总体质量确定所述直线电机和所述综框共同对应的总体重力值，并确定所述动子加速度和所述总体质量之间的第一乘积值；
75.确定所述总体重力值与所述第一乘积值之间的第一和值，确定所述电磁力与所述第一和值之间的第一差值；
76.根据所述第一差值和所述水平半开口角度的正弦值，确定所述织机的当前经纱张力。
77.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，还执行以下操作：
78.将所述当前经纱张力与预设经纱张力相减以得到张力偏差，判断所述张力偏差的绝对值是否大于或等于预设偏差阈值；
79.若所述张力偏差的绝对值大于或等于预设偏差阈值，则根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个，以使所述张力偏差的绝对值小于所述预设偏差阈值。
80.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，还执行以下操作：
81.确定所述张力偏差对应的目标开口行程，控制所述直驱式开口机构以所述目标开口行程运行；和/或，
82.确定所述张力偏差对应的目标送经速度，控制所述送经机构以所述目标送经速度运行；和/或，
83.确定所述张力偏差对应的目标卷取速度，控制所述卷取机构以所述目标卷取速度运行。
84.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，还执行以下操作：
85.若所述当前经纱张力大于所述预设经纱张力，则执行减小所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、减小所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及增大所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
86.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的织机经纱张力控制程序，还执行以下操作：
87.若所述当前经纱张力小于所述预设经纱张力，则执行增大所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、增大所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及减小所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
88.在一实施例中，请参照图9，所述织机经纱张力控制设备可以具体包括：经纱张力虚拟传感检测模块9、张力控制器10、速度协同处理器11、卷取控制器14、开口控制器13、送经控制器12；其中，所述经纱张力虚拟传感检测模块9的输入端与织机的直驱电机15(可以为直线电机，也可以为其他类型的电机)的输出端进行电连接；所述经纱张力虚拟传感检测模块9的输出端与所述张力控制器10的输入端进行电连接；所述张力控制器10的第一输出端与速度协同处理器11的输入端进行电连接；所述张力控制器10的第二输出端与开口控制器13的输入端进行电连接；所述速度协同处理器11的第一输出端与所述卷取控制器14的输入端进行电连接；所述速度协同处理器11的第二输出端与所述送经控制器12的输入端进行电连接；所述卷取控制器14的输出端与织机的卷取电机17的输入端进行电连接；所述开口控制器13的输出端与织机的直驱电机15的输入端进行电连接；所述送经电机16的输出端与织机的送经电机16的输入端进行电连接。需要说明的是，上述的各个控制器都可以为可编辑逻辑控制器。
89.此外，还需要说明的是，该织机经纱张力控制设备既可以属于本发明织机的一部分，也可以为与织机连接的外部设备，在此不做限制。
90.基于上述织机经纱张力控制设备的硬件结构，提出本发明织机经纱张力控制方法的各个实施例。
91.本发明实施例提供一种织机经纱张力控制方法。
92.请参照图2，图2为本发明织机经纱张力控制方法第一实施例的流程示意图；在本发明第一实施例中，所述织机经纱张力控制方法包括以下步骤：
93.步骤s10，获取所述直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力；
94.在本实施例中，直驱式开口机构的当前工况参数可以包括直驱电机的多个运行参数、经纱与织口的水平方向半开口角度以及直驱式开口机构的重量等参数，通过检测得到的当前工况参数，能够以一种虚拟检测经纱张力的方式通过综合运算确定织机的当前经纱张力。
95.在一实施例中，所述直驱电机为直线电机；所述当前工况参数包括所述直线电机的动子加速度和电磁力、经纱与织口的水平方向半开口角度以及所述直线电机和所述综框共同的总体质量；
96.所述步骤s10，根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力的步骤，包
括：
97.根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力。
98.在该实施例中，可以基于经纱张力虚拟传感检测模块与直线电机的连接关系，可以直接获取到直线电机的动子加速度和直线电机的电磁力，具体地，直线电机的电磁力可根据直线电机控制电流特性实时获知，直线电机的加速度也可以根据直线电机控制电流特性实时获知，也就是说，动子加速度和电磁力都可以通过直接检测直线电机的电流得到。对于经纱与织口的水平半开口角度可以通过直线电机的实时位置信息以及直驱式开口机构与织口水平距离通过简单三角几何关系求得。对于直线电机和所述综框共同的总体质量可以在对直线电机和综框两个机构一起称重之后预设在织机的控制系统中，从而可以直接读取所述直线电机和所述综框共同的总体质量。
