节能型电子提花机控制系统设计

【摘要】高效、节能、环保型纺织机械已经成为新一代纺织机械的发展方向。电子提花机是织造机械里实现织机开口的一种装置，其选针结构中使用了大量的电磁铁，因此电磁铁使用过程中的能耗状况将会极大影响到整机的节能效果。而目前国内在以节能降耗为目的电子提花机控制系统的研究方面与国外相比还有一定差距，所以本论文通过电磁铁选针过程的分析与建模，开展减少提花机能耗的控制系统的研究具有重要的现实意义。本文分析了电子提花机国内外研究现状及发展趋势，介绍了电子提花机的工作原理及选针器驱动电路概况，选取了主控制器的开发方案。本文的研究重点是设计合理的提花机选针器驱动电路。在分析电磁铁选针过程的基础上，提出了一种可控电流大小的选针驱动电路，实现了参考电压电路、比较电压电路及电磁铁主回路的设计，并分析了平均电流的计算方法，进行了实验验证，结果表明该方法可以更好地实现电磁铁高电流快速有效吸合，低电流低功耗保持的目的。主控板的设计上，采用了低功耗、高性价比的LPC1765处理器为主控核心，并根据系统的功能需求扩展相应的功能，采用了当前流行的USB技术；设计了友好的人机界面；选用大容量的存储器件；此外还设计了同步信号检测电路，选纬信号接口电路以及各个输入输出接口电路。最后，本文完成了驱动板与主控板的通信工作，采用了差分串行传输的方式，保证了花型数据稳定可靠地传输。软件上，完成了控制系统主要功能模块的驱动开发与主控程序的设计。本文研究开发的软硬件均在实验室完成调试，基本达到预期的设计要求。本文提出的电流控制方法应用在提花机选针器驱动电路中，可以实现电磁铁高电流快速吸合，低电流保持的目的，这样既能保证电磁铁有效的吸合，又能实现低功耗保持，节省了能源，可为国产提花机在提高快速响应与节省能耗方面提供参考。
【作者】范建国；
【导师】袁嫣红；
【作者基本信息】浙江理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】提花机；电磁铁；节能；电流控制；LPC1765处理器；

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