基于I 2 C总线的针织机多路橡筋输送控制系统设计

发布时间：2021-03-23 05:55

　　为了解决针织机橡筋输送装置速度固定,单路输送,输送速度与织机转速不匹配等问题,提出了基于I² C （inter-integrated circuit）通信的多路橡筋输送控制系统设计方案,该方案通过主从单片机的I² C总线通信,实现控制主机与PWM （pulse width modulation）信号输出从机的实时通信,从机经过细分电路、驱动电路控制步进电机,运用步进电机升降速微分算法与转速匹配算法,实现具有良好速度匹配的多路可变速橡筋输送装置控制系统,同时,由于I² C总线具有易扩展性,通过单片机I/O口间的总线模拟通信与扩展,实现多路输送。最后通过设置仿真实验,验证了该系统步进电机与针织机针筒的转速匹配效果较好,当步进电机驱动器（TB6600）为32细分、PWM信号的占空比为60%时,电机转速平稳、振动较小,系统噪声低;该系统能够在提高织物松紧度、提高织物生产效率与调节织物形态方面产生积极作用。 

【文章来源】：计算机测量与控制. 2020,28(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

典型I2 C连接图

步进电机在橡筋输送装置中作为执行机构，通过与橡筋夹持机构配合使用，实现橡筋输送，步进电机作为系统中唯一的运动机构，应具有较高的可靠性与稳定性，同时兼具增减速平稳与针织机针筒转速相互匹配等特性。在以上条件满足的情况下，才能适应针织物的形态多样性的需求，保证橡筋能够在织物中均匀分配或按需调节、提高织物橡筋填充的灵活性。2.1 步进电机细分

步进电机的稳定性与可靠性一方面受产品自身性能的影响，更重要的是步进电机的驱动方式与控制方法。步进电机的控制本质上是通过精确调节步进电机相励磁绕组中的电流，通过相邻相间的电流关系形成的合成磁场对转子励磁作用，在微控制器连续控制下，形成了均匀的圆形旋转磁场。一般情况下，步进电机旋转力矩的大小由合成磁场矢量的幅值决定，步距角的大小由相邻两合成磁场矢量之间的夹角决定。因此，均匀的合成磁场幅值、变化角度，是步进电机的细分控制重要前提。旋转磁场的合成矢量如图3所示。步进电机由步进电机驱动器驱动，其驱动速度受PWM信号频率控制，驱动电流大小受PWM信号占空比控制。驱动器接收从机PWM信号并把线性的弦波信号转换成了离散的直线段信号。正弦波可被分成多段，随着段数的增加，波形不断接近正弦波。大多数步进驱动IC拥有1到32段细分。通过细分驱动，电机转子走一步的角度将会随着细分数的增加而减小，电机转动也越来越平稳，振动越小。例如把一个32段细分序列称为八分之一步驱动模式，如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]单针筒仿罗纹橡筋袜口的编织原理及其机构[J]. 庄有根.  针织工业. 1989(03)

硕士论文
[1]女式短袜橡筋袜口压力舒适性研究[D]. 张潇月.东华大学 2008



本文编号：3095271