[發明專利]自動襪機的伺服電機近似勻加速度控制技術

有效

• 申請號: 201110110614.1
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102298343A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 余世明;林忠能;朱建江
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明屬于電腦提花織襪機技術領域，特別是涉及一種自動襪機的伺服電機近似勻加速度控制技術。

背景技術

目前針織及相關設備現在正向高效、節能、環保及電子控制方向發展，性能穩定，更新換代步伐加快。設備的提花功能擴大，自動化控制水平提高。電子系統的高控制精確，對提高產品質量提供了保障。故采用電子技術，改造傳統行業，提高機電一體化水平，推動了針織行業的技術進步。目前的針織設備正大力加強電子技術應用。

而當前我國的電腦襪機技術與發達國家還有相當大的差距。特別是與意大利，韓國，日本三國差距尤其大。他們的襪機在高科技應用、設計思想、制造精度以及產品外觀形象等方面都遠遠領先我們，因此，隨著對外經濟技術協作的日益深入，高檔襪機市場幾乎完全被他們的技術占領。在我國的當前國情之下，瞄準國外先進襪機技術方向，開發擁有自主知識產權的襪機技術，并逐步趕上國外先進水平，顯得十分迫重要。

在當前的襪機設備系統中，伺服電機始終處于核心的位置，周邊的電磁閥，選針器都是以伺服電機為主軸的，伺服電機的運行穩定性，可靠性，以及運行的速度直接決定了該襪機的效率，性能。而在襪機的控制系統中，伺服電機的速度控制，位置檢測技術又是整個襪機系統的最為核心的技術，所以一臺襪機伺服電機控制技術的優劣決定的是此設備的優劣。下面就伺服電機的速度控制對襪機效率的影響做下舉例：

襪子在后跟編織時，伺服電機必須正反兩個方向反復運轉70趟左右。而此襪機的伺服電機的運轉速度是非常快的，達900r/min，在如此高的速度下，是不可能立即反方向運轉，必須有個減速的過程，減速結束還必須有個加速的過程，對襪機系統來說這個加減速的過程顯得十分的重要，首先過大的加減速過程伺服電機無法承受，而且極容易損壞伺服電機驅動的針筒的周邊的電磁閥及其針筒上的織針，同時必須考慮加減速的效率問題，過低的加減速度浪費時間，直接降低了襪子的生產效率。

例如，在伺服驅動信號PWM周期值為常增量下的加減速方案，如果一個加減速的過程多延長個0.25秒，則電機的一個反復共需要4次的加減速的過程，則需多延長1秒，一只襪子共需70次左右的反復，就要70秒左右的時間浪費，而現在一只襪子編織所需的時間只要3分鐘左右(襪子后跟編織占很大部分的時間)，可見一個0.25秒的延時就大大的降低襪子的生產效率，直接降低了企業的經濟效益。

因此襪機的伺服電機的加減速度控制方案顯得十分重要，高效，可靠的加減速控制方法直接影響到襪機運行的效率，及使用壽命，從而直接關系到襪子生產的成本，效益。

電腦襪機主要的控制部件集中在編織操作平臺上，在分析襪機系統的工藝要求和機械結構，及電氣特性發現：電腦襪機系統需要進行控制的控制點較多，包括64路的電磁閥，6個選針器96個選針刀，兩路的步進電機，一路伺服電機，兩路電磁傳感器，及十多路的外部故障中斷檢測。襪機系統部分的控制點電磁閥選針器的分布如圖1所示，系統的電磁閥遠不止這部分，共有60多路，另外還有6組的選針器要控制，它的分布圖如圖2所示，圖中1C～5C及1F即為6組選針器，每組有16把的選針刀，且每一把都是一個獨立的控制點，圖2中的提花梳子中的每個梭子是有電磁閥控制，且每個也是獨立的控制點。首先要監控，檢測的控制點如此多，其次像伺服電機，選針器的電氣要求又比較高，選針器要求快速反應，如此看來單單就以上的電氣控制點就需要大量的CPU資源進行運算控制，采用一片DSP進行控制已顯得緊促。

而該襪機系統還要求配備一塊3.5寸的點陣液晶，將近40個按鍵的，操作鍵盤，及多路的LED警示燈，E²ROM存儲器、時鐘芯片和遠程通信模塊等，就人機界面這一塊需要很多的系統資源，如果只采用單核心進行如此多的任務操作是不太現實的，且該襪機的高速運轉編織過程中，是要求可以進行液晶，按鍵，及與上位機等進行通信的，如果沒一個單獨的核心進行操作，難保證襪子，三角刀，電磁閥，伺服電機等安全，穩定的工作的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動襪機的伺服電機近似勻加速度控制技術。

本發明的目的是采用這樣的技術解決方案實現的：其特征在于可設置兩個變量：int?n；float?b；其中b用于保存此段的增量b(d)，n用于計數，每個PWM周期結束，寄存器的值更改為N(d)+n*b(d)取整，同時n自加1，如果n到達n(d)，則進入下一個段的減速，b重新賦下個段的b(d)，n從0重新開始計，達到此段的n(d)后，進入下一個段，直至減速到預期的目標值。