本发明涉及一种经编机用电子横移提花断电续编控制方法，属于经编装备技术领域。
背景技术：
电子横移提花作为一种灵活的提花控制方式，利用经编机上不同导纱梳栉之间穿纱方式的组合，再配合每把导纱梳栉灵活变化的垫纱横移动作，可以在布面上形成丰富而独特的电子横移提花经编产品。同时因为电子横移机构是用伺服电机替代了原有经编导纱梳栉实现提花所必需的花板链块和花盘凸轮，在解除经编提花产品的花型丰富程度与工艺花高设计受花板链块长度与花盘凸轮尺寸物理限制的同时，为经编提花产品设计人员提供了广阔的工艺设计空间，为产品的翻新打样提供了极大的便利，极大地缩短了新产品的上市周期，因此，电子横移提花控制，已经成为当前国内外提花型经编机的重要配套控制技术。
但是，电子横移提花作为一种数字化控制技术，在提供灵活便利电气化控制的同时，却也引入了作为数位化电控系统本身自带的天然缺陷，那就是系统断电之后要实现精确断点续编的难题，在目前经编机电子横移控制系统中，部分系统的控制方法为一次性脉冲输出的开环控制，即无论经编机主轴速度快慢与否，当导纱梳栉到达其针前或针背横移起始角度时刻，控制系统一次性输出本次目标横移量全部数目的指令脉冲，驱动导纱梳栉的伺服系统以最大的加速度在最短的时间内完成该次横移运动指令，控制系统不查询也不记录伺服系统对指令脉冲的完成结果，默认所有导纱梳栉的每次静止时的物理实际位置即为完成目标横移后的工艺位置。使用这种控制方法的电子横移控制系统，若经编机在生产过程中遭遇外部断电，只要伺服系统在执行横移运动的过程中无任何异常发生，伺服系统可以准确完成每次的目标位移，当系统断电重启后，只需要按照工艺要求顺序执行下一个横移运动段即可。但这一结果顺利达成的前提是：在外部掉电期间，在经编机主轴静止前所有伺服系统开始的最后一次横移运动都结束前，控制系统内部必须提供足够多的储备电能以确保整个系统工作电压正常，否则，运动中的伺服系统会因供电欠压而中途停止，所有经编导纱梳栉静止时的物理位置不再与控制系统所认为的工艺位置真实对应，即控制系统丢失了所有导纱梳栉的准确位置，造成的结果是：当系统断电重启后，只能通过复杂的人工手动重新对针这一种方式，才可能完成断电前后坯布上断点的续接编织。
使用电子凸轮控制算法对经编机的电子横移实行闭环控制，因伺服电机与导纱梳栉均能具有更好的动力学特性而使得导纱梳栉机械冲击更小、坯布的品质更佳、经编机所能达到的生产速度也更高，已经成为经编机电子横移控制技术发展的主要趋势。为了给从轴的每次横移运动提供足够宽的运动时间以最大程度降低梳栉的加速度与机械冲击，此类电子横移控制系统会充分利用机械机构允许的横移运动时间，在经编机主轴转角进入针前或针背横移起始角度时导纱梳栉开始横移，在主轴角度到达针前或针背横移结束角度时导纱梳栉正好完成工艺指定的目标位移量并结束运动。整个横移运动过程中从轴(经编导纱梳栉)以严格的电子凸轮模式对主轴角速度与角位移完全同步闭环跟随，系统需要但不存储梳栉的实时位置反馈，每次横移运动的目标位移需要跨越整个横移角度区间才能完成，而不是像一次性脉冲输出开环控制的电子横移系统那样，不管经编机主轴角度在到达针前或针背横移起始角度后是否会立即停止，从轴都会以最大加速度运行完该次完整目标位移(确保在一个横移运动段结束时让全部导纱针均位于安全的整针距工艺位置上)，所以，当使用电子凸轮控制算法的电子横移系统在生产过程中遭遇到外部电源突然断电后，若经编机主轴正好停止在某个横移角度区间内部，也就意味在主轴静止的瞬间，所有从轴的横移运动同步停止，而且所有从轴在该次横移运动段的目标位移必然均未完成，也即所有导纱梳栉的导纱针均处于危险的非整针距的非工艺位置上，那么即使整个电控系统在断电期间蓄能一切正常，在重新上电启动后，若控制系统不能自动完成所有从轴在该次横移运动段上断电前/后实际物理位置与程序控制位置的对应与精确续接，就只能依靠机器操作人员参与，以人工方式移动导纱梳栉完成该次横移目标位移的剩余距离，手动导纱针到达安全的工艺位置上，之后才能启动机器顺序执行下一个横移运动垫纱段。