电脑横机是一种双针床纬编针织机械，集计算机技术、机械设计、电子驱动、针织工艺及软件工程等多种学科于一体，是典型的机电一体化产品，适合棉、毛、麻、丝、羊绒及各种化纤、混纺纱线的编织，是生产羊毛衫、T恤等产品的主要针织机械。近年来，随着电子科学技术的发展及人们追求针织服饰的时尚化、舒适化、个性化和多样化，也推动了电脑横机的发展，市场上对电脑横机的需求不断加大，但由于国产横机起步较晚，智能化水平较低，与国外存在较大差距，因此横机控制系统的研发也是当今一热点，本课题的重点就是研究横机的控制系统，提出系统控制架构，实现其硬件开发平台，并在FPGA当中完成横机系统的纱线张力控制。本论文首先分析了国内外电脑横机的发展背景及研究现状，总结查阅的国内外文献，阐述研究的内容和意义，在剖析横机机械结构和工作原理的基础上，详细介绍编织的基本针织工艺，通过分析系统的需求，提出基于ARM9和FPGA架构的电脑横机硬件控制系统，采用eCos操作系统，利用层次化设计理念，将电脑横机的控制系统分为主控制部分和机头控制部分，两者之间通过CAN总线进行通信。本课题设计的硬件平台主要包括基于ARM9内核的I.MX258外围电路和作为协处理器的FPGA机头控制电路，机头控制主要包括电磁铁驱动、选针器驱动、步进电机驱动电路及同步信号等，主控制器ARM9根据花型文件要求的输入信号和横机的同步信号，及时发出相应的控制指令，使FPGA控制执行部件实现编织的各个特定动作，自动完成编织。在对横机控制系统的PCB设计过程中，针对设计的ARM9核心控制系统利用HyperLynx软件对高速敏感信号进行了过冲、串扰、辐射等信号完整性仿真，保证了硬件平台的稳定性。由于横机针织过程中纱线张力波动过大会引起断线问题，将参数自整定模糊PID控制理论应用到横机纱线张力的控制当中，在Matlab/Simulink环境下构建与常规PID控制作对比的仿真模型，表明纱线张力的参数自整定模糊控制能更快使系统稳定，张力的波动性更小，最终通过Quartus II开发环境，利用原理图设计和VHDL设计相结合的方式，在FPGA中完成纱线张力控制的参数自整定模糊PID控制器，并对输入数据进行测试，结果表明顶层电路设计稳定可靠，可用于横机的纱线张力控制。该电脑横机的控制系统不仅增强了实用性，而且还提高了设计电路的集成度，降低了前期设计成本。