99.经纱张力虚拟传感检测模块在获取到所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量这些参数之后可以根据预设计算规则确定织机的当前经纱张力，也即可以实时确定织机的经纱张力。
100.请参照图3，在一实施例中，所述根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力的步骤，包括：
101.步骤s11，根据所述总体质量确定所述直线电机和所述综框共同对应的总体重力值，并确定所述动子加速度和所述总体质量之间的第一乘积值；
102.步骤s12，确定所述总体重力值与所述第一乘积值之间的第一和值，确定所述电磁力与所述第一和值之间的第一差值；
103.步骤s13，根据所述第一差值和所述水平半开口角度的正弦值，确定所述织机的当前经纱张力。
104.上述步骤s11～s13也即对步骤s10的细化，为了便于理解该实施例确定织机的当前经纱张力的过程和原理，请参照图8，如图所示，其中m为直线电机和综框机构的总体质量，v为直线电机的动子运行速度，a为直线电机动子加速度，该动子加速度也可以由动子运行速度v计算得到，fe为直线电机的电磁力，fj为当前经纱张力，θ为水平半开口角度。
105.对直线电机和综框这一整体进行受力分析，满足
106.将公式1转化得到从而确定所述织机的当前经纱张力的过程就可以为：根据总体质量m得到总体重力值mg，计算动子加速度a和所述总体质量之间m的第一乘积值ma，确定所述总体重力值与所述第一乘积值之间的第一和值也即mg+ma，确定所述电磁力与所述第一和值之间的第一差值也即fe-(mg+ma)＝fe-mg-ma，根据所述第一差值和所述水平半开口角度的正弦值，确定所述织机的当前经纱张力即为上述公式(2)。
107.通过该实施例，能够直接根据直线电机的相关参数和其他一些易得的织机工况参数直接运算得到织机的实时经纱张力，省去了传统电子送经卷取织机必须安装的经纱张力传感器，可实现织机的经纱张力的虚拟传感检测及经纱张力闭环控制，并使得经纱张力实时反馈更为直接准确，也避免了实体经纱张力传感器潜在的不可靠性风险，同时又节省了经纱张力传感器成本。
108.步骤s20，确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个。
109.可以将当前经纱张力tj减去预设经纱张力(张力设定tj0)以得到张力偏差
△
tj也可以将预设经纱张力tj0减去当前经纱张力tj得到张力偏差
△
tj，在此不做限制，在得到二者之间的张力偏差之后可以由张力控制器选择性控制所述直驱式开口机构(具体可以为直驱电机)、所述送经机构以及所述卷取机构，既可以选择只控制这三项机构的其中一项机构，也可以选择控制这三项机构的多个机构或者全部机构，根据张力偏差确定对应的多个目标运行参数，控制和调整至少一项机构的当前运行参数运行至其对应的目标运行参数，从而使得织机的张力偏差为0或者小于预设偏差阈值，以准确稳定地控制经纱张力以保证产出的布面品质。
110.在一实施例中，所述步骤s20，包括：
111.步骤a，将所述当前经纱张力与预设经纱张力相减以得到张力偏差，判断所述张力偏差的绝对值是否大于或等于预设偏差阈值；
112.步骤b，若所述张力偏差的绝对值大于或等于预设偏差阈值，则根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个，以使所述张力偏差的绝对值小于所述预设偏差阈值。
113.取所述当前经纱张力与预设经纱张力相减得到的张力偏差的绝对值，将该绝对值与预设偏差阈值进行比较，如果所述张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值，说明当前经纱张力达到用户对生产布面的预期，产出的布面品质也能够得到保证，可以不做任何处理。如果所述张力偏差的绝对值大于或等于预设偏差阈值，说明当前经纱张力不符合用户对生产布面的预期，继续生产下去很可能会造成布面疵痕，影响布面的品质等级，所以就可以由张力控制器执行根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个的步骤，以使所述张力偏差的绝对值小于所述预设偏差阈值从而确保当前经纱张力始终在可控的理想范围内，提高布面的品质和良品率。其中的预设偏差阈值可以根据不同规格的织机以及用户对布面的品质需求进行设置，对应的，如果用户对布面的品质要求越高，预设偏差阈值可以设置的越小。
114.本发明主要通过将传统的电子送经卷取织机中的开口机构改进为可以为直驱电机直接驱动的直驱式开口机构，并且为开口机构单独设置了直驱电机，将直驱电机与综框进行机械连接，这样能够对综框的上下位移、速度、加速度等运动状态参数进行直接、精确、稳定的控制，有利于提高织机产出的布面品质，更重要的是，基于本发明中的织机的直驱式开口机构，可以通过获取直驱式开口机构的当前工况参数以一种虚拟检测的方式确定织机的当前经纱张力，从而可以省去传统电子送经卷取织机中设置的经纱张力传感器，节约硬件和经济成本，并且相比较于传统的使用经纱张力传感器检测经纱张力的方式更具备实时性，也即可以实时获取到当前经纱张力。由于经纱张力传感器自身精度不高且极易受织机振动的影响以及经纱张力传感器还是间接测量得到经纱张力，所以本发明通过各个精确易得的工况参数直接确定经纱张力的方式相较于传统电子送经卷取织机通过经纱张力传感器检测经纱张力的方式要准确可靠的多，进而通过将精确的当前经纱张力与用户期望的预设经纱张力进行比较确定二者之间的张力偏差，并根据张力偏差对直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构中的至少一个机构进行控制的方式不但能够很好地实现对织机的经纱
张力闭环控制，而且还能够从多个方面对织机的生产过程进行精细、及时且稳定的控制，极大地提高了织机生产出的布面的品质等级和良品率。
115.请参照图4，在一实施例中，所述步骤s20，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
