基于嵌入式的套結(jié)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)縫紉設(shè)備的要求，人們對(duì)縫制設(shè)備的性能要求越來(lái)越高。但國(guó)內(nèi)一些特種縫制設(shè)備，如繡花機(jī)、套結(jié)機(jī)等，不僅性能較差、價(jià)格昂貴，而且大部分依靠國(guó)外進(jìn)口。因此，本文研究了一種基于ARM9+Windows CE軟硬件平臺(tái)的高速工業(yè)套結(jié)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，用來(lái)滿足市場(chǎng)對(duì)套結(jié)機(jī)實(shí)時(shí)性、精度和速度方面的要求。
　　 在硬件設(shè)計(jì)部分，首先分析了高速套結(jié)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能需求，對(duì)系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境和硬件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行了選

2、擇。軟件開發(fā)環(huán)境選用實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的操作系統(tǒng)Windows CE，硬件開發(fā)平臺(tái)主控制器則選用嵌入式微處理器S3C2410。接著介紹了套結(jié)機(jī)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，給出了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，然后分別介紹了系統(tǒng)各個(gè)功能模塊，并且給出了設(shè)計(jì)框圖，重點(diǎn)介紹了主控板、伺服電機(jī)模塊和步進(jìn)電機(jī)模塊的硬件實(shí)現(xiàn)；在驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)部分，采用流驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方法對(duì)主軸伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且采用Windows CE多線程機(jī)制和中斷處理的方法來(lái)滿足套結(jié)機(jī)的強(qiáng)實(shí)

3、時(shí)要求。
　　 在應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)部分，首先分析了套結(jié)機(jī)的工作流程，然后重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的兩個(gè)主要模塊：主軸電機(jī)模塊和步進(jìn)電機(jī)模塊的軟件實(shí)現(xiàn)。并介紹了該控制系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)控制算法——單軸零點(diǎn)定位算法和多軸協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制算法。通過(guò)分析和比較現(xiàn)有的幾種協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制算法，提出了一種適合于本系統(tǒng)的改進(jìn)算法，該算法已經(jīng)成功應(yīng)用于本套結(jié)機(jī)系統(tǒng)中。論文還給出了系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程。首先對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試，在此基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果。根據(jù)縫制的花樣

4、結(jié)果，可以證明本文設(shè)計(jì)的方案可以很好的應(yīng)用于高速套結(jié)機(jī)系統(tǒng)中。最后，對(duì)研究和開發(fā)過(guò)程中的一些問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)，并展望了套結(jié)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制下一步發(fā)展和研究的重點(diǎn)。
　　 通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以及對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析，表明該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可以很好的滿足高速套結(jié)機(jī)系統(tǒng)的功能需求。目前，國(guó)產(chǎn)高速工業(yè)套結(jié)機(jī)機(jī)與國(guó)外同種機(jī)型相比，在性能上還存在較大差距。本課題的工作致力于研發(fā)一種高性能、低成本的高速工業(yè)套結(jié)機(jī)控制器，對(duì)套結(jié)機(jī)工業(yè)的發(fā)展有著積極的影響