工業(yè)縫紉機伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著縫制行業(yè)的快速發(fā)展，市場對高性能縫紉設備的需求越來越多。傳統(tǒng)的離合器式工業(yè)縫紉機調速性能差、體積大、停針不精確、能量耗費嚴重，不能滿足高質量縫紉工作的需求。當前市場上，帶伺服控制系統(tǒng)的工業(yè)縫紉機越來越多，但基本采用光電傳感器獲取電機轉速和位置信息，生產(chǎn)及維護成本高;并且由于無能量回饋功能，工業(yè)縫紉機工作過程中頻繁停針產(chǎn)生的制動能量，一般通過制動電阻消耗掉，造成浪費。本論文針對工業(yè)縫紉機伺服控制系統(tǒng)展開研究，選用面貼式永磁同步電機作為

2、執(zhí)行電機，設計了一套速度響應快、停針位置精確、縫紉功能豐富、無需安裝速度傳感器、可回饋制動能的工業(yè)縫紉機伺服控制系統(tǒng)。
　　主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　(1)為改善調速控制系統(tǒng)的動靜態(tài)性能，提出一種基于轉子動能儲存的矢量控制策略;針對轉動慣量和負載轉矩波動，提出一種負載功率前饋補償?shù)姆椒ā７抡婧蛯嶒灲Y果表明，相較于轉速-電流雙閉環(huán)矢量控制策略，所提出的控制策略提升了系統(tǒng)動靜態(tài)性能，且能夠克服系統(tǒng)轉動慣量和負載轉矩波動的不利影

3、響。
　　(2)針對工業(yè)縫紉機伺服控制系統(tǒng)機械式位置傳感器的缺點，研究了基于擴展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filting，EKF)的無速度傳感器控制策略。在EKF算法中，引入蟻群算法解決系統(tǒng)噪聲模型即其協(xié)方差矩陣Q和R的選擇問題。仿真和實驗結果證明了基于蟻群算法整定Q和R參數(shù)的EKF算法用于永磁同步電機無速度傳感器控制的有效性。
　　(3)為回收工業(yè)縫紉機頻繁停針產(chǎn)生的制動能，設計了一套基于單相整流器的能量