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剖布机,是一种用于将布料从中线位置剖开的纺织机械。在剖布机系统中,剖布机刀具的定位精度直接决定着纺织产品的质量。目前,我国剖布机的剖线精度一般不超过毫米级,而现代纺织企业为了进一步提高纺织产品的质量,要求检测精度更高以达到微米级。因此,为了达到对剖布机微米级剖线精度的要求,以提高纺织产品的质量,增强我国纺织产品的国际竞争力,本文主要从位置检测精度和伺服控制精度等两个方面考虑,分别采用基于CCD的红外视频精密位置检测技术和基于PMSM的智能滑模变结构控制技术,研究了一种高精度伺服控制系统。 在基于CCD的红外视频精密位置检测系统设计中,鉴于本人的项目工作情况及研究方向,本文仅作了概括性的论述。在检测系统总体设计方案的基础上,简要介绍了硬件设计中部分功能模块的选型,同时对图像处理算法进行了相应的分析,并给出图像处理各个阶段的具体算法。 而对于基于PMSM的智能型位置伺服控制系统,本文在电流、速度、位置三闭环矢量控制的基础上引入了智能滑模变结构控制技术,其中位置环采用模糊滑模变结构控制,速度环采用模糊神经网络滑模变结构控制。首先,基于对PMSM动态数学模型的分析,设计出一套切实可行的智能滑模变结构控制算法,并利用Motlab7.0/Simulink工具对系统进行仿真,仿真结果表明:该智能型位置伺服控制系统在大、小位置给定下均能够同时获得定位无超调和定位时间的准最优控制。而且系统具有较强的鲁棒性,保证了系统的稳态精度。同时,仿真结果也表明系统无定位稳态误差。因此,该控制系统因其优越的动、静态性能而具有较好的工程应用前景。然后,对系统硬件进行了较详细的设计,并着重阐述了功率主电路、电源转换电路、驱动电路、电流检测电路、转子位置检测电路等几个主要的功能电路模块。同时,基于CCS集成软件开发环境与平台,对系统的软件进行了相应的设计,详述了几个主要功能子程序的设计,并给出了相应的程序流程图。最后,基于PMSM伺服控制系统的实验平台,对整个伺服系统进行了空载和负载条件下的一系列测试实验,实验结果表明,智能型伺服控制系统响应速度快、运行稳定、定位精度高、带载能力较强,完全达到了高精度伺服控制系统的要求,且进一步验证了智能伺服控制策略与算法的正确性、有效性以及可靠性。