嵌入式系統(tǒng)在臥式差速纏絲機(jī)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文的工作來源于東南大學(xué)自動(dòng)化研究所承擔(dān)的杭州騰龍管業(yè)有限公司的項(xiàng)目。由于該公司的纏絲設(shè)備在現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)故障，因此，有必要解決原纏絲設(shè)備在現(xiàn)場出現(xiàn)的問題?？紤]到成本、體積等諸多方面因素的限制，決定將嵌入式技術(shù)引入其中。 本文介紹了纏絲機(jī)的研究現(xiàn)狀，對臥式差速纏絲機(jī)的工作原理進(jìn)行了分析。纏絲機(jī)的主電機(jī)是異步電動(dòng)機(jī)。為了提高纏絲機(jī)的性能，尋求了一種有效的異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制方式，以達(dá)到精確控制異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。首先分析了變頻

2、調(diào)速的原理；其次在介紹常用的變頻調(diào)速控制方法的基礎(chǔ)上，提出了矢量控制方式；接著分析了異步電機(jī)的多變量數(shù)學(xué)模型，并通過矢量坐標(biāo)變換，將異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型解耦；最后建立了矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，重點(diǎn)考慮轉(zhuǎn)速閉環(huán)、磁通開環(huán)并且?guī)в兴俣葌鞲衅鞯氖噶靠刂品绞健?針對纏絲機(jī)在現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題，應(yīng)廠家要求，提出了基于PLC控制系統(tǒng)的解決方案。首先對PLC進(jìn)行選型；接著提出PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要考慮PLC模擬量模塊的擴(kuò)展、PLC與變

3、頻器的連接、PLC與編碼器的連接；最后提出PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，著重考慮模擬量信號的處理方式、高速計(jì)數(shù)器(HSC)的使用方法，并給出了各功能模塊的流程圖。 由于PLC對異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制不夠精確，因此，在PLC改造方案的基礎(chǔ)上，依據(jù)第三章矢量控制系統(tǒng)的模型，提出了基于 ARM 的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，以實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩的精確控制。首先進(jìn)行嵌入式微處理器的選型，針對所選則的S3C44BOX微處理器，在分析μC/OS-Ⅱ移植原理