学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于直线电机的经编机电子横移控制系统

作　者: 许乐平
导　师: 李德骏
学　校: 武汉纺织大学
专　业: 物理电子学
关键词: 经编机 电子横移 直线电机 模糊控制 PID TMS320F2812
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 48次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


经编工业是纺织工业的一个重要组成部分,经编产业的快速发展推动了经编机设备制造技术的不断更新。开发和研制出技术含量高、生产效率高、可靠性高的高档智能化经编机,其核心技术是需要经编机梳栉横移运动精度高。目前,国内大部分经编机横移机构都是传统的机械式横移机构,已经不能满足市场的需求。因此,新型经编机电子横移控制系统已成为纺织行业急需研究的领域。直线电机作为一种利用电能直接驱动机械负载作直线运动的电子机械装置,它所具有的突出优点已使其越来越受到人们的重视。本文以三相永磁无刷直流直线电机及驱动控制系统为主要研究对象,研究了一种基于直线电机的新型经编机横移运动控制系统。首先,本文对经编机的基本结构及发展做了一个简要的介绍。通过综合比较目前几种经编机横移机构的优缺点之后,研究了一种基于直线电机直接驱动梳栉的经编机电子横移机构。然后,本文对直流无刷电机的基本结构、基本工作原理、运行特性和应用作了详细的介绍,分析了其数学模型及其典型控制策略,并重点阐述了模糊自适应PID控制算法的原理及实现。在此基础上,设计了基于数字信号处理器(DSP)的无刷直流直线电机控制系统。文中给出了系统的总体设计方案及系统控制框图。接下来,本文阐述了该系统硬件电路的设计及实现。分别从DSP最小系统电路、直线电机驱动电路、位置检测电路等做了重点研究。另外,本文给出了系统软件部分设计流程图,对各软件模块也做了相应叙述。最后,通过实验测试得到系统的整体参数及结论,并对后续的工作做了进一步的展望。采用直线电机直接驱动经编机梳栉的电子横移系统,具有非常显著的优点。以光栅尺为位置检测传感器并结合模糊自适应PID控制算法的DSP系统能够实现对直线电机的高精度、快响应及高稳定性控制。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题的的研究背景及意义  8-9
    1.1.1 课题的研究背景  8-9
    1.1.2 课题的来源及研究意义  9
  1.2 经编机基本结构及发展  9-11
    1.2.1 经编机的基本结构  9-10
    1.2.2 经编机的发展及国内外研究现状  10-11
  1.3 本论文的主要研究内容  11-12
  1.4 本章小结  12-13
2 经编机电子横移控制系统的整体设计  13-20
  2.1 当前经编机横移机构现状  13-17
    2.1.1 花纹链条式经编机横移机构  13-14
    2.1.2 国外新型电子横移机构  14-16
    2.1.3 压电式贾卡横移机构  16-17
  2.2 经编机电子横移系统的运动要求  17
  2.3 经编机横移系统整体设计  17-19
  2.4 本章小结  19-20
3 直线电机概述及其控制算法研究  20-35
  3.1 直线电机概述  20-24
    3.1.1 直线电机的发展与应用  20-21
    3.1.2 直线电机的基本结构与原理  21-23
    3.1.3 直线电机的数学模型  23-24
  3.2 直线电机控制策略  24-26
    3.2.1 传统的控制策略  24-25
    3.2.2 现代控制策略  25
    3.2.3 智能控制策略  25-26
  3.3 智能PID 算法的研究  26-34
    3.3.1 PID 算法的原理  27-29
    3.3.2 模糊控制原理  29-32
    3.3.3 模糊自适应PID 控制算法的实现  32-34
  3.4 本章小结  34-35
4 系统硬件电路设计  35-51
  4.1 TM5320F2812 简介  36-38
  4.2 TM5320F2812 控制系统设计与实现  38-45
    4.2.1 DSP 电源电路设计  39-40
    4.2.2 DSP 上电复位电路设计  40
    4.2.3 时钟振荡电路  40-41
    4.2.4 JTAG 调试技术和接口设计  41-42
    4.2.5 电流检测A/D 电路  42-43
    4.2.6 串口通讯电平转换电路  43-44
    4.2.7 光电隔离电路  44-45
  4.3 直线电机驱动电路  45-47
    4.3.1 电机驱动电路分析  45-46
    4.3.2 电机驱动及驱动保护电路设计  46-47
  4.4 位置检测电路  47-50
    4.4.1 直线光栅尺传感器原理和特点  48
    4.4.2 直线光栅接口电路及信号的处理  48-50
  4.5 本章小结  50-51
5 系统软件部分设计  51-58
  5.1 集成开发环境CCS 概述  51-53
  5.2 系统软件设计  53-58
    5.2.1 系统主程序设计  53-54
    5.2.2 零点判断子程序  54-55
    5.2.3 模糊PID 算法子程序设计  55-56
    5.2.4 串口通讯子程序设计  56-58
6 实验测试及分析  58-62
  6.1 实验平台搭建  58-60
  6.2 实验测试及结果分析  60-61
  6.3 本章小结  61-62
总结  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录  67

相似论文

  1. 电缆巡检车图像引导技术的研究,U469.6
  2. 船用舵机电液伺服单元单神经元PID控制,U666.152
  3. 激光光束偏转设备的机电控制系统设计,TM301.2
  4. 基于数字滤波技术的直线电机伺服控制系统设计,TM359.4
  5. 激光直写机的光功率控制系统研究与设计,TN249
  6. 半导体激光器热电控制技术研究,TN248.4
  7. 模糊控制、神经网络在平面二级倒立摆中的应用,TP273.4
  8. 非线性变结构导引规律的研究,TJ765
  9. 涵道式无人飞行器系统的建模与控制策略研究,V249.122
  10. 半导体激光器温度控制系统的研究,TP273
  11. 压电驱动微工作台的控制与校正技术研究,TP273
  12. 伺服转台温控箱控制系统设计与研究,TP273
  13. 基于模糊整定PID的海浪运动模拟试验台控制系统设计,TP273.4
  14. 自适应模糊控制算法研究及其实现,TP273.4
  15. 基于神经网络辨识的同步发电机励磁控制研究,TM31
  16. 风光互补并网发电系统及最大功率点追踪,TM61
  17. 片状农业物料滚筒干燥控制系统研究,S226.6
  18. 一种多用途采摘机器人末端执行器的设计与研究,S24
  19. 板球系统的控制算法研究,TP13
  20. 矿用电动机软起动器实验装置设计,TM343.2
  21. 多层共挤流涎成形过程温度控制技术研究,TQ320.721

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
© 2012 www.xueweilunwen.com