1 2工作原理
    光电检测头采用光电透射式检测方式，将织物纬纱的影像通过光学系统成像到集成光电池上。四
只光电检测头内各有一只集成硅光电池，每只硅光电池集成13片长条形硅光电池，与水平成一6°~+6°排列。当纬纱像的斜度与某一光电池相等或相近时，光电池条输出信号幅度****，其它各路电池输出信号较小，则输出信号****者，其对应角度即为织物纬纱偏角大小。
    当测速电机输出电压达到起始值(织物行进速度≥5 m／s)时，四只检测头的52路(13×4)硅光电
池上的光信号经光电转换后得到电流信号，电流信号分别经过滤波、放大、整流等信号处理后，输出适合ADc处理的电压信号。这些信号在DsP发出的控制信号作用下，通过网个十六路模拟开关cD4067的输出脚经过一个射极跟随器后，依次分时送TMs320LF2407A“自带的A／D转换器转换为数字信号。DsP按数值大小，先确定各检测头所反映的纬纱度数，一一方面通过Rs232通讯方式传给Pc机显示，另一方面经“纬纱综合处理程序”得到纬纱变形信号，即纬斜、纬弯量值大小。由于光电检测头检测的是经过矫正装置矫正后的纬纱变形数值，因而所得数值即为偏差e。经过几个采集周期后，获得偏差变化率eC：以e和eC为输入量，经过TMs320LF2407A内模糊PID控制器运算，分别获得纬斜、纬弯的控制输出量。该量再经过驱动电路(74Ls366、Mcl413)、电机控制电路(多谐振荡器、可控硅驱动电路)，分别驱动纬斜、纬弯直流电动机，带动纬斜、纬弯矫正装置实施矫正。由于织物的状态随时改变，所以矫正装置始终在做相应的转动，保证剩余纬纱偏差不大于2％。

2模糊PID控制器的设计
2．1模糊PID控制结构图。
    模糊PID控制器结构如图2所示

.纬纱信息输入量经过纬纱综合处理程序，将纬斜、纬弯偏差分离。本装置实际需要设计纬斜和纬弯两个模糊PID控制器。为了克服模糊推理时实时计算量大的缺点，图2中纬斜模糊控制器、纬弯模糊控制器已将一系列模糊控制规则离线转化为相应查询表，利用纬斜、纬弯偏差和偏差变化率对参数KP、KI、KD三个参数进行在线调整，经增量式PID控制算式计算获得控制量u，控制矫正装置对织物实施矫正。两个模糊PID控制器设计方法相同，下面仅以纬斜模糊PID控制器为例加以说明。
2 2变量的模糊化
    把输入变量值e和eC经过模糊化处理而变化成模糊量论域上的值，将输入数据转换化成合适的语言值，这种过程称为“模糊化”.这里就是把e、ec分别乘以量化比例因子k1、k2。e、ec的实际变化范围、模糊子集、量化因子等如表1所示。e、ec模糊语言值取“负大”(粕)、“负中”(NM)、“负小”(NS)“零”(zE)、“正小”(Ps)、“正中”(JDlw)、“正大”(PB)共七个值，隶属函数采用三角形，如图3所示。

2．4清晰化计算
    通过模糊推理得到的是模糊量，而对于实际的控制则必须为清晰量，网此需要将模糊量转化为清
晰量，这就是清晰化计算所要完成的任务。清晰化计算的方法有****隶属度法、中位数法和加权平均法。本设计采用加权平均法，这种方法取μc(z)的加权平均值为z的清晰值，即：据此，可算出不同e、ec组合时KPo、K10、KD0清晰量的实时查询表，经过尺度变换后得到实际控制量kp、k1、KD，再用常规PID公式计算，即可获得纬斜、纬弯装置的实际控制量。
3测试结果
    为评定自动光电整纬装置的整纬效果，现场从Pc机显示屏观测，每隔5 s纪录一次各光电检测头
纬斜数据，连续检测18次，如表3所示。

按国家标准《机织物与针织物纬斜和弓纬试验方法》及《棉印染布》技术要求规定，一般织物的花斜或纬斜不大于4％，条格织物花斜或纬斜不大于3％即为优等品，电脑光电整纬装置企业标准
也是现在市场上普遍认可的标准，花斜或纬斜不大于2％即纬斜量和纬弯量中****者不大于1．15°。
    从表3的18次检测结果来看，18次检测均合格，即合格率为100％。并且，纬斜不大于1 5％的
概率为94．4％；纬斜不大于1％的概率为88．89％，远远高于国家标准要求。采用传统控制方式时，整纬装置只能保证平均85 1％时间内纬斜小于2％；9l 48％时间内小于3％。采用模糊PID控制方式后，产品整纬精度得到了明显提高。
4结语
    由于织物纬纱变形是不确定的、非线性的、时变的，对于不同织物常规PID控制器的参数往往整定不良、性能欠佳。将模糊算法和PID控制相结合，设计了基于工业级Pc机和高性能TMS320LF2407A芯片为硬件基础，软件采用模糊HD控制的自动光电整纬装置，适用织物品种广，整纬精度达到国家标准优等品要求，具有良好的应用前景。