目前的这种状况，既增加了系统使用者的操作难度，也会在坯布上留下明显的断点疵痕。可见，使用电子凸轮控制算法的经编机电子横移控制系统，在提供了高速生产过程中更优动力学特性与更精密主从轴凸轮跟踪特性的同时，却也给系统断电后精确的续编处理带来了更大的困难。
技术实现要素：
为了解决目前存在的使用电子凸轮控制算法的经编机电子横移控制系统中断电后精确续编的问题，本发明提供了一种经编机用电子横移提花的控制方法，所述方法包括：
步骤一：记录并储存每把导纱梳栉的当前工艺横列序号，以及电子横移提花控制系统失电前的主轴角度位置；
步骤二：电子横移提花控制系统上电后，从系统主轴编码器读取经编机当前的主轴角度位置，对比系统失电前的主轴角度位置，判断二者的角度差是否在预定范围内；
步骤三：若步骤二中的判断结果为二者的角度差在预定范围内，则由经编机当前的主轴角度位置，以及每把导纱梳栉所设置的针前横移角度区间与针背横移角度区间的边界角度值，判决当前导纱梳栉是否需要反求其当前物理位置；若当前主轴角度位于当前导纱梳栉的针前横移角度区间内，或者位于针背横移角度区间内时，则判断需要反求其当前物理位置，后转步骤六；若当前主轴角度位于当前导纱梳栉的针前横移角度区间和针背横移角度区间以外时，则判断无需反求其当前物理位置，后转步骤四；
步骤四：设置当前导纱梳栉在系统掉电前，已经完成的主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm0,Ps0)：主轴角位移量Pm0＝0，从轴电子凸轮跟随位移量Ps0＝0；
步骤五：设置当前导纱梳栉在主轴开始旋转后，待完成的第一组主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm1,Ps1)：主轴角位移量Pm1为经编机主轴从当前角度开始，旋转至下一个横移区间的横移起始角过程中主轴编码器所走过的脉冲个数，从轴电子凸轮跟随位移量Ps1＝0；后转步骤八；
步骤六：计算当前导纱梳栉在系统掉电前，已经完成的主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm0,Ps0)：主轴角位移量Pm0为：主轴自当前横移区间的横移起始角度开始旋转至当前角度的过程中，主轴编码器所走过的脉冲个数；从轴电子凸轮跟随位移量Ps0值的计算，是以当前导纱梳栉在当前横移区间内的横移运动段完整的目标横移量L、当前横移角度区间的角度宽度W、主轴编码器每转的脉冲当量P、主轴已经转过的位移量Pm0为参数，以电子凸轮运动函数f()为原函数，通过对下列方程组的反求运算得到：；
步骤七：计算当前导纱梳栉在主轴开始旋转后，待完成的第一组主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm1,Ps1)：主轴角位移量，为主轴自当前角度旋转至当前横移区间的横移结束角度的过程中，主轴编码器所需走过的脉冲个数；从轴电子凸轮跟随位移量；后转步骤八；
步骤八：重复步骤三至步骤七，直至电子横移提花控制系统内所有伺服从轴均完成系统掉电前/后，主/从轴间电子耦合位移数据对(Pm0,Ps0)与(Pm1,Ps1)的计算。
可选的，若步骤二中的判断结果为二者的角度差不在预定范围内，则给出系统警报，同时终止电子凸轮断点数据计算流程。
