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1、第24卷第8期机电工程Vo.l24No.82007年8月MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGMAGAZINEAug.2007应用DSP实现卷绕同步控制系统设计范岩,谭建敏(潍坊学院机械工程学院,山东潍坊261061)摘要:目前多电机卷绕速度同步控制机械已得到广泛应用,分析了多电机同步控制的特性,介绍了卷绕同步控制的原理,提出了一种采用数字信号处理技术(DSP)和数字检测技术研制的恒线速度卷绕同步控制装置的模型和方案,阐述了系统硬件构成,介绍了系统部分硬件电路
2、,速度反馈采样和软件控制的实现方法。关键词:卷绕装置;控制系统;数字信号处理技术中图分类号:TS190.40文献标识码:B文章编号:1001-4551(2007)08-0044-03DesignonwindingsynchronousspeedcontrolsystemwithDSPFANYan,TANJianmin(CollegeofMechanicalEngineering,WeifangUniversity,weifang261061,China)Abstract:Multimoto
3、rshavebeenusedforawindingsynchronousspeedcontrolmechanicssystemswidelyinrecentyears.Thecontrolcharacterofsynchronousdriveofmultimotorwasanalyzed,andtheprincipleofthewindingsystemwasintroduced.Onenewmethodofwindingsynchronousspeedcontrolsystembasedondi
4、gitalsignalprocessing(DSP)anddigitalcontroltechnologywaspresented.Thehardwareconstitutionofthesystemwasexpounded.Basedonthisprototype,thesystemssampingoffeedback,hardwareandsoftwaredesignweredescribed.Keywords:windingdevice;controlsystem;digitalsignalp
5、rocessing(DSP)0前言卷绕机在纺纱、织造、印染、化纤、线材及冶金等工业生产中应用十分广泛,卷绕同步传动要求被加工产品的线速度或张力恒定。对于这样一个非线性、变参数耦合系统,国内目前通常采用摩擦传动或机械调速方法以近似实现恒线速度控制,且以直流电机作为主[1]传动。近年来,随着交流变频调速技术的不断发展,交流电机结构简单、适应性强的特点越显突出,交图1系统构成流传动已成为发展趋势。本研究依据卷绕成形理论和卷绕同步控制系统的度运行。M2为从动机,带动收卷辊,其功能是跟随主令特点,研制了一
6、种以DSP为控制系统核心,用交流变电机M1运行,调节M2运行速度,使主令机和从动机收频调速实现恒线速度调节的新型卷绕同步控制系统。卷机构之间的线速度保持恒定(即V1=V2=V),V1为M1单元织物线速度,V2为收卷单元M2运行的线速度,1系统构成及工作原理V为工作台设定线速度。G1、G2为光电编码器,装在导卷绕系统同步控制系统的组成,如图1所示。[2]辊轴端。设织物张力为F,显而易见,当V2V1时,则织物张紧。根据胡克定器速度
7、闭环控制,确保主令电机按工作台设定的线速律,织物内张力F为:收稿日期:2007-03-16作者简介:范岩(1969-),男,山东潍坊人,主要从事纺织机械控制系统、变频驱动系统、同步运动控制等方面的研究。第8期范岩,等:应用DSP实现卷绕同步控制系统设计∀45∀tAE1讯接口和CAN通讯接口;F=(V2-V1)dtL0(3)16通道10位A/D转换,转换时间375ns;tAE111=r2k2r2-r1k1r1dt(1)(4)看门狗定时器;L0np2np1[3](5)通用双向I/O口。式中E
8、织物弹性模量;A织物截面积;L导辊2.2系统的主要硬件配置传动点之间的距离;npi第1台、第2台电机极对数,i(1)变频器。选用KEB的F5S3D23HC型变频=1,2;ri第1台、第2台转子电气角速度;i=1,2;ki第1台、第2台导辊的速比,i=1,2;ri第1台、器。本系统频率输出由DSP事件管理器的通用定时器第2台导辊的半径;t1速度差作用时间。T1、T3生成T1PWM和T3PWM,经光耦隔离接入变频由式(1)可知,织物张力是由于前、后传动
