基于ARM的高性能電腦橫機控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、電腦橫機是一種集計算機技術、自動化技術及針織工藝技術于一體的機電一體化的針織機械，適用于棉、麻、毛、羊絨及各種紗線的編織，具有高速、高效、高性能等優(yōu)點。與國外橫機產(chǎn)品相比，國產(chǎn)橫機存在著諸如編織效率低、性能不穩(wěn)定等問題，尤其是高速小面幅情況下，機頭的高精度定位問題，已成為困擾企業(yè)高速、高效生產(chǎn)的難題之一。因此，研究高精度定位控制方法，研制高性能電腦橫機控制系統(tǒng)對促進企業(yè)發(fā)展，提高產(chǎn)量與質(zhì)量具有現(xiàn)實意義。
　　本文主要完成的工作如下

2、:
　　1、綜述了國內(nèi)外電腦橫機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，介紹了電腦橫機的機械結構、編織工藝原理與生產(chǎn)過程，分析了系統(tǒng)的功能與性能需求，提出了基于ARM的具有三層分布控制結構的電腦橫機系統(tǒng)總體控制方案。
　　2、針對機頭的快速定位問題，分析了機頭運動的動力學特性，建立了數(shù)學模型，找出了運行速度、機頭重量、傳動摩擦等影響定位的關鍵因素，基于內(nèi)模原理，研究了重復補償控制方法，提出了基于重復補償PID的機頭高精度定位算法;基于高精度定位要

3、求，分析了機頭的非線性、時變性等特點，提出了基于模糊CMAC控制的機頭高精度定位控制算法，仿真驗證了方法與算法的可行性。
　　3、完成了機頭定位控制系統(tǒng)、DSP底層驅動控制系統(tǒng)和人機交互實時控制系統(tǒng)的硬件設計，包括ARM主控制系統(tǒng)電路，DSP底層驅動控制電路，伺服系統(tǒng)驅動電路，機頭控制系統(tǒng)電路等;將狀態(tài)機思想運用于ARM與DSP的軟件編程上，編寫了ARM人機交互實時控制模塊、DSP底層驅動伺服系統(tǒng)模塊、機頭控制層模塊等，使橫機控制