高速多功能横机控制系统研制

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1、浙江理工大学硕士学位论文高速多功能横机控制系统研制姓名：张丹申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：胡旭东20091221浙江理工大学硕士学位论文摘要随着社会的发展，针织服装外衣化、时尚化、舒适化、个性化己成为世界潮流，因而对针织产品的重要生产设备横机有了更高的性能要求。高速多功能横机是针对中、高端横机市场需求设计的，该款横机具有较高的编织速度和换向速度，另外该款横机增加了多种辅助编织功能，能够对线圈大小和纱线张力精确的控制，使织物的质量有了较大提高。同时，该款横机还丰富了人机交互功能。本课题根据高速多功能横机对控制系

2、统的需求，设计了三层分布式控制系统。系统分为：人机交互层、主控制层和机头控制层。独立的人机交互层的设计一方面使人机交互功能更强大，另一方面使主控制器从复杂的人机交互任务处理中解脱出来，使其处理速度更高，针响应时间更短。主控制层与机头驱动层的分布式设计，减少了控制层之间的线路连接，提高了系统的稳定性，另外使控制系统的处理能力和处理速度大大提高。为了满足人机交互层与主控制层之间高速、海量的数据通讯要求，本课题设计了基于FPGA的并行通讯模块，该模块具有通讯效率高、集成度高和通用性强的特点。针对主控制层与机头驱动层之间的高速、连续

3、的CAN通讯的特点，设计了基于三级缓存邮箱的CAN通讯控制程序，提高了两层之间的通讯速度和换向动作执行速度。为了提高横机换向速度，本课题设计了快速换向算法，该算法采用回转距自动调整和换向动作并行执行的控制方式，使换向速度大大提高。经过在样机上长期的测试表明，机器运行平稳，编织速度达到设计要求，衣片质量较高。另外，该控制系统成本远低于国外同类产品，具有很强的市场竞争力和发展前景。关键词：高速多功能横机；三层分布式控制系统；基于FPGA的并行通讯模块；快速换向算法浙江理工大学硕士学位论文TheDesignofHign--spee

4、dMulti--FunctionFlatKnitingMachineControlSystemAbstractWiththedevelopmentofsociety,knitwearouterweartechnology,fashion,comfort,personalizationhasbecomeaglobaltrend，andthusamajorknitwearmanufacturingequipmentflatknittingmachine谢tllthehigherperformancerequirements．Hi

5、曲一speed，multi—functionflatkniRingmachineistargeted,thehigh-endmarketdemandforflatkniRingmachinedesign,whichhasahi曲weavingspeedandcommutationspeed，whichalsoincreasedavarietyofsupplementaryfeatures，abletocontrolthesizeofcoilandyamtensionprecisely,SOthatthefabricquali

6、tyhasbeengreatlyenhanced．Meanwhile，thisflatknittingmachinehasenrichedthehuman-computerinteractionfunction．Athree-tierdistributedcontrolsystemwasdesignedtomeettherequirementsofthemgh-speed，multi—functionknittingmachine．Systemisdividedinto：human-computerinteractionla

7、yer,themaincontrollayerandheadcontrollayer．Independentdesignofhuman-computerinteractioncontrollayerontheonehandmakesamorepowerfulcomputerinteraction,ontheotherSOthatthehostcontrollerfromthecomplextaskofdealingwithhuman-computerinteraction舶edSOthatahigherprocessings

8、peed，shorterneedlerespon∞time．Distributeddesignofmaincontrollayerandheadcontrollayer,reducethelineconnectionbetweenthecontrollayer,improvethestab