基于ARM的高性能電腦橫機(jī)控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、電腦橫機(jī)是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及針織工藝技術(shù)于一體的機(jī)電一體化的針織機(jī)械，適用于棉、麻、毛、羊絨及各種紗線的編織，具有高速、高效、高性能等優(yōu)點(diǎn)。與國(guó)外橫機(jī)產(chǎn)品相比，國(guó)產(chǎn)橫機(jī)存在著諸如編織效率低、性能不穩(wěn)定等問(wèn)題，尤其是高速小面幅情況下，機(jī)頭的高精度定位問(wèn)題，已成為困擾企業(yè)高速、高效生產(chǎn)的難題之一。因此，研究高精度定位控制方法，研制高性能電腦橫機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，提高產(chǎn)量與質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要完成的工作如下

2、:
　　1、綜述了國(guó)內(nèi)外電腦橫機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，介紹了電腦橫機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、編織工藝原理與生產(chǎn)過(guò)程，分析了系統(tǒng)的功能與性能需求，提出了基于ARM的具有三層分布控制結(jié)構(gòu)的電腦橫機(jī)系統(tǒng)總體控制方案。
　　2、針對(duì)機(jī)頭的快速定位問(wèn)題，分析了機(jī)頭運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性，建立了數(shù)學(xué)模型，找出了運(yùn)行速度、機(jī)頭重量、傳動(dòng)摩擦等影響定位的關(guān)鍵因素，基于內(nèi)模原理，研究了重復(fù)補(bǔ)償控制方法，提出了基于重復(fù)補(bǔ)償PID的機(jī)頭高精度定位算法;基于高精度定位要

3、求，分析了機(jī)頭的非線性、時(shí)變性等特點(diǎn)，提出了基于模糊CMAC控制的機(jī)頭高精度定位控制算法，仿真驗(yàn)證了方法與算法的可行性。
　　3、完成了機(jī)頭定位控制系統(tǒng)、DSP底層驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和人機(jī)交互實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括ARM主控制系統(tǒng)電路，DSP底層驅(qū)動(dòng)控制電路，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路，機(jī)頭控制系統(tǒng)電路等;將狀態(tài)機(jī)思想運(yùn)用于ARM與DSP的軟件編程上，編寫(xiě)了ARM人機(jī)交互實(shí)時(shí)控制模塊、DSP底層驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)模塊、機(jī)頭控制層模塊等，使橫機(jī)控制