可选的，步骤二中所述预定范围为二者角度差的绝对值小于或等于2°。
可选的，所述步骤三中反求当前导纱梳栉的当前物理位置为通过电子凸轮运动函数反求其当前物理位置。
可选的，步骤三中所述的针前横移角度区间，是在主轴的一个旋转周期内，由针前横移起始角度与针前横移结束角度构成的包含边界角度的闭合区间；所述的针背横移角度区间，是在主轴的一个旋转周期内，由针背横移起始角度与针背横移结束角度构成的包含边界角度的闭合区间。
可选的，每把导纱梳栉的针前横移角度区间与针背横移角度区间的边界角度值均不相同，具体角度值由导纱梳栉在经编机上的空间布局决定。
可选的，所述步骤四与步骤六中电子凸轮耦合位移数据对(Pm0,Ps0)以及步骤五至步骤七中电子凸轮耦合位移数据对(Pm1,Ps1)为电子横移提花控制系统采用相对坐标系中的表示。
可选的，所述步骤四与步骤六中电子凸轮耦合位移数据对(Pm0,Ps0)的物理解释为：在采用相对坐标系的控制系统中，在系统掉电前，经编机主轴在转过角位移量为Pm0的时间内，驱动当前导纱梳栉的伺服电机以电子凸轮的方式跟随主轴同步转动，已经完成了某次横移运动段位移量为Ps0的前段部分，故Pm0与Ps0既是系统掉电前经编机主轴与当前导纱梳栉从轴的程序控制位置，也是系统上电后二者的实际物理位置。
可选的，所述步骤五至步骤七中电子凸轮耦合位移数据对(Pm1,Ps1)的物理含义为：在采用相对坐标系的控制系统中，在经编机主轴开始旋转后，主轴还需要继续转过角位移量为Pm1，且驱动当前导纱梳栉的伺服电机同时以电子凸轮的方式跟随主轴同步转动，才能完成掉电前该次横移运动段位移量为Ps 1的后段部分，故Pm1与Ps1是系统上电后经编机主轴与当前导纱梳栉从轴完成剩余目标横移量的程序控制位置。
可选的，所述步骤六中当前导纱梳栉在当前横移区间内的横移运动段完整的目标横移量L，是依据系统掉电前记录的当前导纱梳栉的工艺横列号，以及系统上电后主轴当前角度所位于当前梳栉的横移区间位置，从系统提花工艺数据中提取的针前或者针背横移垫纱数码值，经量纲转换后的驱动当前导纱梳栉横移的伺服电机轴所应该转过的目标位移脉冲值。
可选的，所述步骤六中当前导纱梳栉在当前横移区间内的横移运动段完整的目标横移量L所对应的垫纱数码的提取方法是：若系统上电后主轴当前角度位于当前梳栉的针前横移角度区间内，则提取针前横移垫纱数码值；若主轴当前角度位移当前梳栉的针背横移角度区间内，则提取针背横移垫纱数码值。
可选的，所述步骤六中电子凸轮运动函数f()根据控制系统选用的加速度曲线的不同具有不同的具体表达式。
可选的，所述步骤一至步骤八中所有的变量，均为经过脉冲量化后转换量纲为脉冲为单位后参与运算。
本发明有益效果是：
通过完整的控制方法设计，指导控制系统的软件本身，通过读取系统上电后主轴当前实际的物理角度位置，以及系统内部的相关工艺数据记录，即可自行反求出系统掉电前主/从轴已经完成的某次横移运动段的电子凸轮耦合数据对，并计算出主轴开始旋转后完成该次横移运动段剩余凸轮轨迹所需要的电子凸轮耦合数据对，即电子凸轮运动轨迹上“断点”前后的电子凸轮数据对的反求计算均在系统上电后由软件内部自行完成，无需任何人工参与，即可解决使用电子凸轮控制算法的经编机电子横移控制系统在断电重启后的断点续编，因此可以给用户真正提供与使用机械花纹载体相同的使用体验与生产效果。并且本发明所提出的经编机用电子横移提花的控制方法除适用于每横列2次横移运动的单针床高速经编机，同样适用于速度较低的每横列只有1次横移运动的钢丝花梳经编机，以及每横列有4次横移的双针床经编机，方法思路简洁明确，适用机型对象范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是某导纱梳栉在每横列完成2次横移垫纱运动时所对应的针前与针背横移角度区间划分示意图；
