双针床经编机电子横移控制器设计方案


发布时间:

2022-07-22

双针床经编机采用DSP芯片作为主控芯片,进行算法计算,采用FPGA作为采集信号和控制伺服,采集主轴角编码器,计算出当前主轴的位置角,根据主轴角计算伺服运动轨迹,那么,下面一起了解下双针床经编机电子横移控制器设计方案吧!

  双针床经编机采用DSP芯片作为主控芯片,进行算法计算,采用FPGA作为采集信号和控制伺服,采集主轴角编码器,计算出当前主轴的位置角,根据主轴角计算伺服运动轨迹,那么,下面一起了解下双针床经编机电子横移控制器设计方案吧!

双针床经编机

  1 .双针床经编机的收集

  双针床经编机采用绝对编码器。双针床经编机是直接输出数字量的传感器,在圆形的码盘上沿半径方向有多个同心圆状的编码轨道,每个轨道上交替配置有透光扇区和不透光扇区。 相邻码道的扇区数为2倍的关系,码轮的码道数为其二进制位数,码轮一侧有光源,另一侧有与每个码道对应的感光元件。 编码轮位于不同位置时,各受光元件根据是否接收到光而变换对应的电平信号,形成二进制数。 该编码器的特点是不需要计数器,可以读取与旋转轴任意位置固定位置对应的数字代码。 当然,代码通道越多,分辨率越高,具有n位二进制分辨率的编码器在码盘上需要n代码通道。 目前国内有16位绝对编码器产品。 绝对式编码器以自然二进制或循环二进制(格雷码)方式进行光电转换。双针床经编机和增量编码器的区别在于光盘上的透光、不透光的线条图案,双针床经编机可以有几个代码,通过读取代码从光盘上的代码中检测出绝对位置,双针床经编机的设计可以采用二进制码、循环码、二进制补码等。 其特征如下:

  •   可直接读取角度坐标绝对值;

  •      无累积误差

  2 .即使关闭电源,位置信息也不会丢失。 但是分辨率由二进制的位数决定。 也就是说,精度取决于位数。

  3.电子遍历的算法

  双针床经编机的执行逻辑如下:

  横移的位置取决于主轴绝对值角度编码器当前的角度,根据当前位置的距离和角度与下一个横移的距离和角度进行比较,根据当前的主轴转速计算伺服电机运行的加速度和速度,使其与下一个横移的位置和角度一致。

  双针床经编机针对采用位置控制模式的经编电子梳齿横移系统横移冲击大、运动性能差等不足,设计了控制曲线运动的横移方式,采用速度控制模式,选取组合正弦加速度曲线作为梳齿运动规律。 通过分析,利用函数法或查表法得到横移驱动电机的指令速度,用相应的模拟量控制电机的速度和方向,可以用算法修正电机速度。 基于速度控制模式的电子横移系统驱动梳子按规定的运动模式横移,实现了梳子的灵活横移,改善了经编机的运行性能。

  计算中以TI公司的TMS320F2812芯片为主处理器,计算主轴的角度和速度,根据已输入的花型数据计算出伺服电机工作的速度和加速度,通过总线传送给FPGA,FPGA通过电机驱动器电路实现伺服驱动器由于TMS320F2812强大的外围设备功能,电路设计大幅减少了外部部件,但通过将计算部分交给TMS320F2812.将控制部分交给FPGA,可以大幅提高计算速度,满足高速运行时的控制正确性。双针床经编机运转时,电子横移控制器接收来自主轴信号收集装置的绝对值编码器信号,取得经编机主轴的实时角度位置,按照由此生成的电子凸轮数据向驱动器的伺服驱动器发送运动指令,驱动伺服电机进行运动伺服电机编码器将伺服电机运动的实时角位移和角速度信号反馈给伺服驱动器,并反馈电子横移运动控制器检测梳齿的实际位置,根据实际位置偏差修正下一个控制周期的指令数据。



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