随着新技术的开发与应用,智能化的全自动工业平缝机正逐步取代传统离合式平缝机,成为主流的缝纫设备。本课题从实际需求出发,结合飞思卡尔数字信号控制器(DSC),研究设计一套性能稳定可靠的工业平缝机伺服控制系统。本文的主要工作和成果如下:1.选用永磁同步电机(PMSM)作为系统的驱动电机,其结构简单、体积小、重量轻、噪声低、转动惯量小、效率和功率因素高、利于散热及维护保养,在工业平缝机伺服系统中得到越来越广泛的应用。在分析永磁同步电机结构及数学模型的基础上,采用id=0的矢量控制策略解耦定子电流,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术降低开关损耗、提高系统的电压利用率。2.工业平缝机因其工作特性,处于经常性频繁启动制动的状态,为保证系统响应的快速性和运行的稳定性,采用位置、速度、电流三闭环控制算法。详细介绍了基于PI控制的电流环、基于积分分离PID控制的速度环及精确停针控制方案。3.控制系统采用飞思卡尔16位高性能DSC芯片MC56F8255作为主控芯片,三菱公司第三代智能功率模块(IPM)PM30CSJ060作为主功率驱动器件,设计了主控电路、功率驱动电路、信号检测电路、电源电路、电磁铁驱动电路。通过合理的保护电路、隔离电路和滤波电路的设计,提高了硬件系统的电磁兼容性(EMC),增强了抗干扰能力。4.本文设计的工业平缝机伺服控制系统可实现无极调速、自动定针缝、自动加固缝、自动上下停针、自动剪线扫线抬压脚等功能。在实验平台上进行了硬件测试、软件测试和速度响应测试,结果显示:电源输出稳定,电路板工作正常,输出的PWM波形符合所需要求,电机的启动时间小于200ms,制动时间小于150ms,运行平稳,基本满足设计需要。