圆网印花机独立传动控制系统研制

摘要

本文首先介绍圆网印花的工艺原理，并在此工艺原理的基础上介绍控制系统的几种结构、圆网印花机的传动特性及圆网印花误差分析。接着分析圆网印花机的几种采样控制策略：PID控制策略，自适应控制策略，模糊控制策略等，这是分析圆网印花机同步控制的基础，也是设计脉冲跟踪同步的依据。第六章分析了网间同步原理和算法，这是圆网同步控制重要技术之一。　　最后几章着重介绍实现脉冲跟踪同步的各种技术路线，既本次设计所采用各种手段和方法。一是采用基于DOS的实时多任务控制软件结构和X86系列工控机，重点分析了在DOS条件下如何实现控制体系的多任务调度和实时性要求，实现控制系统软件的模块化设计。二是分析编码器的处理方法，编码器是圆网控制系统的核心，文中主要分析其数学模型和抗震设计。三是基于FPGA的电子齿轮和加减动态控制实现。四是基于DOS的人机界面，整机操作说明。　　为了保证圆网与导带线速度的相对同步控制，通过圆网、导带的位置同步控制，虽然实现了较高的位置同步控制精度，但从理论上，没有实现全闭环位置控制。在此，提出图像位置全闭环控制方法及实现。

目录

摘要

绪论

第一章概述

§1.1圆网印花机简介

1.1.1圆网印花机系统简介

1.1.2圆网印花工作原理

§1.2圆网印花机的发展趋势

1.2.1圆网印花联合机关键技术的发展

1.2.2现代圆网印花机的发展趋势

1.2.3国内现状

§1.3课题来源、目的及意义

1.3.1课题来源

1.3.2课题目的

1.3.3课题的意义

§1.4本文的主要工作

1.4.1圆网印花机控制系统的结构及错花分析

1.4.2圆网控制要点

1.4.3圆网跟随导带的采样智能控制

1.4.4以FPGA为核心的脉冲跟踪伺服系统

1.4.5基于嵌入式系统的实时操作系统

1.4.6图像技术在圆网印花机同步控制实施方案

第二章圆网印花机控制系统的结构

§2.1前言

§2.2控制系统的体系结构

2.2.1控制系统的可能结构

§2.3圆网印花机同步控制特性及错花分析

2.3.1圆网印花机印花的错花分析

§2.4小结

第三章圆网传动PID控制方案

§3.1引言

§3.2系统简化数学模型的建立

§3.3位置调节器PID参数整定及其仿真实验

3.3.1位置调节器结构设计

3.3.2位置调节器参数整定及MATLAB仿真

§3.4位置调节器PID控制算法的实现

§3.5控制系统采样周期的选择

§3.6速度测量误差的分析

3.6.1相对误差公式的推导

3.6.2测速误差随转速变化曲线

3.6.3测速范围切换点的计算及实际系统中测量方法的选择

第四章圆网跟随导带自适应控制方案

第五章圆网印花机的模糊控制方案

§5.1概述

5.1.1模糊PID系统的结构

5.1.2不同响应阶段，对参数的要求

5.1.3模糊PID的设计与实现

§5.2两种控制器实验结果分析

5.2.1模糊PID控制器转速控制结果

5.2.2模糊PID控制器位置控制结果

5.2.3常规PID控制器转速控制结果

5.2.4两种控制器抗扰动能力比较

5.2.5本章小节

第六章圆网印花机的同步检测及控制

§6.1前言

§6.2圆网位置检测的实现

6.2.1错花的实时检测

6.2.2圆网间的实时同步检测处理[3,18]

6.2.3网间同步处理算法器的实现

§6.3圆网与导带的同步处理

第七章脉冲跟踪控制算法实现

§7.1引言

§7.2编码器处理

7.2.1编码器安装数学分析

7.2.2编码器抗干扰实现

7.2.3编码器电子齿轮实现

§7.3加减速判断控制

§7.4多机通信

7.4.1多机通讯的硬件支持

7.4.2系统通讯网络结构

7.4.3通讯接口电路

7.4.4系统通讯规程

§7.5基于DOS的实时多任务

7.5.1以往控制软件的结构

7.5.2新的控制软件结构

7.5.3实时多任务的软件结构

7.5.4圆网印花机的多任务调度策略

7.5.5圆网印花机实时多任务的实现

7.5.6基于DOS的多任务软件结构

§7.6圆网印花机控制界面设计

§7.7圆网印花机操作设计

7.7.1网头操作

7.7.2主控操作按扭

§7.8圆网印花机参数说明

第八章图像技术在圆网印花机中的应用

§8.1引言

§8.2基本原理

第九章全文总结

§9.1结论

§9.2课题展望

作者在硕士研究生期间发表的文章

参考文献

致谢

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