[01549704]全自动电脑横机控制系统

所研究的控制系统应用于全自动电脑横机，用以编织羊毛衫，是机电一体化、智能化程度非常高的针织机械产品。1.主要技术：基于ARM的嵌入式实时控制系统：执行部件众多，响应时间从零点几毫秒到几十秒不等，实时控制的时间要求跨度很大。为此采用多线程不同优先级调度，结构上的分级和分布式控制，数据、指令采用不同提前量发送等方法实现系统集成和实时控制。提前时间量采用模糊控制算法确定，可针对不同花型、原料、编制速度、编制条件等因素快速调节，大大提高效率和质量。各执行机构采用FPGA控制，结构简单，实时性强，对不同型号执行部件的适应性强，方便系统升级换代。硬件系统已解决的主要技术难题有：①高速选针；②高速选纱；③起底板；④自动剪刀夹子；⑤织物恒张力牵拉；⑥机头运动算法；⑦三相交流电机高精度变频调速。实现机头系统与主控系统的总线式通信，并采用分布式控制, 在主控制系统和机头子系统的通信采用控制数据双缓冲结构以提高通信效率，和岛津SIG机型相比，使通信电缆芯数由约80芯下降到9芯，提高了可靠性。在机头定位设计中，普遍采用的光栅传感器精度要求高，设计安装难度大，价格昂贵，本项目直接利用伺服驱动器产生两相正交的A、B脉冲信号并结合零位传感器，利用软件修正的方式来实现机头定位，满足了精度要求。电脑横机由众多的机械零部件和电子电气另部件组成，机电一体化程度较高，设计了在机全手动测试功能，对横机的生产者和使用者都提供最大的帮助手段，方便生产、安装、调试、使用和维修，大大提高劳动生产率。作控制、参数在线设置和监控等功能，满足了不同用户需求。2.授权专利：获授权专利7项，其中1项发明专利；获软件著作权7项；发表论文5篇，其中三篇发表在《纺织学报》上。3.主要技术与经济指标情况：主要技术指标：编织宽度122cm、针距3，4，5，6，7，8，10，12针、编织速度≥1.0m/s，嵌花编织速度≥0.95m/s、线圈密度90段可调、摇床伺服电机驱动、移圈、选针、卷取装置、花样记忆、控制系统等全部达到设计要求； 12年底止，实现新增产值4480万元、新增销售3465万元，利税625万元，超过了预期经济指标。4.项目的经济、社会效益情况形成了完全自主知识产权的全自动电脑横机；横机中性能要求较高、价格较高的电磁阀、光栅传感器等关键部件实现了国产化；项目研发的针织机械用高速电磁阀动态参数测试系统被其他横机生产商用于产品检测，提高了效率和产品可靠性。“针织机械用高速电磁阀参数测试系统”等两个项目通过了江苏省纺织工业协会成果鉴定，认为“技术先进，构思新颖，在国内同行业中是首创，填补了国内空白，同时也达到了国际先进水平；具有广阔的市场前景和良好的社会经济效益。”