电脑刺绣机主轴交流伺服系统的研究及开发

• 作 者: 苏义
• 机 构: 浙江理工大学
• 出 处: 浙江理工大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 电脑刺绣机 空间矢量控制技术 单神经元 主轴交流 伺服系统

电脑刺绣机是集计算机控制技术、电力电子技术及精密机械技术于一体的高科技机电一体化产品，是增加服饰的附加值和服装产品个性化的一种重要设备。国际先进的电脑刺绣机不断采用高新技术的最新成果，向多功能化和高效率化发展。在设计、制造技术和产品性能上，国产电脑刺绣机与国际先进的电脑刺绣机存在较大的差距，而进口的高档刺绣机又由于其昂贵的价格难以在国内市场普及。电脑刺绣机的主轴的驱动方式和控制方法与刺绣效率、绣品质量、机器成本和机器噪音直接相关。本文提出并设计了一种采用单神经元直接模型参考自适应控制策略的空间矢量变频调速交流异步电机伺服系统，用于控制和驱动电脑刺绣机主轴，实现了刺绣效率的最大化，并降低了系统成本。本论文内容主要有：
第一章分析了电脑刺绣机的工作原理，阐述了国内外电脑刺绣机主轴驱动的现状及发展趋势，提出将交流异步电机用作主轴驱动电机。
第二章建立了实现最大刺绣效率条件下的主轴转速的计算方法、针杆运动学模型和主轴传动的动力学模型，并对电脑刺绣机主轴负载变化的特点进行了分析。
第三章将矢量控制交流异步电机用作电脑刺绣机的主轴电机，构成了刺绣机丰轴交流伺服驱动系统。针对刺绣机的负载特点以及空间矢量控制方法的不足，设计了具有自适应能力的单神经元直接模型参考自适应控制策略。
第四章针对刺绣机特点，对空间矢量控制方法以及单神经元直接模型参考自适应控制策略在MATLAB/Simulink下建立了仿真模型，完成了系统仿真分析。
第五章采用TI公司TMS320LF2407A的DSP微控制器，设计了主轴控制：器的系统结构以及外部电路。
第六章采用汇编语言编写了单神经元控制器模块以及空间矢量模块。