电子绞边装置及其控制系统的设计

论文摘要

布边是织物的重要组成部分,要织出光滑、美观的布匹,就要求有结构简单、运动灵活、能形成稳定可靠布边的布边机构。无梭织机的布边结构主要有绳状布边、纱罗边、折入边、热熔边四种。随着科学技术的发展,对纺织机械的自动化程度要求越来越高,因此本文针对绳状布边的形成原理,提出了步进电机控制的同步带电子绞边装置的结构及控制方法。基于绳状绞边的工作原理,提出同步带电子绞边装置的设计方案,详细地论述了装置的工作原理、边经纱的运动规律及装置运动参数的确定,并运用三维实体造型软件Pro/Engineer绘制出同步带电子绞边装置的立体图;然后具体阐述了装置控制系统的开发过程,控制的重点是实现电子绞边装置与织机主轴之间的同步,分别从硬件和软件两方面详细论述了该控制系统,硬件设计中着重叙述了步进电机驱动器的设计,运用了斩波恒流控制方法,软件设计中重点介绍了步进电机的运行流程;同时,该同步带电子绞边装置还可通过上位机设置综平度,以适应更广泛的织物品种;最后,以WG2000喷气织机为运行对象,测试同步带电子绞边装置的性能,实验结果表明:该装置运行安全、可靠、稳定,能达到设计要求,并且结构简单、体积小、性价比高,能广泛应用在现代无梭织机上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 织机的发展
• 1.2 国内外纺织机械的自动化现状
• 1.3 布边装置的特点及其发展
• 1.4 课题来源及研究意义
• 1.5 本章小结
• 第二章 电子绞边装置设计方案
• 2.1 绳状绞边机构及其工作原理
• 2.2 电子绞边装置的方案及其分析
• 2.3 同步带电子绞边装置的工作原理与运动参数
• 2.3.1 综框运动情况
• 2.3.2 同步带电子绞边装置的工作原理
• 2.3.3 步进电机及其工作方式
• 2.3.4 同步带电子绞边装置的运动参数的计算
• 2.3.5 电子绞边装置的边经纱运动规律与开口时间
• 2.4 绞边机构三维构图
• 2.4.1 同步带传动设计
• 2.4.2 绞边机构的三维构图
• 2.5 本章小结
• 第三章 控制系统硬件的开发与设计
• 3.1 系统硬件总体结构
• 3.2 单片机主控制单元的设计
• 3.2.1 80C51 单片机简介
• 3.2.2 单片机主控制单元
• 3.3 串行接口模块
• 3.4 步进电机的选型
• 3.5 步进电机驱动模块的设计
• 3.5.1 步进电机驱动系统的组成
• 3.5.2 驱动器的特点
• 3.5.3 两相混合式步进电机驱动电路
• 3.6 主轴编码器接口
• 3.7 系统供电电源模块
• 3.8 本章小结
• 第四章 控制系统软件的开发与设计
• 4.1 系统软件设计的基本原则
• 4.2 软件总体框架
• 4.3 各子程序功能实现过程
• 4.3.1 串口初始化子程序
• 4.3.2 标志量初始化子程序
• 4.3.3 串口中断服务子程序
• 4.3.4 校验码计算子程序和编码器读取子程序的设计
• 4.3.5 主轴方向判断子程序
• 4.3.6 运行程序
• 4.4 本章小结
• 第五章 电子绞边装置系统性能测试
• 5.1 系统串口通信性能测试方法
• 5.1.1 测试软件的总体框架
• 5.1.2 MSComm 控件介绍
• 5.1.3 测试软件功能的实现
• 5.2 系统测试
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文
• 附录 同步带及带轮主要参数
• 致谢
• 详细摘要