116.步骤s21，确定所述张力偏差对应的目标开口行程，控制所述直驱式开口机构以所述目标开口行程运行；和/或，
117.步骤s22，确定所述张力偏差对应的目标送经速度，控制所述送经机构以所述目标送经速度运行；和/或，
118.步骤s23，确定所述张力偏差对应的目标卷取速度，控制所述卷取机构以所述目标卷取速度运行。
119.在本实施例中，不同的张力偏差对应不同的目标开口行程、不同的目标送经速度以及不同的目标卷取速度，具体地，可以先通过张力偏差和预设的张力偏差
‑‑
运行参数调整量映射表确定其对应的开口行程调整量、送经速度调整量和卷取速度调整量，进而通过张力控制器分别将直驱式开口机构中的直驱电机的当前开口行程、送经机构的当前送经速度、卷取机构的当前卷取速度与开口行程调整量、送经速度调整量和卷取速度调整量相加，确定目标开口行程、目标送经速度以及目标卷取速度。
120.此外，还需要说明的是，预设的张力偏差
‑‑
运行参数调整量映射表(以下简称映射表)可以有多个，不同的映射表对应的各个运行参数调整量不同，比如，张力偏差为1，映射表1中的卷取速度调整量为2，映射表2中的卷取速度调整量为3，映射表3中的卷取速度调整量为4。至于选择哪一映射表这可以取决于张力控制器要控制的机构，比如张力控制器只控制所述直驱电机、所述送经机构以及所述卷取机构中的某一项机构，那么可以根据张力偏差和第一张力偏差
‑‑
运行参数调整量映射表分别确定目标开口行程、目标送经速度以及目标卷取速度；再比如张力控制器同时控制所述直驱电机、所述送经机构以及所述卷取机构中的某两项机构，可以根据张力偏差和第二张力偏差
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运行参数调整量映射表分别确定目标开口行程、目标送经速度以及目标卷取速度；再比如张力控制器同时控制上述三项机构，可以根据张力偏差和第三张力偏差
‑‑
运行参数调整量映射表分别确定目标开口行程、目标送经速度以及目标卷取速度。
121.可以继续参照图9，可以通过张力控制器将目标开口行程hk发送到开口控制器以使开口控制器控制所述直驱式开口机构中的直驱电机以所述目标开口行程运行从而使得张力偏差小于预设偏差阈值或等于0；也可以通过张力控制器将张力偏差(张力变化信息)发送到速度协同处理器，速度协同处理器可以基于纬密设定nw0(由用户根据需要预设)和张力偏差确定目标送经速度wsj，进而经速度协同处理器将目标送经速度wsj发送到送经控制器，以使送经控制器控制所述送经机构的送经电机以所述目标送经速度运行，从而使得张力偏差小于预设偏差阈值或等于0；同理，也可以通过速度协同处理器将确定的目标卷取速度wjq发送到卷取控制器，以使卷取控制器控制所述卷取机构的卷取电机以所述目标卷取速度运行，从而使得张力偏差小于预设偏差阈值或等于0。还可以同时控制直驱电机、送经机构以及卷取机构中任意两项机构或者全部的机构分别按照对应的目标运行参数运行，从而综合协调各个机构运行以使得张力偏差小于预设偏差阈值或等于0，防止布面疵痕，提高布面品质。
122.在一实施例中，所述步骤s20，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构、所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
123.若所述当前经纱张力大于所述预设经纱张力，则执行减小所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、减小所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及增大所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
124.在该实施例中，在确定了目标开口行程、目标卷取速度以及目标送经速度后，如果当前经纱张力大于所述预设经纱张力，也即当前经纱张力与用户期望的经纱张力相比偏大的情况下，可以通过减小所述直驱电机的当前开口行程至所述目标开口行程的控制操作实现降低当前经纱张力的目的，从而使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期；也可以通过减小所述卷取机构的当前卷取速度和卷取量至所述目标卷取速度的控制操作实现降低当前经纱张力的目的，从而使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期；也可以通过增大所述送经机构的当前送经速度和送经量至所述目标送经速度的控制操作实现降低当前经纱张力的目的，从而使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期；也可以选择上述这三项控制操作中的任意两项控制操作或者对同时执行三项控制操作来使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期。通过该实施例的上述三项控制操作中的至少一项控制操作，全方位实现对织机经纱张力的精确合理的闭环控制，大幅提高织机产出的布面的良品率。
125.在一实施例中，所述步骤s20，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构、所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：
126.若所述当前经纱张力小于所述预设经纱张力，则执行增大所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、增大所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及减小所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
127.在该实施例中，在确定了目标开口行程、目标卷取速度以及目标送经速度后，如果当前经纱张力小于所述预设经纱张力，也即当前经纱张力与用户期望的经纱张力相比偏小的情况下，可以通过增大所述直驱电机的当前开口行程至所述目标开口行程的控制操作实现增大当前经纱张力的目的，从而使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期；也可以通过增大所述卷取机构的当前卷取速度的卷取量至所述目标卷取速度的控制操作实现增大当前经纱张力的目的，从而使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期；也可以通过减小所述送经机构的当前送经速度和送经量至所述目标送经速度的控制操作实现增大当前经纱张力的目的，从而使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期；也可以选择上述这三项控制操作中的任意两项控制操作或者对同时执行三项控制操作来使得张力偏差的绝对值小于预设偏差阈值达到生产布面的品质预期。通过该实施例的上述三项控制操作中的至少一项控制操作，全方位实现对织机经纱张力的精确合理的闭环控制，大幅提高织机产出的布面的良品率。
128.此外，参照图10，本发明还提出一种织机经纱张力控制装置，所述织机经纱张力控制装置包括：
129.张力运算模块a10，用于获取直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况
参数确定织机的当前经纱张力；
130.运行调节模块a20，用于确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构中的至少一个。
131.可选地，所述张力运算模块a10，还用于：
132.根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力。
133.可选地，所述张力运算模块a10，还用于：
134.根据所述总体质量确定所述直线电机和所述综框共同对应的总体重力值，并确定所述动子加速度和所述总体质量之间的第一乘积值；
135.确定所述总体重力值与所述第一乘积值之间的第一和值，确定所述电磁力与所述第一和值之间的第一差值；
136.根据所述第一差值和所述水平半开口角度的正弦值，确定所述织机的当前经纱张力。
137.可选地，所述运行调节模块a20，还用于：
138.将所述当前经纱张力与预设经纱张力相减以得到张力偏差，判断所述张力偏差的绝对值是否大于或等于预设偏差阈值；
139.若所述张力偏差的绝对值大于或等于预设偏差阈值，则根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个，以使所述张力偏差的绝对值小于所述预设偏差阈值。
140.可选地，所述运行调节模块a20，还用于：
141.确定所述张力偏差对应的目标开口行程，控制所述直驱式开口机构以所述目标开口行程运行；和/或，
142.确定所述张力偏差对应的目标送经速度，控制所述送经机构以所述目标送经速度运行；和/或，
143.确定所述张力偏差对应的目标卷取速度，控制所述卷取机构以所述目标卷取速度运行。
144.可选地，所述运行调节模块a20，还用于：
145.若所述当前经纱张力大于所述预设经纱张力，则执行减小所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、减小所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及增大所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
146.可选地，所述运行调节模块a20，还用于：
147.若所述当前经纱张力小于所述预设经纱张力，则执行增大所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、增大所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及减小所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。
148.本发明的织机经纱张力控制装置具体实施方式与上述织机经纱张力控制方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
149.此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质。本发明计算机可读存储介质上存
储有织机经纱张力控制程序，其中，织机经纱张力控制程序被处理器执行时，实现如上述的织机经纱张力控制方法的步骤。
150.其中，织机经纱张力控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明织机经纱张力控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
151.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
152.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
153.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
154.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
155.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
156.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
