Modellierung und Regelung des Schusseintragssystems beim Luftdüsenweben / Tong Wu, M.Sc., Dipl.-Ing. Sebastian Stemmler, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dirk Abel (RWTH Aachen University, Institut für Regelungstechnik), Maximilian Kemper, M.Sc., Univ.-Prof. Prof. h.c. (Moscow State Univ.) Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Thomas Gries (RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik)

Bibliographic Metadata

Title
Modellierung und Regelung des Schusseintragssystems beim Luftdüsenweben / Tong Wu, M.Sc., Dipl.-Ing. Sebastian Stemmler, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dirk Abel (RWTH Aachen University, Institut für Regelungstechnik), Maximilian Kemper, M.Sc., Univ.-Prof. Prof. h.c. (Moscow State Univ.) Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Thomas Gries (RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik)
Translated title
Modeling and Control of theWeft Insertion System of Air-jetWeaving
Author
Wu, Tong ; Stemmler, Sebastian ; Abel, Dirk ; Kemper, Maximilian ; Gries, Thomas
Is part of
Fachtagung Mechatronik 2019, page 37-42
Published
Paderborn : Universitätsbibliothek, 2019
Description
1 Online-Ressource (7 Seiten) : Diagramme
Language
German
Document Types
Scientific Article (Published Electronically)
URN
urn:nbn:de:hbz:466:2-35440
DOI
10.17619/UNIPB/1-786

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Zusammenfassung

Beim Luftdüsenweben wird ein Schussfaden milhilfe von Druckluft beschleunigt und im Rietkanal positioniert. Eineschlecht gesteuerte Fadenbremse hat zur Folge, dass sich der gespannte Schussfaden zusammenzieht. Das Schussgarn bewegtsich am Ende des Schusseintrags rückwärts und verursacht Schussfehler. Mithilfe eines aktiv geregelten Bremssystemssollen diese Schussfehler vermieden werden. Das Schusseintragssystem wird physikalisch als ein eindimensionalesMassen-Feder-Dämpfer-System modelliert. Das Modell wird um die am Schussfaden angreifenden Kräfte von HauptundStafettendüsen sowie die Bremskraft erweitert. Anschließend erfolgt eine Validierung, um die Parameter des Modellszu bestimmen. Der Schusseintrag wird mithilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera überwacht und die Position derFadenspitze durch echtzeitfähige Bildverarbeitungsalgorithmen bestimmt. Eine Modellprädiktive Regelung (MPR) gibtunter expliziter Berücksichtigung des Modells die optimale Bremskraft aus, sodass die hochdynamische Fadenbremseden Schussfaden abbremst. Dadurch wird sichergestellt, dass Schussfehler vermieden werden.

Abstract

Air-jet weaving is a widely used process for producing fabrics. A weft thread is accelerated by compressed air andpositioned in the reed channel. An improperly controlled yarn brake system causes backward movements of the weftthread and fabric defects. With the aid of an actively controlled braking system, these defects have to be avoided. Theweft insertion system is physically modeled as a one-dimensional mass-spring-damper-system. The model is extendedby the forces exerting on the weft threads, namely from the main nozzle and relay nozzles as well as the yarn brake.Subsequently, the physical model is validated in order to determine the model parameters. The weft insertion is monitoredby means of a high speed camera and the position of the thread tip is determined by real-time image processing algorithms.A Model Predictive Control (MPC) determines the optimal braking force with explicit consideration of the model, so thata highly dynamic yarn braking system brakes the weft appropriately. This ensures that the weft thread reaches the endposition. Moreover, incorrectly inserted wefts and thus fabric defects are avoided.

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