织机经纱张力控制系统设计

摘 要

现如今，纺织行业正面临着严峻的挑战，其竞争的焦点就是产品结构的调整、产品档次和品质水平的提高。用新的科学技术改造传统的工艺技术，这是提高生产力的必由之路，尤其是在科学突飞猛进，技术更新速度空前加快的今天，更是如此，因此对传统纺织工业必须进行有步骤的和彻底的改造。

当前国内的纺织机大多不能满足高档织物的要求，其关键之处在于不能更好的解决送经时的恒张力控制。所以高档织机大多来自进口。

本论文主要是设计织机送经系统的恒张力控制系统。解决这个问题的关键之处就是怎么控制张力，在此，我想到了利用控制电动机的转速就可以实现张力的控制了。在当前的电动机调速中，SPWM调速显得日益突出。因此，在设计中也是利用了SPWM调速。

设计流程如下：

1．论文开始先对纺织机各大机构进行分析，找出影响张力恒定的原因；

2．接下来进行硬件的设计，选择合适的芯片，组成控制器；

3．编写软件，实现对控制器的实际控制。

控制流程：利用单片机来控制变频器，产生SPWM波，进行对交流伺服电动机转速的控制，再由张力检测传感器将张力信号反馈给单片机，来实现恒张力的控制。 

关键词：送经，恒张力，SPWM，伺服电动机，单片机

目 录

第1章 概述 1

1.1引言 1

1.2剑杆织机的发展趋势 2

1.3电子送经的发展趋势 4

1.4课题研究意义及内容 5

1.4.1课题研究意义 5

1.4.2课题研究内容 5

第2章 送经原理及张力分析 6

2.1织机工作五大运动分析 6

2.1.1开口运动 6

2.1.2引纬运动 6

2.1.3打纬运动 7

2.1.4送经运动 7

2.1.5卷取运动 7

2.2送经机构分析 8

2.3电子送经系统 9

2.4经纱张力分类 10

2.4.1静态张力 10

2.4.2动态张力 11

2.5影响经纱张力因素 11

2.5.1开口运动对经纱张力的影响 11

2.5.2送经卷曲对经纱张力的影响 12

2.6张力计算数学模型 12

2.7小结 14

第3章 控制系统硬件设计 15

3.1控制系统总体框图 15

3.2张力检测装置 15

3.2.1张力传感器 15

3.2.2运算放大电路设计 16

3.2.3 A/D转换器的选用 16

3.3主轴光电编码器信号处理电路设计 18

3.4变频器主电路设计 19

3.4.1交-直部分 19

3.4.2直-交部分 21

3.5变频器控制电路设计 21

3.5.1单片机AT89C51简介 21

3.5.2 SA4828芯片简介 23

3.5.3键盘显示接口电路 26

3.6小结 28

第4章 程序设计 29

4.1主程序编程 29

4.1.1初始化编程 29

4.1.2调速子程序设计 31

4.1.3 SA4828程序框图 35

4.2 AD转换程序设计 36

4.3键盘显示模块程序设计 38

4.3.1键盘程序设计 38

4.3.2显示程序设计 41

第5章 总 结 43

参考文献 44

致 谢 45