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   依據(jù)工業(yè)縫紉機的功用，提出了一套以DSP為中心的永磁同步電機控制系統(tǒng)規(guī)劃方案。臚陳了其要害部分的功用與結(jié)束方法，規(guī)劃了電路原理圖，結(jié)束了系統(tǒng)軟、硬件規(guī)劃和系統(tǒng)的設(shè)備；并對樣機系統(tