基于自适应Loess的纱线张力信号处理方法

为保持针织系统中纱线张力的稳定并解决纱线张力检测过程中的噪声干扰问题,提出了一种基于自适应Loess的纱线张力信号优化方法。通过信号特征分析,将纱线张力结果划分为周期性信号、奇异点信号、高频干扰信号和低频耦合干扰信号。为消除这些干扰信号,提出了相应的数据处理方法:限幅滤波去除奇异点信号、低通滤波消除高频干扰信号以及改进的Loess方法去除低频耦合干扰信号。在3种不同情况的张力信号上验证了该方法的可靠性。实验结果显示,自适应Loess算法能有效平滑张力波动,提升信噪比分别达25.014%、27.661%、25.276%,证明了该方法在不同情况下的有效性和稳定性,为针织系统中纱线张力的稳定性和生产效率的提升提供了可行的解决方案。

刺绣心电电极设计与性能分析

为提高刺绣心电电极的灵敏性和稳定性,规范电极设计与应用,分别对刺绣电极的面积、图案、针迹进行设计,并分析其影响要素。采用控制变量的实验方案,分析电极厚度、平整度、皮肤-电极界面阻抗、信噪比、基线稳定时间、基线偏移幅度的变化规律,找出刺绣电极物理特征和电学性能的影响因素。研究结果发现:刺绣电极面积过大或过小都会对其传感灵敏性和捕捉的信号质量造成负面影响;刺绣电极图案越接近圆形其各项性能均越好;成品厚度均匀、表面平整的针迹制备的刺绣电极传感稳定性和信号质量更好;经过优化设计得出的5.3 cm^(2)圆形缎纹针迹刺绣电极,与3M公司生产的2223CN医用电极相比,皮肤-电极界面阻抗降低了1.064 MΩ,信噪比提高了3.133 dB,基线稳定时间缩短了3 s,基线偏移幅度减小0.07 mV,具有良好的外观平整度、电学灵敏性及稳定性。

基于异构集成学习的棉纱纱疵定量分析方法

为解决当前棉纱纱疵定量分析方法精度低、可靠性差的问题,提出一种基于异构集成学习的纱疵定量分析方法。首先,建立基于电容传感器的纱疵检测二维动态仿真模型,分析纱疵尺寸对纱疵信号的影响规律。其次,针对非平稳、非线性的纱疵信号难处理以及纱疵量化特征不明显的问题,采用时域分析方法,提取纱疵信号的时域参数作为纱疵定量分析特征,针对传统阈值和数值分析方法对纱疵定量精度低的问题,以支持向量机回归算法和径向基神经网络算法组成初级学习器,集成梯度提升决策树为元学习器,建立用于纱疵定量分析的异构集成学习算法模型。实验结果表明,本文方法比其它单模型回归拟合方法的检测准确率提升约10%,验证了本文方法对纱疵定量分析结果的可靠性。

电子织物信号传输电缆扁平化可拉伸织带结构设计及性能评价

设计了一种适合电子织物信号传输的电缆扁平化可拉伸窄幅织带,以涤纶/氨纶和铜丝漆包线/氨纶包缠纱为经纱,普通涤纶纱为纬纱,经上机织造制备可拉伸电缆织带。对可拉伸电缆织带的力学性能与信号传输性能进行评价,探讨铜丝漆包线/氨纶包缠纱用作电缆信号传输线的可行性。研究结果表明,铜丝漆包线经包缠后所得包缠纱传输线与织带在15%定长拉伸后的弹性回复率均超过90%;相同长度铜丝漆包线在伸直、螺旋包缠和织入织带3种状态下的电阻差异不超过5%;可拉伸电缆织带传输电压时幅值衰减不超过0.15%,传输延迟时间不超过1.58 ns/m,带宽与伸直状态下铜丝漆包线的仅相差约13.6%;所制备的可拉伸电缆织带信号传输性能较好,力学性能满足日常柔软舒适性要求。

PLC中建立离群数据算法模型在光缆生产绞合线上的应用

生产中扎纱装置高速旋转,纱线的断开不易发现,传统的成绞扎纱设备没有合理有效的检测装置,导致套管在过绞合装置、扎纱装置时断纱误报警或报警不及时。由于设备以65m/min的速度高速运转,断纱的产生如不及时发现,将对后续护套生产工序的生产产生很大的安全隐患,导致非标产品,即浪费原料成本、人工成本,同时也影响产品的产能,不利于生产。通过PLC采集扎纱电机和纱团电机速度信号利用其生产的工艺原理,在PLC对扎纱电机与纱团电机速度信号做离群数据分析算法模型,发出报警信号并控制安装所述断纱检测装置的装置停机。

基于单片机的断纱监测控制系统设计

为了提升细纱工序生产效率和产品质量,设计一种基于单片机的细纱机单锭断纱在线监测控制系统,介绍该系统的设计方案,详述压电传感器、信号处理电路、单片机控制电路和夹持器的系统硬件以及处理盒软件、控制箱软件的设计要点.指出:断纱监测控制系统以AT89S52单片机为控制核心,采用485总线通信技术,通过处理盒单元和控制箱单元,可实现细纱工序纱锭状态信息的实时在线采集与处理显示,且环境适应性强、成本低廉、性能稳定可靠;将多个处理盒在总线上并联,可适配任意锭数细纱机,实现对所有纱锭信息的处理、分析汇总和显示,降低挡车工劳动强度和企业用工量,提高了细纱生产流程的智能化水平.

纱线信号时频分析方法比较

阐述了一种新的时频分析方法——基于Hilbert-Huang变换的Hilbert时频谱分析,并将其应用到纱线信号分析中。以毛条信号为例,将短时Fourier变换、小波分析和Hilbert谱分析方法进行比较,指出Hilbert谱分析能对信号的时频分布做出比短时Fourier变换和小波分析更为精确的描述,从而能更准确地揭示纱线信号中能量在时域和频域同时变化的过程。通过对纱线信号进行时频分析,可以得到每个瞬间的频率变化,进而对其进行在线谱分析,可以实时监测工艺及设备状况的变化,及时发现生产过程中的异常。

基于Fourier与Hilbert变换的纱线信号谱分析研究

介绍了两种信号谱分析方法———基于Fourier变换思想的波谱分析及基于经验模态分解的H ilbert边际谱分析,并将其分别应用到纱线信号的时频分析中。基于经验模态分解的边际谱分析方法是一种完全不同于传统Fourier谱分析的新方法,文中介绍了H ilbert边际谱的求解过程,通过将Fourier谱图与H ilbert边际谱进行对比可知,H ilbert边际谱更适用于对纱线信号的非平稳过程处理。

纱线扭结分布特征的计算机自动识别方法

纱线单位长度上的湿扭结个数是评价和衡量纱线残余扭矩的一项重要间接指标。结合数字图像和信号处理技术,提出了一种基于纱线图像的扭结分布特征的自动识别方法。该方法首先提取纱线的扭结特征曲线,进而利用信号处理的手段实现了以若干高斯信号来自动匹配和识别纱线扭结特征曲线。实验结果表明,该方法可以自动准确地计算出纱线湿扭结个数,同时可获得纱线扭结高度及宽度2个几何参数。

基于LabVIEW的纱条数字信号发生器的实现

通过对现场纱条信号模型的分析,在LabVIEW软件环境下,将由纤维直径、纤维长度和纤维根数及其它概率分布构成的纱条信号用计算机仿真产生,实现了纱条数字信号发生器.该信号发生器在纱条波谱分析仪的调试中获得验证.

纬编针织纱线输送状态检测方法及其动态特性

为解决纬编针织纱线张力大小、直径粗细无法动态检测而导致编织异常的问题,开展了基于光电传感的非接触式纱线输送状态检测方法研究,提出双目式光电感应差分测量方法,创新设计了双路光电组件,构造两路纱线动态感应差分信号对,消除共模信号干扰,以适应纱线状态信号弱信噪比的特点。在此基础上,设计了纱线输送状态检测实验,测试积极式送纱过程中纱线在不同张力和不同直径条件下输送时实时电压信号,分析信号平均值、方差和数值频数分布曲线,分析纬编针织纱线输送的动态特性。结果表明:随着纱线张力的增大,差值信号的平均值和方差在逐渐减小,表明纱线波动幅值在逐渐下降,纱线整体波动趋向平稳;同时,改变纱线粗细会使纱线波动幅值逐渐上升,纱线波动差异逐渐增大,当纱线细度增加到一定值时,纱线波动幅值以及纱线波动差异趋于稳定。

数字信号处理技术在精密纺织仪器中的应用

本文介绍的纱线质量实时测量系统是一种能替代Uster-IIB型条干均匀度仪的微机型仪器。它采用了数字信号处理技术,使用了DSP芯片,不仅具有Uster-IIB的精度,而且能获得更多的有用的测量结果。

Hilbert-Huang变换及其在纱线故障诊断中的应用

阐述了Hilbert-Huang变换的基本原理,以实际的纱线信号为例,通过经验模态分解(EMD)将纱线信号分解成有限个固有模态函数(IMF),并求得纱线信号的Hilbert谱.结合分析纱线信号的波谱图和Hilbert谱图,判断出故障产生的原因.

基于信噪比与综合赋权的涤纶低弹丝工艺优化模型

为解决涤纶低弹丝生产过程中能耗波动及多参数耦合的问题,借助碳足迹理论构建一种涤纶低弹丝生产过程的能耗分析模型,对加弹工艺进行了碳足迹核算,设计涤纶低弹丝生产碳排放核算函数,采用基于信噪比正交试验与综合赋权VIKOR(vlsekriterijumska optimizacija i kompromisno resenje)法相结合的方法,构建涤纶低弹丝生产关键工艺参数优化模型,并对模型进行分析与求解。应用验证结果表明,关键工艺参数间的交互效应对生产能耗碳排放量的影响显著,优化模型实现了涤纶低弹丝生产关键工艺参数寻优,提高了涤纶低弹丝成品质量,并使碳排放量降低9.06%。

用质量工程学方法优化丙纶纺丝工艺参数设计

用质量工程学中的正交优化法，以信噪比为分析依据，对丙纶长丝的纺丝工艺参数进行优化设计，提高了纤维的断裂强度．

Butterworth滤波器在丝线张力实时监测系统中的应用

针对实时采集到的丝线张力信号受噪声信号的影响,使产品品质评定、实时张力控制产生误差等问题,提出了运用低通Butterworth数字滤波器对丝线张力信号进行滤波,并给出了Butterworth数字滤波器的设计过程。通过对实际采集到的丝线张力信号进行滤波试验,证明了Butterworth数字滤波器的有效性。

基于红外传感器的环锭纺断纱在线检测装置

为了解决环锭纺纱在纺纱过程中细纱断头难以及时发现的问题,提高纺织企业的生产效能,设计了基于红外传感器的环锭纺断纱在线检测装置,装置包括红外传感器、双运算放大器和单片机控制模块。在环锭细纱机上试纺18.2 tex棉纱,利用环锭纺断纱检测装置对纺纱过程中的细纱气圈信号进行在线检测。实验结果表明,装置将细纱气圈信号转换成电信号,再经过单片机控制模块处理判断,准确实现了细纱断纱在线检测。为了验证装置对棉纱的品种适应性,对5.8 tex、9.7 tex、18.2 tex三种纱支的棉纱进行检测。结果表明,装置能够实现对市场上大部分棉纱的断纱在线检测。

自适应滤波算法在纱疵信号去噪中的应用

LMS算法在语音增强和信号预测等信号处理中有着广泛应用,在纺纱系统清纱过程中纱疵信号信噪比低,普通滤波算法无法检测出湮没在复杂噪声中的纱疵信号,而LMS自适应滤波算法能很好地滤去信号中的噪声。LMS自适应滤波算法的步长是影响其性能的重要因素,普通的固定步长LMS算法在系统稳态误差和收敛速度之间存在顾此失彼的缺点,为了降低这个矛盾并且提高算法的性能,该文将LMS算法中固定步长因子μ(n)设为与误差信号e(n)的相关的函数,从而引出一种变步长自适应滤波LMS算法,并使用Matlab对算法中的参数值进行分析与调整,Matlab仿真结果显示该算法能较好地协调系统的收敛速度和稳态误差性能。针对纱线信号的特征,将该算法用来对纱线信号进行初步处理,纱疵信号去噪率达到86%,为纱疵的后续精确识别和处理提供基础。

针织圆纬机纱线输送状态监测技术研究

针对现有针织圆纬机编织过程中纱线输送状态监测不及时,特别是断纱、走纱等常见故障诊断准确率低等现状,结合工艺需要,对圆纬机送纱监测方法进行分析,提出一种基于红外感光原理的外挂式纱线监测方案。基于光电信号处理技术,设计纱线运动状态监测总体框架,并给出关键硬件电路及软件算法。通过试验测试及上机调试表明,该方案能及时监测圆纬机编织过程中纱线运动特性,提高圆纬机断纱、走纱等常见故障诊断正确率,对国产针织圆纬机编织的纱线动态检测技术具有一定促进作用。

非接触式纱线状态检测技术研究

针对针织机械生产中纱线张力波动、断纱、停纱等纱线状态变化影响织物质量的问题,深入分析纱线输送动态特征,提出了一种基于红外光投影的光电感应检测方法,阐述了纱线状态检测总体方案,详细论述了纱线状态检测器硬件设计和软件开发。根据光电感应信号特点,设计了双路差分检测放大电路,并采用滞回比较电路实现模拟信号到数字信号的转化。通过对脉冲信号进行统计归纳,最终得到纱线张力与脉冲个数的关系,进而实现针织机械生产编织过程中纱线状态的动态检测和实时报警。测试表明:光电感应的纱线状态检测方法可行,设计的纱线状态检测器工作正常,随着纱线张力的变化,测得的脉冲个数也随之变化,两者具有正相关性。研究成果对纱线张力的非接触性检测研究具有重要意义。