提花圆纬机选针信号检测系统设计

【摘要】提花圆纬机是一种高档的针织纬编机械，多采用压电陶瓷选针器作为选针执行器件。迄今为止，提花圆纬机各个控制模块大多基于开环控制模式设计，包括选针信号模块。选针信号的好坏直接影响编织的质量和效率。随着生活水平的提高，人们对于穿着的要求越来越高，对纺织品的需求也日益增大，特别是复杂花型的针织用品。然而复杂的花型编织工艺要求圆纬机具备更加完善的控制系统，需要对选针信号进行全方位的检测和反馈。目前,国内外的研究大多集中在压电陶瓷特性的研究上，在电控和信号方面的检测研究比较缺乏。因此开展对提花圆纬机选针信号的检测系统的研究不但有助于提高圆纬机编织的可靠性，提升我国纺织机械的核心竞争力，也能为下一代复合控制式机型的研究提供借鉴。本文以多功能提花圆纬机中的选针信号作为研究对象，深入分析选针信号的运行机制，包括花型数据的构成、选针数据的解析、动作数据的输出等环节，系统性的论述了压电陶瓷选针器的工作特性，并在此基础上结合实际需要提出了基于提花圆纬机选针信号的检测系统总设计方案。总方案下辖两个子系统，分别是高速信号在线检测系统和基于压电陶瓷选针器的驱动电路可靠性检测系统。高速信号在线检测系统重点描述了CPU最小系统、Flash存储电路、SD卡读写电路、并行总线、RS-485串口总线和USB总线电路以及对应的驱动程序设计。两种子系统都采用ARM处理器保证测试系统的处理速度和实时性。RS-485串口总线电路和并行总线负责数据的采集，经处理器分析后由USB总线电路通过USB-CDC方式上传PC上位机。完成选针信号的实时比对检测反馈和花型文件编织的图形显示功能。经过实验测试表明，所设计的系统具有较强的实时性和花型成像能力，符合设计要求。压电陶瓷选针器驱动电路检测系统介绍了数据发送电路、信号采集电路、片选电路。论述了RS-485通信协议、信号故障代码、以及底层信号采集处理驱动的编写，采用测试探针采集电平信号。通过样品实验测试，表明系统的检测结果可靠性高且具备一定的故障信号分类能力，有助于间接检测选针信号，符合设计要求。实际应用表明，本文研究的选针信号测试系统工作稳定、测试结果可靠直观，具有良好的工程应用前景。
【作者】黄赞赞；
【导师】胡旭东；
【作者基本信息】浙江理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】选针信号；检测系统；信号采集；ARM；

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