基于ARM和DSP的竹节纱控制系统伺服控制器设计

栏目:国际业绩

更新时间:2021-05-01

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基于ARM和DSP的竹节纱控制系统伺服控制器设计

产品简介

章节  ARM微处理器具备体积小、低功耗、低成本、高性能的特点,基于ARM核的微控制器芯片不但占有了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也渐渐向低端微控制器应用领域拓展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器恩。

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本文摘要:章节  ARM微处理器具备体积小、低功耗、低成本、高性能的特点,基于ARM核的微控制器芯片不但占有了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也渐渐向低端微控制器应用领域拓展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器恩。

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章节  ARM微处理器具备体积小、低功耗、低成本、高性能的特点,基于ARM核的微控制器芯片不但占有了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也渐渐向低端微控制器应用领域拓展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器恩。明确提出了挑战。ARM微处理器及技术应用于到了许多有所不同的领域,如工业掌控领域、无线电通讯领域、网譬络应用于、消费类电子产品以及数字成象与安全性产品当中,凭借其优点将来还不会获得更为普遍的应用于。本文通过分析竹节纱装置的工艺拒绝,设计了具备竹独立国家控制结构的永磁同步电机控制器控制系统,由ARM和触摸屏包含控制器,并在ARM核中重制嵌入式操作系统WindowsCE,使其具备图形化的人机丕界面操作者功能,反对触碰操作者,可以方便快捷地展开系统参数和工艺控制参数的设置,而且可以动态显示控制系统当前的运营状态;以DSP为核心的驱动i器已完成永磁实时电动机的掌控整个系统使用高级计算机语言展开编程,可以较更容易构建所需的工业与生产掌控拒绝。

  1竹节纱生产的工艺拒绝  在纺纱过程中通过转变瞬时牵伸倍数或减少可选纤维,使在纱线长度方向上产生合乎一定拒绝的粗节的纱线称作竹节纱,其中所产生的粗节称作竹节,两粗节之间的纱线称作基纱。如图1右图,L1、L3为基纱节长,L2、L4为竹节节长,D为基纱直径,D1、D2为竹节直径。目前一般使用逆牵伸倍数的方法生产竹节纱,用控制器电动机分开驱动中、后罗拉,转变中、后罗拉与前罗拉的转速比就能转变纱线的牵伸倍数即纱线的笔画,掌控控制器电动机切线的角度才可掌控纱线的长度。

    由于前罗拉的速度因工艺市场需求及外部原因发生变化,为维持等价的转速比,中、后罗拉的速度必需追随前罗拉的变化。将每圈脉冲数为Ⅳf的向量编码器与前罗拉连结,GPS周期秒内计数器读得的编码器脉冲数为rb(计数器工作于4倍频方式),则前罗拉的扭矩为:    中、后罗拉的基本扭矩为:    式中:c为牵伸倍数;为牵伸效率;e为中、后罗拉与前罗拉的转速比,当中、后罗拉以此速度运营时,所纺纱的直径之后为基纱直径。

一般来说用中、后罗拉的扭矩与基本扭矩的百分比口,aj(j=1,2,?)回应某一节纱与基纱直径的比,除以控制器电动机所联滑行齿轮箱的速比i求得控制器电动机的速度:    将式(1)、式(2)代入式(3)获得控制器电动机速度:    设前罗拉直径为d,则前罗拉的周长为d,为取得长度为,Lj(j=1,2,?)的节纱,前罗拉不应转动。由式(1)和式(4)由此可知,控制器电动机与前罗拉的转速比为,因此控制器电动机不应转动。

若控制器电动机向量编码器每圈脉冲数为N,DSP中的计数单元工作于4倍频方式,则控制器电动机切线适当转数计数得的脉冲数为:    2伺服系统的设计  根据竹节纱生产工艺拒绝设计的伺服系统结构框图如图2右图。控制器主要由ARM和触碰液晶屏构成,并相结合其它外围电路。以ARM为核心的控制器必须已完成系统参数及工艺参数的输出、工艺过程表明、密码设置、报警等功能。控制器接收系统的输入量如机器的高速运行信号、短距离运营信号、紧急停车信号,输入系统控制信号如竹节纱命令、伺服系统准备好、系统故障等信号;为测量前罗拉的扭矩,前罗拉编码器的A、向量信号也输出到控制器当中,控制器根据涉及参数动态计算出来出应发给驱动器的脉冲的周期与个数,驱动器根据脉冲周期与个数掌控永磁实时伺服电机的速度和切线的角度,以此造就中、后罗拉运转。

只要控制器能倒数给驱动器收到脉冲,永磁电动机之后需要倒数的运转。控制器用于Modbus协议,与驱动器中的DSP展开串行通讯,接管DSP送的运营参数,如电机的实际扭矩、电流等。


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