基于wince5.0的高速绣花机步进电机驱动

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1、万方数据第35卷场互3．5第1期No．1计算机工程ComputerEngineering2009年1月January2009·工程应用技术与实现·文章编号：lIHx卜—3428(2∞9Jol—022p_03文献标识码：A中图分类号。TP3ll基于WinCE5．0的高速绣花机步进电机驱动自璃林，刘洋。曲明波(江南大学智能控制研究所，无锡214122)奠耍：高速绣花机控制系统必须在高速的情况下保证绣品的质量，同时维持较低的噪音。难点是要在动态限定的时间内控制Ⅺ'，步进电机，使之平稳精确。该文在分析系统特点的基础上，以ARM9处理

2、器结合CPLD构成步进电机控制单元，提高控制效率并降低编程复杂度。以旋转动力学方程和步进电机的矩频特性为依据，分析步进控制脉冲数据的选取、中断的处理和流驱动的结构，实现wincE5．O卜步进电机流驱动程序的开发。关健词：绣花机；步进电机；流驱动StepMotorDriVerforHighSpeedEmbroideryMachineBasedonWinCE5．0BAIRui-ljn，LIU、白ng，QUMing-bo(InstituteofIntelligentControl，JiangnanUniVersjty，Wuxi21

3、4122)IAbstr卵tlHi曲speedembmiderymachinehastoproducehj曲qualitypmductathjghspeed，meanwhile，tokeeplownoise．Thedi衔cultylaysinhowt0contmlmestepmo‘orjⅣypreciselya

4、ldsteadilywitlljnthedynamicallylimitedtime．ARM9controllertoge山efwitllCPLDisusedtoconstnIcttheconnulsystemtoim

5、pmveefficiencyofcontmlaIldreducethecompIexityofc()(1ing．Basedontheresearchofembroiderycontrolsystem锄daccordingtotllekjneticsfunctionofmewhirlingobjectsandthemoment—fie(1uencyfeatureoftIlestepmotor，tIleselectjonofconnDlpulses，intelnlpth；iIldlingaIldarchitectureoftll

6、es“锄mdriVerareanalyzed，and廿1edeVelopmentofmes∽amdriVerformestepmotorsunderWinCE5．Ojscomple训．．1Keywordslembroiderymaclline；stepmotor；str℃aIlldriverl概速我【日绣花机的产量约占全球的70％，在由缝纫机、编织机等40多个品种组成的缝制设备行业中，绣花机产值约占】，4。但国产绣花机基本

7、：属于中低档机，平均价格比国外先进机型相差很多，在速度、噪声、品质、效率和功能方面也有不少差距。高速绣

8、花机的开发不仅是市场的需求，更有助于进一步提升行业产值，提升民族品牌价值。高速绣花机的开发要从刺绣速度、运行噪声、产品质量、效率和功能等多方面着手，不仪要求有高的刺绣速度来提高生产率，而且要保证绣品的高质量。同时，刺绣过程中的噪声要尽可能降低。一般而言，噪声正比于速度，质造反比于速度。因此，高速绣花机开发的关键包括：步进电机的细分精度及加，减速控制；齿轮等机械传动装置的加工及装配精度；对断线检测、自动剪线装置等系统的协同控制。其中，步进电机加，减速控制的f稳与否起决定作用。2绣花机步进电机控制的分析2．1绣花机步进电机控钊的

9、特点在绣花机中，剧y步进电机的角位移通过传动机构转换为舯，，方向的水平位移，从而控制绣框水平运动。根据花样文件。1针位移范围为0．1mm—12．7mm。每绣】针，须发送的脉冲数为，z伽∈¨，127】)。为保证刺绣平稳，要经过加速一匀速一减速或加速一减速阶段(n接近1时除外)。刺绣速度为0一l000s，min(s代表针)，对应主轴速度为O～l000r，min。绣针处于布面上的时间占主轴旋转1圉360。中的200。。对不同的刺绣速度，完成每针n个脉冲所允许的时间(绣针处于布面上的时间)是不同的。在相同刺绣速度下，随着发送脉冲数咒

10、的不同，加减速过程中的脉冲分配也不同。这正是绣花机控制系统中步进电机控制与一般步进电机升降速控制的不同，即难点所在，既非单纯速度控制，也非单纯位置控制，而是限定时间内完成升降速过程的强实时控制。为获得绣针相对布面的垂直位置，即允许步进电机动作的200。的起始和结束时刻，须对主轴伺服光电编码