图2是本发明电子横移提花断电续编时凸轮耦合数据对的反求计算流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一：
本实施例提供一种经编机用电子横移提花断电续编控制方法，所述方法包括：
步骤一：记录并储存每把导纱梳栉的当前工艺横列序号，以及电子横移提花控制系统失电前的主轴角度位置；
步骤二：电子横移提花控制系统上电后，从系统主轴编码器读取经编机当前的主轴角度位置，对比系统失电前的主轴角度位置，判断二者的角度差是否在预定范围内；
步骤三：若步骤二中的判断结果为二者的角度差在预定范围内，则由经编机当前的主轴角度位置，以及每把导纱梳栉所设置的针前横移角度区间与针背横移角度区间的边界角度值，判决当前导纱梳栉是否需要反求其当前物理位置；若当前主轴角度位于当前导纱梳栉的针前横移角度区间内，或者位于针背横移角度区间内时，则判断需要反求其当前物理位置，后转步骤六；若当前主轴角度位于当前导纱梳栉的针前横移角度区间和针背横移角度区间以外时，则判断无需反求其当前物理位置，后转步骤四；
步骤四：设置当前导纱梳栉在系统掉电前，已经完成的主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm0,Ps0)：主轴角位移量Pm0＝0，从轴电子凸轮跟随位移量Ps0＝0；
步骤五：设置当前导纱梳栉在主轴开始旋转后，待完成的第一组主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm1,Ps1)：主轴角位移量Pm1为经编机主轴从当前角度开始，旋转至下一个横移区间的横移起始角过程中主轴编码器所走过的脉冲个数，从轴电子凸轮跟随位移量Ps1＝0；后转步骤八；
步骤六：计算当前导纱梳栉在系统掉电前，已经完成的主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm0,Ps0)：主轴角位移量Pm0为：主轴自当前横移区间的横移起始角度开始旋转至当前角度的过程中，主轴编码器所走过的脉冲个数；从轴电子凸轮跟随位移量Ps0值的计算，是以当前导纱梳栉在当前横移区间内的横移运动段完整的目标横移量L、当前横移角度区间的角度宽度W、主轴编码器每转的脉冲当量P、主轴已经转过的位移量Pm0为参数，以电子凸轮运动函数f()为原函数，通过对下列方程组的反求运算得到：；
步骤七：计算当前导纱梳栉在主轴开始旋转后，待完成的第一组主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对为(Pm1,Ps1)：主轴角位移量，为主轴自当前角度旋转至当前横移区间的横移结束角度的过程中，主轴编码器所需走过的脉冲个数；从轴电子凸轮跟随位移量；后转步骤八；
步骤八：重复步骤三至步骤七，直至电子横移提花控制系统内所有伺服从轴均完成系统掉电前/后，主/从轴间电子耦合位移数据对(Pm0,Ps0)与(Pm1,Ps1)的计算。
本发明通过完整的控制方法设计，指导控制系统的软件本身，通过读取系统上电后主轴当前实际的物理角度位置，以及系统内部的相关工艺数据记录，即可自行反求出系统掉电前主/从轴已经完成的某次横移运动段的电子凸轮耦合数据对，并计算出主轴开始旋转后完成该次横移运动段剩余凸轮轨迹所需要的电子凸轮耦合数据对，即电子凸轮运动轨迹上“断点”前后的电子凸轮数据对的反求计算均在系统上电后由软件内部自行完成，无需任何人工参与，即可解决使用电子凸轮控制算法的经编机电子横移控制系统在断电重启后的断点续编，因此可以给用户真正提供与使用机械花纹载体相同的使用体验与生产效果。
