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文檔簡介
1、隨著服裝行業(yè)的發(fā)展,服裝的制作工藝日趨復(fù)雜,制作效率也要求越來越高,傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機控制技術(shù)已不能滿足發(fā)展的需要。目前,微電子器件、電力電子器件、計算機技術(shù)和控制技術(shù)的高速發(fā)展,稀土磁材料和制造工藝的提高,為電力電子變換器-交流永磁同步電動機伺服系統(tǒng)的研發(fā)提供了良好的技術(shù)支持和物質(zhì)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)的智能型工業(yè)縫紉機伺服系統(tǒng)具有噪音小、效率高、定位準(zhǔn)確和智能化操作等優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的制作工藝,提高服裝行業(yè)的經(jīng)濟效益。鑒于此,開展了以
2、下以工業(yè)縫紉機交流PMSM伺服控制系統(tǒng)為對象的研究內(nèi)容: 結(jié)合節(jié)能與環(huán)保的時代主題,對永磁同步電動機調(diào)速技術(shù)、電力電子變換技術(shù)、自動控制技術(shù)等理論知識的進行了較為深入的歸納、總結(jié)和分析,對工業(yè)縫紉機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、縫紉工藝、電氣部分所要完成的任務(wù)等方面進行了廣泛的理解和熟知; 交流伺服控制系統(tǒng)的理論分析,包括采用零矢量的SVPWM和不采用零矢量的SVPWM算法(即共模電壓最小調(diào)制算法),PMSM電動機的矢量控制算法和增
3、量式PI調(diào)節(jié)器的工作原理,將三者結(jié)合進行了大量的理論分析和基于MATLAB/SIMULINK的仿真分析,為實驗設(shè)計打下良好的基礎(chǔ); 交流伺服控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計,包括功率電路、控制電路以及串行通訊電路在內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)計,功率電路主要包括交流整流電路、單電源驅(qū)動的逆變器IRAMX16UP60A電路、脈沖編碼電路等,控制電路主要包括PWM脈沖發(fā)生電路、SPI通訊電路、DSP TMS320F2801與伺服系統(tǒng)專用控制芯片IRMCK201及其
4、外圍電路、旋轉(zhuǎn)編碼檢測電路、HALL電流檢測電路,在考慮成本、EMC、效率等因素后考慮完成了相關(guān)的原理圖繪制和PCB繪制; 交流伺服控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計,包括軟件設(shè)計的目標(biāo)和程序結(jié)構(gòu)的安排,主要功能模塊包括位置控制PI調(diào)節(jié)器子程序、SPI通訊的子程序、A/D檢測子程序、人機接口子程序、故障處理子程序等,采用C語言和匯編語言混合編程的方法完成了整個程序的編制和調(diào)試; 交流伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)試,在硬件電路完成設(shè)計的各個階段,
5、逐漸編制相應(yīng)的控制程序,進行調(diào)試,最終完成整個系統(tǒng)程序的統(tǒng)調(diào)。系統(tǒng)調(diào)試中遇到了很多問題,如PID控制參數(shù)匹配問題、通訊程序的對調(diào)、軟件抗干擾等,最終完成了500W工業(yè)縫紉機交流PMSM伺服控制系統(tǒng),并進行了實驗研究,實現(xiàn)有關(guān)功能,獲得了大量的實驗結(jié)果; 交流伺服控制系統(tǒng)改善輸入功率因數(shù)的設(shè)計,鑒于高檔智能型工業(yè)縫紉機伺服系統(tǒng)需要高的輸入功率因數(shù),在分析現(xiàn)有單相AC/DC變換器功率因數(shù)校正技術(shù)的各種方法、16A以下的IEC6100
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