紗線張力精密控制器的研究.pdf

1、紡織業(yè)自古以來就是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，隨著科技的發(fā)展，紡織技術(shù)的應(yīng)用早已不再局限于紡紗與織布，在航空航天、醫(yī)療、軍工等高科技領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。在紡織過程中，紗線張力是影響織物的質(zhì)量和加工效率的重要工藝參數(shù)，因此必須對其進(jìn)行精確地控制。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，國外紡織設(shè)備的智能化水平大幅提高，紗線張力控制技術(shù)已經(jīng)成熟，而我國由于工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，紡織設(shè)備仍以機(jī)械式為主，導(dǎo)致織物成型效果不好，降低了產(chǎn)品的附加值。本文通過

2、對紗線張力控制技術(shù)的研究，旨在研制一種紗線張力精密控制器，保持紡織過程中紗線張力的恒定，提高織物的質(zhì)量與加工效率。
　　本文研究了紗線張力控制方式，確定了主動退繞式張力控制結(jié)構(gòu)，建立數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型制定了張力控制器總體方案：選擇永磁同步電機(jī)作為執(zhí)行元件，通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實現(xiàn)紗線張力控制。為了保證紗線張力的精確、穩(wěn)定控制，采用了電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制策略，并且在轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制中采用模糊PID控制算法，提高系統(tǒng)的自適應(yīng)性，電流閉

3、環(huán)中采用磁場定向控制算法和空間矢量脈寬調(diào)制算法，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根據(jù)總體方案完成了張力控制器各模塊硬件電路設(shè)計，包括電機(jī)驅(qū)動電路與三相逆變電路的設(shè)計；電流檢測、電壓檢測、張力檢測與轉(zhuǎn)速檢測電路設(shè)計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時反饋；溫度檢測與過流保護(hù)電路設(shè)計，實現(xiàn)了設(shè)備自保護(hù)功能。利用C語言實現(xiàn)了張力控制器軟件程序設(shè)計，編寫了磁場定向控制與脈寬調(diào)制算法程序，結(jié)合MATLAB的模糊工具箱，編寫了模糊PID控制算法程序，并完成了基于STM32固件庫的A