实施例二
本实施例提供一种经编机用电子横移提花断电续编控制方法，参见图1与图2，对于总导纱梳栉数目为A(1≦A≦33)，当前工艺花高为H(1≦H≦10000)，主轴每转编码器输出的脉冲当量为P(1≦P≦10000)，从轴导纱梳栉垫纱数码横移一个针距对应的伺服电机脉冲当量为K(1≦K≦1000)，第i(1≦i≦A)把导纱梳栉当前工艺横列中的针前横移垫纱数码为L1(0≦L1≦2)，第i把导纱梳栉当前工艺横列中的针背横移垫纱数码为L2(0≦L2≦17)，采用直线型加速度进行加/减速的电子凸轮主从轴位置关系运动方程f()表达式为S＝(a/2)×t2(S为从轴脉冲轨迹位置坐标，a为某次凸轮运动段中恒定的加速度值，t为主轴脉冲轨迹位置坐标)，则采用电子凸轮控制所有导纱梳栉在每横列编织过程中完成2次横移垫纱运动的经编机电子横移提花控制系统，要实现在断电瞬间的那次电子凸轮运动轨迹段上的“断点”处精确续接，其关键是首先要准确反求出系统掉电前第i把导纱梳栉主轴与从轴耦合而成的“凸轮”系统转过的位移数据对(Pm(i,0)，Ps(i,0))，以确定系统上电后凸轮主轴与凸轮从轴当前的物理位置，然后还需要准确计算出该次电子凸轮运动轨迹所剩余的主轴与从轴耦合位移数据对(Pm(i,1),Ps(i,1))，以确定系统上电后，续接完成该次横移运动段所需要的主轴与从轴的程序控制位置，故本发明有如下实施步骤：
步骤1：电子横移提花控制系统掉电前，记录并储存第i把导纱梳栉的当前工艺横列序号hi(1≦hi≦H)，以及电子横移提花控制系统失电前的主轴角度位置θ0；
步骤2：电子横移提花控制系统上电后，从主轴编码器读取经编机当前的主轴角度位置θ，对比系统失电前的主轴角度位置θ0，依据工程经验，若|θ-θ0|≦2°，则流程顺序执行步骤三，否则给出系统警报，提示系统主轴在断电期间已被人工转动过，控制系统无法通过后续控制算法完成断电续接，故终止后续流程，提示人工参与；
步骤3：由经编机当前的主轴角度位置θ，以及每把导纱梳栉所设置的针前横移角度区间与针背横移角度区间的边界角度值，来判决第i把导纱梳栉是否需要反求其当前物理位置；若当前主轴角度θ位于第i把导纱梳栉的针前横移角度区间[θ(i，2),θ(i，3)]内，即θ(i,2)≤θ≤θ(i,3)，或者位于针背横移角度区间[θ(i，4),360+θ(i，1)]内，即θ(i,4)≤θ或者θ≤θ(i,1)时，需要通过电子凸轮运动函数反求其当前物理位置，后转步骤六；若当前主轴角度θ位于第i把导纱梳栉的针前横移角度区间和针背横移角度区间以外，即θ(i,1)<θ<θ(i,2)或者θ(i,3)<θ<θ(i,4)时，因导纱梳栉在这两个主轴角度区间均为摆动过针运动，禁止从轴横移，故无需通过电子凸轮运动函数反求其当前物理位置，或者看作是从轴位移恒定为0的凸轮运动段，后转步骤四；
步骤4：计算第i把导纱梳栉在系统掉电前已经完成的主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对(Pm(i,0),Ps(i,0))：其中主轴角位移量Pm(i,0)＝0，从轴电子凸轮跟随位移量Ps(i,0)＝0，即控制系统上电后在相对坐标系中，当前主轴与从轴的物理坐标为(0,0)；
