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全数字电子套结控制系统研究

作　者: 梁向辉
导　师: 沈安文
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 电子套结控制系统主轴电机控制步进电机细分控制协同控制
分类号: TM383.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国服装行业的发展,对电子套结机的需求量迅速增加,高性能电子套结机成为当前缝纫机械领域研究的一个热点。至今,国内外学者在永磁同步电机,步进电机单独控制方面做了大量的研究,但对于电子套结机而言,要同时完成主轴永磁同步电机和送料步进电机的协同控制,相关的研究还比较少。本文针对套结机的具体需求,对步进电机、主轴伺服电机以及两种电机的协同控制算法进行了研究,完成了套结控制系统的软硬件设计,实现了全数字电子套结控制系统。本文首先对电子套结控制系统的机械结构和系统需求进行了分析,介绍了电子套结机的整体结构,对主轴电机和送料步进电机的工作原理进行了阐述,提出了全数字电子套结控制系统的方案。对电子套结控制系统而言,步进电机控制,主轴伺服电机控制,以及两者的协同控制是系统一个难点,本文针对全数字电子套结控制系统的方案,对步进电机的细分控制、主轴电机的矢量控制,以及两者的协同控制算法进行了研究,提出了一套适用于本系统的控制算法。其次,在算法研究的基础上,实现了套结控制系统的软硬件设计:以TMS32LF2406为核心,完成了主轴电机控制,电磁铁控制以及人机交互功能;以XC9572为核心,完成了步进电机的细分控制;其次,通过TMS32LF2406和XC9572之间的交互完成了主轴电机和步进电机的协同控制。最后,针对套结机1900A的机械机头,对各个模块进行了测试;同时,对全数字电子套结控制系统,进行了抗干扰测试和套结花样质量测试;测试结果表明,本系统具有良好的性能,能够满足工业化应用的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 工业缝纫机概述  9-10
  1.2 电子套结系统概述  10-13
  1.3 本文的研究目的、意义及内容  13-15
2 全数字电子套结控制系统方案设计  15-21
  2.1 电子套结机整体结构  15-16
  2.2 电子套结机的机械结构分析  16-17
  2.3 机械系统驱动方式选择及控制策略概述  17-19
  2.4 全数字套结控制系统的整体方案设计  19-20
  2.5 本章小结  20-21
3 电子套结控制系统控制策略研究  21-38
  3.1 送料步进电机控制  21-30
  3.2 主轴伺服电机控制  30-36
  3.3 送料步进电机与主轴电机协同控制  36-37
  3.4 本章小结  37-38
4 全数字套结控制系统的实现  38-60
  4.1 硬件系统设计  38-52
  4.2 全数字套结控制系统软件设计  52-59
  4.3 本章小结  59-60
5 实验结果及分析  60-66
  5.1 模块测试  60-64
  5.2 整体测试  64-65
  5.3 本章小结  65-66
6 总结和展望  66-68
  6.1 全文工作总结  66-67
  6.2 对进一步工作的展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-73
附录攻读学位期间发表论文目录  73

全数字电子套结控制系统研究

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