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全图案高速多圈高簇绒机控制系统研究

马群  
【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。


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