自調勻整的研究始于20世紀60年代，隨著電子和計算機技術的發展，自調勻整裝置在原有作用原理的基礎上，控制技術和實現手段都有很大的發展，在現代紡紗生產中的作用已十分重要。
1并條機自調勻整裝置介紹
1．1控制方式
自調勻整的控制方式可分為開環、閉環和混合環三種形式。開環系統屬針對性勻整，適合短片段不勻，閉環系統適合長片段不勻，混合環系統能兼長短片段不勻，但機構復雜，制造精度要求很高。并條工序對控制成紗重量不勻和重量偏差指標有非常重要的把關作用，對勻整的針對性具有較高的要求。從目前的情況看，在并條機上具有良好作用的自調勻整大都屬開環系統，只要其主要工藝(如延遲時間)設置良好，勻整效果十分理想。
USC型、USG型自調勻整裝置，其作用原理如圖1所示。4根-8根條子由導條架喂入，通過給棉羅拉，進入溝槽羅拉與檢測羅拉組成的檢測機構，然后擴展成棉網進入牽伸裝置。檢測機構上下羅拉間保持有一定的壓力，隨喂入條子單位長度重量的不同檢測羅拉上下移動，由位移傳感器發出訊號，檢測相應斷面到達主牽伸區時，伺服電機變速，調整主牽伸區牽伸倍數，以達到勻整出條條干的目的，同時在緊壓羅拉處，對出條條干進行在線監控，在線檢測勻整結果經微機統計比較，在熒光屏上以數字和圖表方式顯示出條子的質量數據。在線檢測的FP喇叭頭還能不斷核對出條號數和出條實際條干不勻，如果超出已設定的警報界限時，并條機能自動停車并發出報警信號，顯示器還能隨時顯示多項工藝、質量、產量等統計數據。
圖1開環式自調勻整作用原理
USC、USG型自調勻整的傳動機構采用機電組合差速合成方式，這種方式具有控制功率小、伺服電機故障不影響主機運行，控制方法簡單等較為突出的優點。勻整范圍有土10％；±15％、±20％和土25％四檔；適宜纖維長度為22mm～100mm；控制精度土1％；在線檢測統計班產、總產、效率、生產時間；出條監測重量偏差(A％)、出條(CV值)及不同片段重量CV值(CVlm、CV3m、CVl0m、CVl00m)，是一種對前紡中短片段具有完整在線檢測功能的自調勻整裝置。
1．2牽伸調節方式
自調勻整裝置是通過改變牽伸羅拉的速度來調節牽伸倍數的，可以改變后羅拉的速度，也可以改變前羅拉的速度。在自調勻整裝置中，調節前羅拉速度或調節后羅拉速度各有優缺點。從負荷上看，希望調速部分的功率愈小愈好，以降低系統的設備費用。調節后羅拉速度一般所需要功率比前羅拉小，也比較容易滿足系統對慣性的要求；從提高系統的調節精度來看，前羅拉速度比后羅拉調節有利，因為前羅拉的轉速比后羅拉速度高，轉速誤差率可降低。另外，調速部分一般作高速運轉，這樣，減速齒輪系統可盡量減少，因而，也減小了齒輪誤差。但在前羅拉變速時，必須同時改變緊壓羅拉、圈條器等的速度，因為其負荷大，相應的慣性也大，有時不易滿足系統的慣性要求。后羅拉變速則不同，由于速度低，如果速度變化僅百分之幾，則誤差就大，而且，后羅拉變速時整個喂入機構，如導條架、檢測機構及后羅拉等的速度都要變化，容易產生意外牽伸；前羅拉變速時，牽伸倍數與喂入紗條的重量變化為線性關系；而后羅拉變速時，則為雙曲線關系。在調整時，線性關系比較容易調節。
實際上，由于并條機出條速度的不斷提高，較少考慮前羅拉速度的改變。同時，隨著并條機牽伸機構的不斷改進完善，往往將牽伸區分成兩部分，在工藝側重點上有所區別，自調勻整在調節牽伸時也應考慮盡量少改變原有的前后牽伸區的牽伸配置，特別是對牽伸質量影響較大的后區牽伸倍數，避免惡化條干。SH802-E型并條機上的USC型自調勻整裝置是通過改變Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ羅拉的速度，I羅拉速度保持不變。這種調節方式保持后區牽伸倍數不變，而以Ⅱ、Ⅲ羅拉速度的改變來調節前區牽伸倍數。
