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随着我国改革开放的深入以及加入世贸组织,我国已成为世界第一纺织品制造大国,这给刺绣业带来了广阔的发展空间。从服装到鞋帽、家居用品及其它领域,刺绣产品越来越受欢迎,需要量也越来越大。工业绣花机是随着微电子、计算机技术、精密机械的发展和应用而逐渐发展、成熟起来的一种高自动化、高生产效率的绣花设备。
控制系统是工业绣花机的核心,本文研究了一种以32位RISC架构的ARM处理器LPC2214为主控芯片,以实时操作系统UCOS- Ⅱ为软件平台的绣花机控制系统。在分析了当前主流绣花机的控制方式、工作原理和功能需求的基础上,就控制器的控制平台、硬件结构和软件实现给出了运动控制部分的具体分析与设计。
文中讨论了如何在LPC2214上移植实时操作系统UCOS- Ⅱ,并给出了成功移植后的操作系统实时性测试结果。本文详细讨论了绣花机控制器中包括主轴控制、绣框控制、换色控制、断线检测在内的各个功能模块的设计和软硬件实现。成功实现了正常绣、补绣、回退、断线检测等绣花机所需的功能。
结合LPC2214的功能特点和工业绣花机的功能需求,本文分析了工业绣花机控制系统研发中所遇到的几个难点问题,包括:步进电机噪音及降噪问题、花样旋转功能及实时三角函数的计算、花样缩放功能及累计误差的消除问题,并给出了解决方法。
经过实际测试,本文所述工业绣花机运动控制系统性能良好,工作稳定可靠,易于维护升级,具有很高的性价比。