本论文的工作来源于东南大学自动化研究所承担的杭州腾龙管业有限公司的项目。由于该公司的缠丝设备在现场运行时容易出现故障，因此，有必要解决原缠丝设备在现场出现的问题。考虑到成本、体积等诸多方面因素的限制，决定将嵌入式技术引入其中。 本文介绍了缠丝机的研究现状，对卧式差速缠丝机的工作原理进行了分析。缠丝机的主电机是异步电动机。为了提高缠丝机的性能，寻求了一种有效的异步电机转矩的控制方式，以达到精确控制异步电机转矩的目的。首先分析了变频调速的原理；其次在介绍常用的变频调速控制方法的基础上，提出了矢量控制方式；接着分析了异步电机的多变量数学模型，并通过矢量坐标变换，将异步电机的数学模型解耦；最后建立了矢量控制系统的数学模型，重点考虑转速闭环、磁通开环并且带有速度传感器的矢量控制方式。 针对缠丝机在现场运行时出现的问题，应厂家要求，提出了基于PLC控制系统的解决方案。首先对PLC进行选型；接着提出PLC控制系统的硬件设计，主要考虑PLC模拟量模块的扩展、PLC与变频器的连接、PLC与编码器的连接；最后提出PLC控制系统的软件设计，着重考虑模拟量信号的处理方式、高速计数器(HSC)的使用方法，并给出了各功能模块的流程图。 由于PLC对异步电机转矩的控制不够精确，因此，在PLC改造方案的基础上，依据第三章矢量控制系统的模型，提出了基于 ARM 的变频调速系统设计方案，以实现异步电机转矩的精确控制。首先进行嵌入式微处理器的选型，针对所选则的S3C44BOX微处理器，在分析μC/OS-Ⅱ移植原理的基础上，给出μC/OS-Ⅱ在S3C44BOX微处理器上的移植步骤。而后，依据变频调速控制策略，提出了基于ARM的变频调速软、硬件设计方案：硬件设计包括系统硬件结构总体设计、主电源电路设计以及电流、转速检测电路的设计，并给出了系统的硬件结构框图；软件设计则在提出基于ARM的变频调速软件设计思路的基础上，重点考虑系统软件总体设计、各主要功能模块算法设计，并给出了主程序、定时中断子程序的流程图。