珠邊機(jī)控制器的研究.pdf

1、珠邊機(jī)是用于裝飾縫的特種縫紉機(jī)之一，主要對西裝、大衣、職業(yè)裝、襯衫等進(jìn)行裝飾性地縫制。由于珠邊機(jī)的結(jié)構(gòu)及其控制過程復(fù)雜且精度高，目前在市場上性能較好的珠邊機(jī)主要來自于國外產(chǎn)商。珠邊機(jī)作為機(jī)電一體化設(shè)備，控制器是其核心的部分，有必要對其進(jìn)行深入研究。
　　 本文對珠邊機(jī)的系統(tǒng)組成、功能及控制特點(diǎn)、控制器的軟硬件設(shè)計等問題進(jìn)行了分析與研究。詳細(xì)地介紹了珠邊機(jī)主軸電機(jī)即無刷直流電機(jī)的基本原理和控制方法、珠邊機(jī)的擺件電機(jī)即兩相混合式步進(jìn)

2、電機(jī)的基本原理和控制方法。分析了無刷直流電機(jī)的軟啟動的方法和步進(jìn)電機(jī)的加減速定位過程，應(yīng)用了一種改進(jìn)型的H_PWM_L_ON調(diào)制方式使得調(diào)速性能更好，根據(jù)珠邊機(jī)的功能特點(diǎn)和性能指標(biāo)要求，對其速度的調(diào)節(jié)技術(shù)采用基于模糊PI控制理論的雙閉環(huán)控制，并提出了珠邊機(jī)制動過程中采用的分段模糊PI控制理論使得定位更加精確。
　　 控制器硬件采用了ARM+CPLD的體系結(jié)構(gòu)。ARM芯片采用LPC1768，其內(nèi)核為Cortex-M3，CPLD采用

3、性價比較高的LC4032V。LPC1768控制無刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，CPLD則用來進(jìn)行無刷直流電機(jī)的換相過程和外圍按鍵的管理等。由于換相過程是比較頻繁的，將換相過程獨(dú)立地由CPLD完成，提高了珠邊機(jī)的工作效率。因珠邊機(jī)的控制過程大部分是在中斷中完成的，使用Cortex-M3內(nèi)核的CPU能快速地響應(yīng)中斷，減少中斷的等待時間，提高中斷執(zhí)行的效率，進(jìn)而提高珠邊機(jī)的控制精度。選用智能功率模塊PS21965驅(qū)動無刷直流電機(jī)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器Y