针织物冷轧堆染色工艺具有能耗低、产线短、耗水量少以及低污染特点,而且避免了传统染色工艺在烘干过程中染料泳移所导致染色色差问题,该技术目前主要应用于机织物的染整加工。针织物由纱线线圈相互串套而成,具有对张力敏感、易变形,平幅加工时,在张力的作用下易向中心收缩,张力过大,变形无法完全恢复,并且张力波动更易影响染色均匀性的特点。因此,将冷轧堆染色技术应用在针织物染整加工生产,无论是工艺,还是机械设备、控制系统仍存在尚未解决的技术难点,国内外诸多研究机构与企业都在进行该技术的开发与应用。课题组前期根据冷轧堆染色工艺要求,开发针织物平幅印染多态试验机,完成机械设备的加工与安装。本文基于该套机械装置进行电气控制系统的研究与开发,探索工艺参数计算模型、电气控制模型、智能算法,以及两级控制系统相结合的技术路线,并加以实施。论文主要研究内容如下:1、建立针织物平幅印染多态试验机张力设定模型。基于细观线圈力学模型,建立针织物宏观拉伸变形-张力计算模型,以满足卷绕织物内张力分布为目标,建立收卷张力设定模型,进行实例计算,为试验机各单元的张力设定提供依据。2、建立针织物平幅印染多态试验机张力控制模型。根据试验机机械系统配置及冷轧堆染色工艺的试验要求,分析试验机中时变卷径、被动辊、重力式浮动辊等对系统张力的影响,建立异步电机的矢量控制模型、多电机仿真控制模型,确定试验机多电机张力控制策略。3、开发针织物平幅印染多态试验机控制系统。基于试验机功能要求及电气元器件配置,设计基础自动化级与过程控制级两级控制系统框架,编写、调试两级系统的程序,具备工艺参数设定、试验过程监控与管理、设备实时数据采集与控制,以及两级系统通信等功能。4、系统仿真与现场实施。利用模糊PID算法优化试验机锥度收卷张力控制,并对整机张力控制系统仿真,进行针织物平幅印染多态试验机试验现场的软件测试、检测系统功能调试,以及机械设备空载和负载运行测试。