步骤5：计算当前导纱梳栉在主轴开始旋转后，待完成的第一组主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对(Pm(i,1),Ps(i,1))：若当前主轴角度θ(i,1)<θ<θ(i,2)即主轴停止在摆动过针区间1，则主轴角位移量Pm(i,1)＝P×((θ(i,2)-θ)/360)，若当前主轴角度θ(i,3)<θ<θ(i,4)即主轴停止在摆动过针区间2，则主轴角位移量Pm(i,1)＝P×((θ(i,4)-θ)/360)；从轴电子凸轮跟随位移量Ps(i,1)＝0；即在相对坐标系的控制系统中，主轴与从轴完成当前运动段的凸轮轨迹还需到达的程序控制坐标为(Pm(i,1),0)，后转步骤八；
步骤6：计算第i把导纱梳栉在系统掉电前，已经完成的主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对(Pm(i,0),Ps(i,0))：若当前主轴角度θ(i,2)≤θ≤θ(i,3)位于针前横移区间内，则主轴角位移量Pm(i,0)＝P×((θ-θ(i,2))/360)，若当前主轴角度位于针背横移区间内且θ(i,4)≤θ时，则主轴角位移量Pm(i,0)＝P×((θ-θ(i,4))/360)，或者若当前主轴角度位于针背横移区间内且θ≤θ(i,1)时，Pm(i,0)＝P×(((360-θ(i,4))+(θ(i,1)-θ))/360)；若当前主轴角度位于针前横移区间内，该次横移运动段完整的从轴目标位移量Li＝L(i,1)×K,第i把导纱梳栉的针前横移区间的角度宽度Wi＝|θ(i,3)-θ(i,2)|,若当前主轴角度位于针背横移区间内，该次横移运动段完整的从轴目标位移量Li＝L(i,2)×K,第i把导纱梳栉的针背横移区间的角度宽度Wi＝360-θ(i,4)+θ(i,1),则由电子凸轮运动函数f()的表达式对下列方程组求解得：Ps(i,0)＝Li×((Pm(i,0))2/(P×(Wi/360))2)；即控制系统上电后在相对坐标系中，当前主轴与从轴的物理坐标为(Pm(i,0),Ps(i,0))；
步骤7：计算第i把导纱梳栉在主轴开始旋转后，待完成的第一组主/从轴之间电子凸轮耦合位移数据对(Pm(i,1),Ps(i,1))：主轴角位移量Pm(i,1)＝P×(Wi/360)-Pm(i,0)；从轴电子凸轮跟随位移量Ps(i,1)＝Li-Ps(i,0)；即在相对坐标系的控制系统中，主轴与从轴完成当前运动段的凸轮轨迹还需到达的程序控制坐标为(Pm(i,1),Ps(i,1))；后转步骤八；
步骤8：重复步骤三至步骤七，直至电子横移提花控制系统内总共A根从轴均完成系统在掉电前/后，主/从轴间电子凸轮耦合位移数据对(Pm(i,0),Ps(i,0))与(Pm(i,1),Ps(i,1))的全部计算。
本发明通过完整的控制方法设计，指导控制系统的软件本身，通过读取系统上电后主轴当前实际的物理角度位置，以及系统内部的相关工艺数据记录，即可自行反求出系统掉电前主/从轴已经完成的某次横移运动段的电子凸轮耦合数据对，并计算出主轴开始旋转后完成该次横移运动段剩余凸轮轨迹所需要的电子凸轮耦合数据对，即电子凸轮运动轨迹上“断点”前后的电子凸轮数据对的反求计算均在系统上电后由软件内部自行完成，无需任何人工参与，即可解决使用电子凸轮控制算法的经编机电子横移控制系统在断电重启后的断点续编，因此可以给用户真正提供与使用机械花纹载体相同的使用体验与生产效果。并且本发明所提出的经编机用电子横移提花的控制方法除适用于每横列2次横移运动的单针床高速经编机，同样适用于速度较低的每横列只有1次横移运动的钢丝花梳经编机，以及每横列有4次横移的双针床经编机，方法思路简洁明确，适用机型对象范围广。
本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。