[发明专利]一种张力传感信号的IIR滤波方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织机械领域，具体涉及一种张力控制器中张力传感信号的无限冲击响应（IIR）滤波方法。

背景技术

在现代纺织机械中，纱线的控制是个十分重要的问题，纤维及纱线的质量直接影响纱线的张力，生产时的其他参数也会对纱线张力造成影响。张力控制装置主要是保证纱线在缠绕到筒子上时保持一定的密度和一定的张力，张力过大会使纱线弹性严重损失，甚至造成断纱；另一方面，纱线卷绕过程中也要保证一定的均匀张力，如果没有张力控制装置，纱线张力在退绕过程中会严重损失。

目前，纱线张力控制器按性能从高到低大体上可分为伺服式张力器、电子式张力器、磁力磁性张力器、机械式张力器等，其中电子式张力控制器由于其较高的性价比得到了越来越广泛的应用。电子式张力控制器把检测到的张力信号反馈给微电脑芯片，通过改变电机的扭距来调节和保证纱线张力的均匀和恒定。电子式张力控制器的关键在于张力信号的准确检测，由于传感器的运转速度较高,以及传感器本身所存在的测量误差等，导致检测到的张力信号存在较大的噪声。目前已有的电子式张力控制器较少对这种张力传感信号进行处理，势必给后续的张力控制带来一定的困难。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提出一种张力传感信号的IIR滤波方法，可以有效克服张力传感器噪声的影响，提高张力控制器的输出张力稳定度。

本发明的张力传感信号IIR滤波方法，具体步骤是：

（1）卷绕中的纱线通过电磁磁滞制动效应的霍尔传感器，测量由于张力作用下克服磁滞力转动时产生的扭矩所对应的输出电压值                                                ，…。

（2）设置滤波输出初值,。

（3）对于，根据下式递推计算压力传感器的IIR滤波输出值：

其中上述滤波器系数对应于二阶低通IIR滤波器的系数。

本发明方法可以较大程度地克服张力传感器噪声的影响，提高张力控制器的输出张力稳定度。

具体实施方式

下面结合本发明的一个具体实施例，详细说明本发明的张力传感信号IIR滤波方法的具体步骤。

（1）卷绕中的纱线通过电磁磁滞制动效应的霍尔传感器，测量由于张力作用下克服磁滞力转动时产生的扭矩所对应的输出电压值，…。

（2）设置滤波输出初值,。

（3）对于，根据下式递推计算压力传感器的IIR滤波输出值：      

其中上述滤波器系数对应于二阶低通IIR滤波器的系数。

本发明中通过MATLAB软件下的fdatool工具进行设计得到该IIR滤波器的系数，设计时选择的低通滤波通带截止频率为0.04π，阻带截止频率为0.2π，阻带衰减为20dB，选择的滤波器类型为巴特沃斯型。

在本发明的具体实施例中，分别以三种不同恒定张力拖动纱线，张力传感器对应的输出电压均值分别为2.46V、2.83V和3.26V，未经滤波的输出电压标准方差分别为0.47V、0.65V和0.75V；而应用本发明方法后得到的压力传感器滤波输出均值分别为2.49V、2.85V和3.25V，标准方差分别为0.08V、0.09V和0.15V。由此可以看出，应用本发明方法可以较大程度地抑制传感器输出噪声。