有的自調勻整裝置保持并條機主牽伸倍數不變，專門設計一個預牽伸區進行牽伸調節，如在主牽伸區后方設置一對簡單羅拉，須條在進入主牽伸前先進入預牽伸區，經過自調勻整的作用，使進入主牽伸區的條子定量均勻一致。采用這種方式，應在工藝上避免因增加一個牽伸性能并不完善的預牽伸區而惡化條干。
1．3喂入檢測系統
喂人檢測系統的作用是將喂入須條的不勻變化以某種信號反應出來，有機械式、電氣式及氣流檢測等多種不同的方式，因后兩者對外界因素(纖維品種、纖維分布狀況、溫濕度等)變化較敏感，使檢測信號不夠穩定，目前，使用較成熟的技術是機械電器結合式檢測，如利用一線位移傳感器配合一對凹凸羅拉(對輸入棉條進行連續測量)，其工作原理是凹羅拉固定不動，凸羅拉通過彈簧加壓緊靠在凹羅拉上，形成一測量鉗口。由于鉗口中棉條粗細的變化，使凸羅拉推動傳感器的探頭發出信號。根據位移量的大小，傳感器輸出相應的電壓值，該值與棉條輸入量有良好的線性關系，同時得到放大和傳送。這種結構的優點
是測量穩定可靠，不易受外界干擾，操作使用方便。為使凹凸羅拉組成的測量鉗口能正確反應須條不勻的變化，要合理設置測量羅拉加壓、直徑和溝槽寬度等參數，同時還要注意須條定量、回潮率、結構性狀等對測量信號的影響，不同品種可以設置不同的測量參數。USC型、USD型自調勻整均根據不同的勻整范圍設置了最大測量偏差，并提供了不同的測量羅拉槽寬度。
1．4控制計算機
控制計算機是整個自調勻整系統的核心。選擇工業級的主CPU減少了外圍控制元件。因為整個系統共有8個采樣點，為減少采樣等待時間，減少主CPU的負擔，單獨設計了一個采樣子系統，該子系統由單片機控制，它將所有信號采集后，通過并行接口傳輸到主CPU。此外，硬件設計上采取了許多有效的措施，如掉電保護電路的設計采用了電源掉電信號控制、片選控制、掉電中斷控制以及鋰電池的保護處理等，達到了在任何狀態下的數據均完整可靠的設計目標。
軟件設計采用了實時操作系統進行控制設計。主程序中，設計了內容豐富的6級菜單系統。通過這些菜單，可以直接觀察系統內的各項工藝數據，可以輸入各種控制參數，能對顯示菜單進行更改。此外，設計中還增加了自檢和測試功能，通過顯示面板就可以了解整個系統的工作情況。
1．5伺服系統
伺服系統主要包括控制電機、伺服控制器、剎車控制器和大功率變壓器等。控制電機使用無刷類電機，選擇功率為1．2kW的交流伺服電機。電機剎車控制板用于吸收電機減速運行時反饋給控制器的能量。
1．6出條檢測
一般的開環自調勻整系統在出條端是沒有檢測點的，控制系統根據喂入檢測信號調節牽伸倍數后直接輸出須條，無法在線了解勻整效果。USC、USG型自調勻整均在出條處設置了檢測喇叭口，它不同于閉環系統的出條檢測，與自調勻整的控制系統沒有關系，是一個直接監測輸出條質量，向計算機提供信號的高精度監測器。出條檢測采用具有高速、高精度特點的FP棉條壓力傳感器，能檢測條子的微小變化，實現對棉條質量的監控。若配合高性能的軟件，還能直接在終端顯示棉條的條干數值和波譜圖，這對系統調試和質量監控有重要的意義。
1．7顯示終端
終端是控制系統與操作人員連接的橋梁，通過顯示終端對有關工藝條件和技術參數進行設定，并隨時了解生產情況和出條質量。USC型、USG型自調勻整終端選用點陣型液晶，液晶本身自帶控制線路，其控制是由一個計算機控制系統完成。
1．8勻整技術參數
1．8．1死區長度
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