电子套结缝纫机步进电机控制方案分析与研究.pdf

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1、第26卷第2期2013年3月机电产品开笈与剀新Develop。merit＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．26．No．2Mar．。2013文章编号：1002-6673(2013)02--03似电子套结缝纫机步进电机控制方案分析与研究张立成，黄宇科，陈金勇，王嘉宁，朱兰斌(上海鲍麦克斯电子科技有限公司，上海200127)摘要：简单介绍了电子套结缝纫机送料机构的运动工作原理。详细分析了几种电子套结缝纫机送料机构的步进电机控制方案。并将这几种方案进行了对比分析，指出了优缺

2、点和最佳控制方案。关键词：电子套结机；步进电机；运动控制；空间矢量(SVFWM)；优缺点中图分类号：Ⅱ，27文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002—6673．2013．02．013ResearchandAnalysisofSteppingMotorControlSchemeforElectronicBartaekingSewingMachineZHANGLi—Cheng。HUANGYu-Ke，CHENJZn—Yong，WANGJ＆卜Ning，ZHULan-Bin(ShanghaiPowermaxTe

3、chnology，INC．，Shanghai200127，China)Ala袖met：Thearticlesintroduccsthebasicmotionprincipleofbartackingsewingmachine．Introducedafewkindsofsteppingmotorcontrolari￡hnledcandcontrolschemeforfeedingMechanisminthebarrackingsewingmachineindetail，analyzedtheadvantagesanddis

4、advantagesofthoseschemesandpointedoutthebestmethodCanbeused．Keywords：electronicbarrackingsewingmachine；steppingmotor；motioncontrol；SVPWM；advantagesanddisadvantages0引言随着服装行业的发展，对能够缝制各种花样的特种工业缝纫机的需求量迅速增加，因此特种工业缝纫机的运动控制也逐渐成为当前缝纫机研究领域的热点，此前国内外学者对此类特种缝纫机的研究都比较少。本文以电子套

5、结缝纫机(是特种工业缝纫机的一种，以下简称：电子套结机)为例，首先对电子套结机控制系统的机械送料结构和系统运动需求进行了分析，并对送料机构的工作原理进行了阐述，同时对市场上主流的送料机构步进电机控制方案进行了分析比较。1电子套结机送料机构及运动工作原理电子套结机运动控制中最重要的一项技术指标是完成指定图案时主轴的运行速度，而制约其速度的就是送料机构及其步进驱动控制的快慢。系统送料机构如果不能与主轴运行转速同步，缝制的花样就会失真变型，严修稿日期：2013—02-28基金项目：国家科技支撑计划项目资助(隧道式连续大型洗涤机

6、组及高效缝制设备开发一2011BAFl21303)作者简介：张立成(1983-)，男，吉林人，硕士，软件工程师。主要从事电力电子产品及伺服控制相关领域的研究。已发表论文和专著等备四篇。重影响缝制的美观度。电子套结缝制花型缝制的运动控制，需要将两个步迸电机的旋转运动转化为XY平面内的水平运动。为此可以根据电子套结缝纫机的送料机械机构建立数学模型，将XY平面内的套结花型的直角坐标数据，转化为步进电机旋转运动的角度数据，控制步进电机的角度细分数值，即可控制送料机构在直角坐标系中的坐标点位置。建立以X轴步进电机的连杆与Y轴的交点

7、为原点的坐标系o(o，o)，在X轴方向，送料步进电机Stepl直接带动滑块水平移动，滑块的水平位移量就等于套结机的压脚水平位移量；在Y方向，由送料步进电机Step2带动连杆带动沿弧线运动，将产生X和Y两个方向上的位移量，系统的数学模型如图1所示。Y／薪叫则，一——／’、、b。匆赢’o)}X洲熊图1电子套结机送料机构数学模型图rigaThemodelof蛔ln眦蚰喀∞wingmachinefeedingmcdllulll邮·产品与市场·2送料机构步进电机控制方案分析目前市场上主流的控制方案分为四种：单极性恒流步进电机控制方

8、案、两相三桥臂空间矢量(SVPWM)步进控制方案、两相H桥空问矢量(SVPWM)步进控制方案和430D型电子套结机步进闭环控制方案。由于430D型电子套结机步进控制为闭环控制方案，添加了编码器——速度反馈模块，与另外三种步进速度开环控制没有可比性，因此在这里不做分析。2．1单极性步进电机控制方案传统的步进电机分为单极