全图案高速多圈高簇绒机控制系统研究
本文关键词:全图案高速多圈高簇绒机控制系统研究
【摘要】:我国对簇绒地毯需求量巨大,对簇绒地毯生产设备需求较高,但国内企业使用的地毯设备往往处于低端水平或依赖进口国外的昂贵设备。为了开发新的地毯品种,提升国产地毯簇绒设备的竞争力、自主掌握先进的地毯簇绒装备的核心控制技术、在主要性能方面赶上国际先进水平,开发新型的电脑提花簇绒机控制系统已成为目前国内地毯市场的迫切需求。论文在广泛参阅国内外文献的基础上,详细研究了地毯簇绒机的工作原理和成圈控制系统的路径规划。为了保证步进电机送纱在每个成圈周期内与主轴保持同步,论文提出了离散化的步进电机位置控制方式;为了提高簇绒机生产效率,论文研究和设计了基于步进电机的高速簇绒机控制方案;基于全图案及多圈高地毯簇绒机特点,论文提出了分布式的提花控制系统电控框架和花型数据存储框架。论文针对全图案高速多圈高簇绒机控制系统目标,完成了控制系统硬件(子站核心控制器,网络通信控制,编码器信号处理,信号驱动隔离和步进电机驱动器等)的设计及调试;完成了控制系统软件(设计图案的加工工艺数据的生成,分布式控制系统的通讯协议等)的设计及调试。论文针对簇绒地毯行业普遍存在的停机痕问题展开了分析研究,并结合“高位”停机理论,提出了一种绒高补偿控制方法。论文基于企业簇绒机设备,完成了900个步进电机的全图案高速多圈高簇绒控制系统设备的调试及生产。研究成果获得成功运用,且产品已在2015年“第十七届中国国际地面材料及铺装技术展览会”上展出;研究成果在自主掌握核心技术方面有着重要的理论意义和实际应用价值,也为进一步研究相关类型的先进机型提供了重要参考。
【关键词】:簇绒机 全图案 多圈高 分布式 提花
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM383.6;TP273
【目录】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 绪论11-17
- 1.1 课题来源11
- 1.2 课题研究的目的和意义11-12
- 1.3 国内外研究概况12-15
- 1.3.1 国外研究概况12-13
- 1.3.2 国内研究概况13-15
- 1.4 论文的主要研究内容15-17
- 第二章 地毯簇绒机簇绒控制机理的研究17-22
- 2.1 地毯簇绒机成圈的工作原理17-18
- 2.2 地毯簇绒机的主要工作参数18-19
- 2.3 簇绒机成圈控制系统的路径规划研究19-21
- 2.4 本章小结21-22
- 第三章 基于步进电机的全图案高速地毯簇绒机控制系统的研究22-38
- 3.1 步进电机成圈控制系统的同步方式22-23
- 3.2 基于步进电机的高速簇绒机控制系统23-29
- 3.2.1 步进电机送纱工作方式23-27
- 3.2.2 步进电机的选型27
- 3.2.3 步进电机的驱动方式27-29
- 3.2.4 步进电机的高速簇绒方案可行性分析29
- 3.3 基于分布式的簇绒机的全图案控制系统29-36
- 3.3.1 分布式的系统设计结构32-35
- 3.3.2 分布式的全图案数据分割设计35-36
- 3.4 全图案高速多圈高地毯簇绒机控制系统36-37
- 3.5 本章小结37-38
- 第四章 地毯簇绒机控制系统硬件设计38-45
- 4.1 控制系统硬件设计38-39
- 4.2 编码器信号处理电路设计39-41
- 4.3 子站核心控制器模块设计41-42
- 4.4 驱动模块隔离电路设计42-43
- 4.5 步进电机驱动器硬件电路设计43-44
- 4.6 本章小结44-45
- 第五章 地毯簇绒机控制系统软件设计45-57
- 5.1 簇绒地毯图案工艺数据的生成45-53
- 5.1.1 设计图案的格式45-49
- 5.1.2 设计图案的拉伸变换49-51
- 5.1.3 子站工艺数据的生成51-53
- 5.2 分布式控制的通讯协议和通讯程序的设计53-56
- 5.2.1 基于RS485总线的分布式提花控制模块的网络设计53-54
- 5.2.2 分布式控制的通讯协议和通信程序设计54-56
- 5.3 本章小结56-57
- 第六章 地毯簇绒机控制系统的联机调试与停机痕问题探讨57-77
- 6.1 控制系统的初步测试57-62
- 6.1.1 簇绒地毯图案加工工艺数据的分割测试57-58
- 6.1.2 簇绒控制系统的功能测试58-61
- 6.1.3 簇绒控制系统的高速性能测试61-62
- 6.2 提花控制系统的联机测试62-65
- 6.3 停机痕问题的探讨与分析65-76
- 6.3.1 米纳科夫理论的应用65-68
- 6.3.2“高位”停机消除停机痕的控制分析68-74
- 6.3.3 基于“高位”停机补偿控制方法74-76
- 6.4 本章小结76-77
- 第七章 结论与展望77-79
- 7.1 结论77
- 7.2 展望77-79
- 参考文献79-83
- 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文83-84
- 作者在攻读硕士学位期间所作的项目84-85
- 致谢85-86
- 附录86-89
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,本文编号:962726
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