纤维细度和长度分布对成纱不匀的影响及纱线质量预报模型

摘要

纱线不匀由纱线的随机分布不匀(或称为理论极限不匀)和纺纱中因工艺和机械等因素造成的附加不匀组成。一般情况下，理论探讨时较多考虑前者，而实际生产中更关心的实测不匀是二者之和。 本文分析了纤维细度、细度不匀与纱线理论不匀的关系，得出纤维细度不匀对成纱均匀度是有一定影响的，但比起细度本身的影响还是小得多，因此，最终的成纱极限不匀主要是受纤维细度的影响。同时，本文分析了纤维长度分布与纱线理论不匀的关系，参考了一些国外文献的经典算法，并对其做了较深入的研究和总结。然后基于纤维在纱条内平行分布的理想模型，分析了纤维细度、长度对纱线理论不匀的综合影响。文中假设纤维长度分布密度f(x)为三角分布，并通过纤维长度密度函数f(x)的性质建立纤维长度各指标统计量，即纤维的平均长度(ML)、上四分位平均长度(UQL)、短纤维率(SFC)等纤维长度分布参数的概率表征。将模型中的纤维长度分布密度函数f(x)用这几个统计量表示出来，求出纤维长度、细度和成纱极限不匀的关系式。化简后，定量地分析了纤维细度、长度对成纱不匀的影响，得出结论：纤维细度越细、长度越长，纱线理论不匀率越小，成纱质量越好。 此外，本文对也做了有关成纱质量预报的工作。由于纱线本身的物理结构比较复杂，在纺纱过程中，纤维品质、纺纱工艺参数与纱线质量指标之间存在着复杂的非线性关系，仅用一般的数学模型很难清楚地描述这样的模糊关系，因此，寻找更为贴切的方法来表征这些关系，具有重要的实际意义。本文考虑将主成分分析与BP神经网络模型结合，作为成纱质量预报模型。基本思想是把纤维的各项指标通过主成分分析，压缩成为几个综合指标构成新的变量，消除了新变量之间彼此的相关性，从而优化网格。这种处理方法，使网格训练速度加快，输出精度提高。最后，收集工厂生产历史数据验证模型，预测模型收敛速度快、拟合残差小，整个预测结果的平均误差小于7.0％。因此由纤维检测指标预测成纱性能模型有着较好的适应性，适合推广使用。

目录

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第一章 引言

1.1纤维长度分布对纱线质量影响的背景

1.1.1国内外纤维长度分布研究现状

1.1.2纤维细度和长度分布与纱条不匀关系的经典模型

1.2纤维性能与纱线质量的关系

1.3本课题的研究内容

第二章纤维细度及其不匀对纱条不匀的影响

2.1细度、细度不匀与纱线的理论不匀率的关系概述

2.2混纺纤维细度不匀对成纱极限不匀的影响

2.2.1混纺纱理论不匀

2.2.2混纺纱理论不匀分析

2.3本章小结

第三章纤维长度分布对纱条不匀的影响

3.1纤维的长度和长度分布的概述

3.1.1理论意义

3.1.2纤维长度分布密度函数的确定

3.2纤维长度分布对成纱不匀的影响

3.2.1 Moon Won Suh不匀的主要结论

3.2.2极限不匀公式推导

3.2.3极限不匀公式化简求解

3.2.4纤维长度对理论不匀影响分析

3.2.5纤维细度和长度对理论不匀影响综合分析

3.3本章小结

第四章主成分分析BP神经网络模型对成纱质量的预报

4.1人工神经网络技术简介

4.1.1人工神经网络的特点

4.1.2人工神经网络的种类

4.1.3 BP网络基本原理的简单描述

4.1.4神经网络技术及其在纺织中的应用

4.1.5改进神经网络技术

4.2主成分分析简介

4.2.1主成分分析的基本思想

4.2.2主成分分析原理的计算过程介绍

4.3主成分BP神经网络预测实例

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

附录

攻读学位期间发表论文情况

致 谢