157.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述织机经纱张力控制方法应用于织机，所述织机包括直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构；其中，所述直驱式开口机构包括直驱电机和综框，所述直驱电机与所述综框机械连接；所述直驱电机用于驱动所述综框上下运动；所述织机经纱张力控制方法包括以下步骤：获取所述直驱式开口机构的当前工况参数，根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力；确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个。2.如权利要求1所述的织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述直驱电机为直线电机；所述当前工况参数包括所述直线电机的动子加速度和电磁力、经纱与织口的水平方向半开口角度以及所述直线电机和所述综框共同的总体质量；所述根据所述当前工况参数确定所述织机的当前经纱张力的步骤，包括：根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力。3.如权利要求2所述的织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述根据所述动子加速度、所述电磁力、所述水平半开口角度以及所述总体质量，确定所述织机的当前经纱张力的步骤，包括：根据所述总体质量确定所述直线电机和所述综框共同对应的总体重力值，并确定所述动子加速度和所述总体质量之间的第一乘积值；确定所述总体重力值与所述第一乘积值之间的第一和值，确定所述电磁力与所述第一和值之间的第一差值；根据所述第一差值和所述水平半开口角度的正弦值，确定所述织机的当前经纱张力。4.如权利要求1所述的织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述确定所述当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：将所述当前经纱张力与预设经纱张力相减以得到张力偏差，判断所述张力偏差的绝对值是否大于或等于预设偏差阈值；若所述张力偏差的绝对值大于或等于预设偏差阈值，则根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个，以使所述张力偏差的绝对值小于所述预设偏差阈值。5.如权利要求1所述的织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构以及所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：确定所述张力偏差对应的目标开口行程，控制所述直驱式开口机构以所述目标开口行程运行；和/或，确定所述张力偏差对应的目标送经速度，控制所述送经机构以所述目标送经速度运行；和/或，确定所述张力偏差对应的目标卷取速度，控制所述卷取机构以所述目标卷取速度运行。
6.如权利要求5所述的织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构、所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：若所述当前经纱张力大于所述预设经纱张力，则执行减小所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、减小所述卷取机构的当前卷取速度至所述目标卷取速度以及增大所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。7.如权利要求5所述的织机经纱张力控制方法，其特征在于，所述根据所述张力偏差控制所述直驱式开口机构、所述送经机构、所述卷取机构中的至少一个的步骤，包括：若所述当前经纱张力小于所述预设经纱张力，则执行增大所述直驱式开口机构的当前开口行程至所述目标开口行程、增大所述卷取机构的当前卷取5速度至所述目标卷取速度以及减小所述送经机构的当前送经速度至所述目标送经速度这三项控制操作中的至少一项。8.一种织机，其特征在于，所述织机包括：直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构；其中，所述直驱式开口机构包括直驱电机和综框，所述直驱0电机与所述综框机械连接；所述直驱电机用于驱动所述综框上下运动。9.一种织机经纱张力控制设备，其特征在于，所述织机经纱张力控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上的可被所述处理器执行的织机经纱张力控制程序，其中，所述织机经纱张力控制程序被所述处理器执5行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的织机经纱张力控制方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有织机经纱张力控制程序，其中，所述织机经纱张力控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的织机经纱张力控制方法的0步骤。

技术总结

本发明公开了一种织机经纱张力控制方法、设备、织机及可读存储介质，所述方法包括：获取直驱式开口机构的当前工况参数，根据当前工况参数确定织机的当前经纱张力；确定当前经纱张力与预设经纱张力之间的张力偏差，根据张力偏差控制直驱式开口机构、送经机构以及卷取机构中的至少一个。通过将本发明的织机经纱张力控制方法应用于织机，能够很好地实现对织机的经纱张力闭环控制，防止织机布面疵痕，极大地提高了织机生产出的布面的品质等级和良品率。高了织机生产出的布面的品质等级和良品率。高了织机生产出的布面的品质等级和良品率。