基于ARM的织机送经和卷取控制系统的设计

作     者：江益 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张森林

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：送经 卷取 ARM uClinux 张力 

摘      要：目前,织机向着高速化、智能化方向发展,无梭织机也越来越占主导地位,开发中高档织机控制系统是当前纺织机械领域的重要课题。织机的电子送经和卷取控制系统是中高档织机控制的关键技术之一,同时它也是无梭织机优越于有梭织机的重要特征之一,因此研究送经和卷取控制系统具有重要意义。 本文研究的内容是织机的送经和卷取控制系统,主要目的是保证织机在织造过程中纱线张力的动态稳定。主要工作如下: (1)在分析送经卷取系统原理和功能的基础上,提出了一种用较低成本完成所需控制功能的解决方案——以ARM嵌入式处理器S3C44B0为中心构建硬件平台,以嵌入式操作系统uClinux为基础构建软件平台。 (2)利用嵌入式处理器S3C44B0丰富的硬件资源,对电子送经卷取控制系统进行硬件设计:包括以S3C44B0为核心的最小系统电路的设计、与上位机通讯接口电路的设计、经纱张力检测与采样电路的设计、伺服电机驱动接口电路的设计和编码器接口电路的设计等。 (3)利用嵌入式操作系统uClinux高实时、多任务等优点,对电子送经卷取控制系统进行软件设计: ●在分析uClinux系统的特点和功能的基础上,完成了在硬件电路板上的移植;●在分析系统引导程序功能的基础上,完成了Boot Loader的设计;●完成了系统设备驱动程序的设计:包括串口驱动程序设计、A/D驱动程序的设计和IIC驱动程序的设计等;●在对织机工艺了解的基础上,以模块化的思想完成了系统应用程序的设计:包括张力传感器数据采集模块、控制算法模块和通讯模块等;(4)详细介绍了整个控制系统的调试过程。 本文设计的系统能使控制的经纱张力恒定,反应快速,控制精度高,很好地解决了开车痕等问题,能满足中高档织机的要求,具有实际应用价值。