基于arm的喷气织机电子送经和卷取控制系统研究

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1、浙江理工大学硕十学位论文摘要现代喷气织机以其高速、高性能等优势，占据了无梭织机的大部分市场，并成为最有发展前景的一种织机。送经、卷取机构是织机控制系统的重要组成部分，其对经纱张力的控制精度已成为评定织机质量的重要技术指标。因此，提高和改善喷气织机的电子送经和卷取控制系统的性能非常必要，而且，开发具有高速、高精度的独立电子送经和卷取控制模块具有广阔的应用前景。本课题研究开发了一款独立的电子送经和卷取控制模块，通过人机界面或CAN通讯对该控制系统所需参数进行设置，使其可以根据参数设置应用于不同型号的喷气织机。通过对系统的控制分析，本课题主要从硬件电路设计、软件控制及张力控制算法三个方面进行研究。

2、首先，通过对喷气织机的性能要求及控制器结构与性能的综合考虑，系统采用以高速ARM7TDMI为内核的低功耗微处理器LPC2294作为系统控制器，该控制器不仅速度快、性能稳定，而且其丰富的外围模块大大简化了硬件电路的设计。硬件电路设计采用模块化设计方法，主要功能模块包括嵌入式最小系统模块、主轴编码器采集模块、张力采集模块、电机控制模块、通讯模块、人机界面模块、输入输出信号模块等。根据系统需要，对各个模块的控制器件进行选取，并设计出各个模块的接口电路。最后，为了提高系统的稳定性和可靠性，在硬件电路设计中采取了隔离、去耦等硬件抗干扰措施。在软件设计方面，系统采用嵌入式实时操作系统lxC／OS．II，

3、便于系统升级和维护。在系统硬件平台的基础上，根据设计要求对操作系统内核进行剪裁和移植，并对系统时钟节拍进行修改。结合硬件电路及系统控制要求，对系统启动代码进行修改；并根据系统对各个功能模块控制的时效性要求，对系统任务进行合理规划。为了说明系统采用该RTOS的可行性，对实时性要求最高的张力采集任务进行了实时性分析。对CAN通讯协议进行制定和编程实现，并对12C、CAN和LCD驱动程序进行开发，另外，对每个任务的功能及控制流程和任务间及任务与中断间的信息通讯进行了说明。系统在软件方面也采用了一定的抗干扰技术，对硬件抗干扰进行补充。最后，针对经纱张力的非线性和滞后性等复杂特性，对张力调节采用模糊参

4、数自整定PID控制算法，设计出张力模糊参数自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下，对PID控制器下的张力算法及模糊参数自整定PID控制器下的张力算法进行仿真研究。而且对张力模糊PID控制算法在LPC2294中的实现进行了说明。关键词：删；I．tC／OS．II：喷气织机；送经卷取；模糊PIDI浙江理工人学硕士学位论文ResearchonElectronicLet--offandTake--upControlSystemoftheAir-jetLoomBasedonARMAbstractWithhigh—speed，wideadaptabilityandhigh—perfo

5、rmance，modemair-jetloomhasoccupiedthemostpartofthemarketofshuttlelessweavingmachine，andbecameoneofthemostpromisinglooms．Let—offandtake—upisthemostimportantpartofloom，thecontrolprecisionofwhichonwarptensionhasbecometheimportanttechnicalcirteriaofloom．Thusitisverynecessarytoenhanceandimprovetheperfor

6、manceoflet-offandtake—upcontrolsystem．Furthermore，developingindependentelectroniclet—offandtake—upcontrolmodulewith11igh—speedandhighprecisionhasawideapplicationprospect．Anewkindofself-governedelectroniclet-offandtake—upWasdesigned，whichCanbeappliedtodifferenttypesofair-jetloombysettingloomsparamet

7、erviaCAN——busandhuman-mechineinterface．Throughtheanalysisofthecontrolpartofthesystem，thestudyWasdividedintothreeaspectsincludinghardwarecircuitdesign，softwarecontrolandtensionarithmeticemulator．Firstly,cons