工業(yè)縫紉機交流伺服系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著服裝行業(yè)的發(fā)展，服裝的制作工藝日趨復雜，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、計算機技術和控制技術的高速發(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)提供了良好的技術支持和物質基礎。在此基礎上出現的智能型工業(yè)縫紉機伺服系統(tǒng)具有噪音小、效率高、定位準確和智能化操作等優(yōu)點，能夠實現復雜的制作工藝，提高服裝行業(yè)的經濟效益。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)為對象的研究內容： 結合節(jié)能與環(huán)保的時代主題，對永磁同步電動機調速技術、電力電子變換技術、自動控制技術等理論知識的進行了較為深入的歸納、總結和分析，對工業(yè)縫紉機系統(tǒng)的結構、功能、縫紉工藝、電氣部分所要完成的任務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（即共模電壓最小調制算法），PMSM電動機的矢量控制算法和增

3、量式PI調節(jié)器的工作原理，將三者結合進行了大量的理論分析和基于MATLAB/SIMULINK的仿真分析，為實驗設計打下良好的基礎； 交流伺服控制系統(tǒng)的硬件設計，包括功率電路、控制電路以及串行通訊電路在內的系統(tǒng)設計，功率電路主要包括交流整流電路、單電源驅動的逆變器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的原理圖繪制和PCB繪制； 交流伺服控制系統(tǒng)的軟件設計，包括軟件設計的目標和程序結構的安排，主要功能模塊包括位置控制PI調節(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試； 交流伺服控制系統(tǒng)的系統(tǒng)調試，在硬件電路完成設計的各個階段，

5、逐漸編制相應的控制程序，進行調試，最終完成整個系統(tǒng)程序的統(tǒng)調。系統(tǒng)調試中遇到了很多問題，如PID控制參數匹配問題、通訊程序的對調、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，實現有關功能，獲得了大量的實驗結果； 交流伺服控制系統(tǒng)改善輸入功率因數的設計，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，在分析現有單相AC/DC變換器功率因數校正技術的各種方法、16A以下的IEC6100