工业平缝机控制器研究姜建奎.doc

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1、分类号密级UDC编号CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目工业平缝机控制器的研究学科、专业通信与信息系统研究生姓名姜建奎导师姓名及专业技术职称刘建成副教授2009年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：

2、年月日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：导师签名日期：年月日摘要在现代缝制业中，缝制设备已经进入机电一体化阶段。缝制质量与缝制效率的提高是缝制业不断的追求，工业平缝机是缝制业的主要设备之

3、一，国内目前使用的工业平缝机控制器基本上依赖进口。因此研究工业平缝机控制器具有重要的理论意义与现实意义。本论文研究了工业平缝机控制器的系统结构、控制方案和系统的硬软件设计等问题。在详细分析工业平缝机工作原理和无刷直流电机控制技术的基础上，提出了工业平缝机控制器的整体设计方案。论文详细介绍了无刷直流电机的组成原理和控制方法，论文对控制规律进行了讨论、分析、并结合工业平缝机对速度要求跟随性好、速度精度要求不是特别高的实际情况，选用了分段双环PI算法作为控制律。对系统快速制动与精确定位问题进行了讨论，采用了动态计算

4、角度与速度理论直线的精确定位控制方法。根据对工业平缝机的需求分析以及目前硬件的发展趋势，同时考虑后续系列缝纫设备开发的硬件复用性，硬件部分采用了LPC2138微控制器（ARM7内核）为核心控制器，利用LPC2138内部的PWM模块产生一路占空比可调的PWM波来控制电机的电压进而调速。采用了CPLD器件对无刷直流电机的换相进行控制，选用三菱公司的IPM模块PS21564为核心功率驱动部分驱动电机。同时采取相应的隔离抗干扰技术，实现了一套简单、可靠、高效的工业平缝机控制器的硬件系统。软件部分的设计采用C语言和AR

5、M汇编语言，结合模块化的设计思想，设计了系统主程序、调速模块、各种缝制模式控制模块、制动与精确定位模块、IAP数据存取模块、人机交互模块等。该控制器经过现场长时间使用测试，满足工业平缝机各项技术指标要求，已在工业平缝机上得到了很好的应用。关键词：工业平缝机无刷直流电机IPM精确定位88ABSTRACTWiththedevelopmentofneedletrade,thetechnologyofindustrysartoriushasenteredthemachineunitedelectricitystage

6、.Atpresent,sewingqualityandefficiencyhasbeenthepursuitofsewingindustry.Industrysartoriusisanimportantkindofsewingequipments,butmostofthesartoriuscontrollersusinginourcountryareimported.Thus,developingthehigh-speedindustrysartoriusservocontrolsystemhasaviewo

7、facademicandreality.Thedissertationhasstudiedthestructure,controlstrategy,hardwareandsoftwaredesignabouttheindustrysartoriusservocontrolsystem.OnthebasisofdetailedanalyzingtheprincipleofindustrysartoriusandBLDCMservocontroltechnology,designestheoverallschem

8、e.ThedissertationintroducesthestructureandtheworkingprinciplesofBLDCM,analyzedthecontrolstrategywiththepracticalsituation—fastrespondandnohigh-accuracyrequirementforspeed,choosethesubsectionreformative