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我国纺织工业体量巨大,从业人员众多,也产生了可观的经济效益,是我国的传统支柱产业。但我国的纺织产品大多只能应用于中低端市场,高端市场几乎全被国外品牌占据。究其原因是我国高端面料产能低下。纱线张力是面料生产时一个非常重要的工艺参数,其值的稳定性直接关系着织品质量。张力过大会增加断头率,张力过小造成烂边和漏针。本文针对上述问题,设计了一款恒张力送纱器。首先,研究了纱线张力控制系统的国内外发展现状,并阐述了本课题的研究意义。在张力控制理论的基础上,分析研究了影响纱线张力的主要因素。在此基础上,提出了以永磁同步电机为执行机构,电阻应变片型传感器为张力检测模块的总体设计方案。该方案的优点检测精度及可靠性高,并且转矩脉动较小。其次,在确定总体设计方案的基础上,本文提出了基于张力-速度-电流的三闭环伺服控制方法。在本文中,张力环采用比例调节,速度环采用PID控制器调节和电流环均采用PI控制器调节。针对速度环,采用模糊控制,这种控制方法可以提高系统的自适应性,电流环采用磁场定向控制算法(field orientation control,简称FOC)和空间电压脉宽矢量调制算法(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM),这种控制算法可以有效减小电机转矩脉动,提高系统稳定性。再次,在系统总体设计方案的基础上,完成了恒张力送纱器的软硬件设计。在硬件设计中,主要完成了系统电源、电机驱动、检测电路和保护电路等的设计。软件设计主要完成FOC、SVPWM和模糊PID等控制算法的实现。最后,使用MATLAB对所采用的永磁同步电机控制策略进行了建模与仿真,通过仿真分析,得出所使用的控制方案可以满足纱线张力的控制需求。在控制方案正确的基础上,搭建了纱线张力控制实验平台,通过分析实验数据,得出本设计可以满足设计要求并达到良好的控制效果。