工业平缝机控制系统设计

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1、两北1：业大学硕士学位论文摘要随着服装业的兴起，工业缝纫机越来越受到人们的重视，而伺服控制器是工业缝纫机的核心。对于这种成本要求较高的产品，迫切需要丌发高性价比的伺服系统。本文就是针对工业缝纫机伺服系统进行研究设计。论文首先分析了缝纫机伺服系统的原理、结构。其次，在无刷直流电机的工作原理和数学模型的基础上，分析比较了满足稳速伺服要求的控制方法，选用全数字双闭环控制策略。其中，速度调节环采用模糊PID控制算法、电流调节环采用积分分离的PI控制算法。再次，针对无刷直流电机转矩脉动问题，选择能较好抑制转矩脉动的pwm调制方式。_Oil在整个控制系统中，硬件部分选用hatel公司的80

2、c196单片机作为主控芯片，三菱psll015IPM作为功率驱动模块。硬件设计精密合理，具有简单、可靠、高效的特点。软件部分的设计使用C语言和汇编语言，采用模块化程序设计方法，其中包括：系统初始化子程序、键盘扫描子程序、换相子程序、速度环模糊Pff)子程序、电流环积分分离PI子程序、数据计算及处理子程序、工缝机各种模式功能模块。系统具有快速响应、定位精确的特点，可实现自动上下停针位、自动切线、自动倒缝、自动定针缝等功能。同时设计脚踏板调速器实现调速功能，并没计机头定位器实现上下停针功能。缝纫模式和参数由操作面板进行设置。测试结果表明整套控制系统硬件和软件设计合理I_l_J1亍，

3、满足工业平缝机的缝制需要，性能稳定、可靠，具备良好的市场前景。关键词：工业平缝机控制系统，无刷直流电动机，模糊PID控制，80c196MC，智能功率模块硒北工业大学硕士学位论文AbstractABSTRACTWiththerisingoftheragtrade，theindustrysartoriusbecamemoreandmoFeimportant，andtheservocontrolleristhecoreofindustrysartorius，Especiallyforsuchhi曲productioncostindustrialsewingmachines，these

4、rvocontrolsystemwithlowcostbuthighperformanceisinurgentneed．Theresearchanddesignofthisarticleweredonefortheitemofindustrysartorius．Atfirst，thethesisdiscussestheelementsmadtheflameofindustrysartoriusservocontrolsystem．secondly'afterintroducingtheprincipleandmathematicsmodelofBLCDM，thefulldigi

5、taldual—loopcontroltacticisadoptedtoachievegooddynamicandstaticcharacteristicsfortheservocontrolsystembasedonsomebeneficialpracticalresearchaboutthemainalgorithm．Fuzzy—PIDcontrollerisusedinthevelocityinnerloopdesign；integrationseparationPIDcontrolarithmeticischoseninthecircuitouterloop．Aimin

6、gatthedisturbanceoftheBLDCMtorqueripple，thethesisconciselyanalyzesthedifferentPWMmodesinfluencesonthestaticandcommutationtorquerippleindetail．Thepwm—onmodulationtypeisadoptedbecauseofitsbestperformancetoreducethetorqueripple．80C196MCMCUiSselectedastheCPUofthewholehardwaresystemandpsl1015inte

7、lligentpowermodule(IPM)isselectedforpowerdrive．Circuitdesignispreciseandreasonablewiththecharacteristicsofsimple，tmstworthyandhighefficiency．Clanguageandassemblelanguageareusedinthesoftwaredesignoftheservosystemwhichadoptedmodularizeddesignmethod．T