1 2工作原理
光電檢測頭采用光電透射式檢測方式，將織物緯紗的影像通過光學系統成像到集成光電池上。四
只光電檢測頭內各有一只集成硅光電池，每只硅光電池集成13片長條形硅光電池，與水平成一6°~+6°排列。當緯紗像的斜度與某一光電池相等或相近時，光電池條輸出信號幅度****，其它各路電池輸出信號較小，則輸出信號****者，其對應角度即為織物緯紗偏角大小。
當測速電機輸出電壓達到起始值(織物行進速度≥5 m／s)時，四只檢測頭的52路(13×4)硅光電
池上的光信號經光電轉換后得到電流信號，電流信號分別經過濾波、放大、整流等信號處理后，輸出適合ADc處理的電壓信號。這些信號在DsP發出的控制信號作用下，通過網個十六路模擬開關cD4067的輸出腳經過一個射極跟隨器后，依次分時送TMs320LF2407A“自帶的A／D轉換器轉換為數字信號。DsP按數值大小，先確定各檢測頭所反映的緯紗度數，一一方面通過Rs232通訊方式傳給Pc機顯示，另一方面經“緯紗綜合處理程序”得到緯紗變形信號，即緯斜、緯彎量值大小。由于光電檢測頭檢測的是經過矯正裝置矯正后的緯紗變形數值，因而所得數值即為偏差e。經過幾個采集周期后，獲得偏差變化率eC：以e和eC為輸入量，經過TMs320LF2407A內模糊PID控制器運算，分別獲得緯斜、緯彎的控制輸出量。該量再經過驅動電路(74Ls366、Mcl413)、電機控制電路(多諧振蕩器、可控硅驅動電路)，分別驅動緯斜、緯彎直流電動機，帶動緯斜、緯彎矯正裝置實施矯正。由于織物的狀態隨時改變，所以矯正裝置始終在做相應的轉動，保證剩余緯紗偏差不大于2％。
2模糊PID控制器的設計
2．1模糊PID控制結構圖。
模糊PID控制器結構如圖2所示
.緯紗信息輸入量經過緯紗綜合處理程序，將緯斜、緯彎偏差分離。本裝置實際需要設計緯斜和緯彎兩個模糊PID控制器。為了克服模糊推理時實時計算量大的缺點，圖2中緯斜模糊控制器、緯彎模糊控制器已將一系列模糊控制規則離線轉化為相應查詢表，利用緯斜、緯彎偏差和偏差變化率對參數KP、KI、KD三個參數進行在線調整，經增量式PID控制算式計算獲得控制量u，控制矯正裝置對織物實施矯正。兩個模糊PID控制器設計方法相同，下面僅以緯斜模糊PID控制器為例加以說明。
2 2變量的模糊化
把輸入變量值e和eC經過模糊化處理而變化成模糊量論域上的值，將輸入數據轉換化成合適的語言值，這種過程稱為“模糊化”.這里就是把e、ec分別乘以量化比例因子k1、k2。e、ec的實際變化范圍、模糊子集、量化因子等如表1所示。e、ec模糊語言值取“負大”(粕)、“負中”(NM)、“負小”(NS)“零”(zE)、“正小”(Ps)、“正中”(JDlw)、“正大”(PB)共七個值，隸屬函數采用三角形，如圖3所示。
同樣，對輸出變量KP、KI。、KD模糊語言值取NBNM、NS、ZE、PS、PM、PB共七個值，模糊量論域：[一5，一3，一l，O，+1，十3，+5]，其隸屬函數采用三角形，如圖4所示。根據以往數據經驗，Kp量化到(10，30)內，K1量化到(O，7)內，KD量化到(0，4)內。
2．3模糊規則及模糊推理
模糊控制規則主要基于操作人員長期積累的經驗，針對KP、KI、KD三個參數分別整定的模糊控制表如表2所示。
2．4清晰化計算
通過模糊推理得到的是模糊量，而對于實際的控制則必須為清晰量，網此需要將模糊量轉化為清
晰量，這就是清晰化計算所要完成的任務。清晰化計算的方法有****隸屬度法、中位數法和加權平均法。本設計采用加權平均法，這種方法取μc(z)的加權平均值為z的清晰值，即：
據此，可算出不同e、ec組合時KPo、K10、KD0清晰量的實時查詢表，經過尺度變換后得到實際控制量kp、k1、KD，再用常規PID公式計算，即可獲得緯斜、緯彎裝置的實際控制量。
3測試結果
為評定自動光電整緯裝置的整緯效果，現場從Pc機顯示屏觀測，每隔5 s紀錄一次各光電檢測頭
緯斜數據，連續檢測18次，如表3所示。
按國家標準《機織物與針織物緯斜和弓緯試驗方法》及《棉印染布》技術要求規定，一般織物的花斜或緯斜不大于4％，條格織物花斜或緯斜不大于3％即為優等品，電腦光電整緯裝置企業標準
也是現在市場上普遍認可的標準，花斜或緯斜不大于2％即緯斜量和緯彎量中****者不大于1．15°。
從表3的18次檢測結果來看，18次檢測均合格，即合格率為100％。并且，緯斜不大于1 5％的
概率為94．4％；緯斜不大于1％的概率為88．89％，遠遠高于國家標準要求。采用傳統控制方式時，整緯裝置只能保證平均85 1％時間內緯斜小于2％；9l 48％時間內小于3％。采用模糊PID控制方式后，產品整緯精度得到了明顯提高。
4結語
由于織物緯紗變形是不確定的、非線性的、時變的，對于不同織物常規PID控制器的參數往往整定不良、性能欠佳。將模糊算法和PID控制相結合，設計了基于工業級Pc機和高性能TMS320LF2407A芯片為硬件基礎，軟件采用模糊HD控制的自動光電整緯裝置，適用織物品種廣，整緯精度達到國家標準優等品要求，具有良好的應用前景。
