工业缝纫机控制系统设计

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1、驱动控制2011年第7期Driveandcontrol工业缝纫机控制系统设计112刘登，李辉，孙永奎(1．电子科技大学，四川成都611731;2．西南交通大学，四川成都610031)摘要:介绍了一套基于永磁同步电机的工业缝纫机控制系统的设计与实现，该系统特点是以霍尔信号对转子的位置和电机的速度进行估算，并在此基础上实现对永磁同步电机的正弦控制。硬件采用dsPIC33FJ16MC304和智能功率模块相搭配的

2、主体结构，软件以空间矢量算法和PID算法相结合的控制策略实现工业缝纫机的各种功能要求。实验表明:该系统成本低、性能好，可满足工业缝纫机功率密度高、速度范围大，动态性能好等技术指标。关键词:永磁同步电机;工业缝纫机;霍尔信号;空间矢量控制中图分类号:TM351文献标识码:A文章编号:1004－7018(2011)07－0063－04DesignofControlSystemforIndustrialSewingMachineBasedonPMSM112LIUDeng，LIHui，SUNYon

3、g－kui(1．UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China;2．SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract:ThecontrolsystemdesignandimplementationofPMSMusedonIndustrialSewingMachinewasintroducedinthispaper．Itfeaturesthat

4、theHallsignalwasusedtoestimatethepositionoftherotorandspeedofthemotor，andonthisbasistoachievethesinusoidalcontrolofPMSM．ThemainstructureofthepardwareplatformwassetupbydsPIC33FJ16MC304andIPM，andtheSVPWMandPIDwereusedinthesoftwaretosatisfytherequirementso

5、findustrialsewingmachine．Experimentalresultsshowthatthesystemisoflowercost，betterperformanceandcanmeettherequire-mentsofindustrialsewingmachinewithhighpowerdensity，widespeedrangeandgooddynamicperformance．Keywords:PMSM;industrialsewingmachine;Hallsignal

6、;SVPWM成本的工业缝纫机控制系统的方案。0引言1系统硬件设计近年来，我国服装加工业的迅猛发展造成了我［1］国工业缝纫机的供不应求，但随着劳动成本的上本系统硬件平台以16位微控制器升等各种因素的影响，加工企业对工业缝纫机的性dsPIC33FJ16MC304和智能功率模块能提出了越来越高的要求。目前市场上的离合器电IRAMS10UP60B为主体结构，外围添加相应辅助电机已无法满足工业缝纫机的性能要求，而以永磁同路，完成工业缝纫机的硬件系统搭建。硬件原理框步电机为主流动力单元的工

7、业缝纫机正在占领大部图如图1所示。分缝纫机市场。永磁同步电机相比离合器电机具有体积小、动态性能好、控制方便、高功率密度等优点。新一代的工业缝纫机控制系统大部分带有光电码盘作为位置反馈来计算电机的位置和速度，这种系统工的优点是能准确得到电机的当前位置，缺点是成本业较高。而且在大部分的缝纫过程中不需要如此精确缝图1硬件原理框图纫地计算电机的当前位置。所以如何能够设计开发一机基本控制过程如下:dsPIC33FJ16MC304根据捕控款性能较高、成本较低的工业缝纫机控制系统成为制获到的霍尔

8、位置信号确定转子的当前位置并计算电系许多厂家的心声。机的当前转速。通过矢量控制算法和PID算法计算统本文以永磁同步电机为控制对象，提出了一种设各个PWM输出通道的有效值。输出的PWM经驱计无需光电码盘，而以霍尔信号为单反馈的高性能低动芯片IRAMS10UP60B开启相应的MOSFET，使得电机中相应绕组通过电流，电机按给定方向连续转收稿日期:2010－07－02动。调节调速盒相应信号，可以改变电机转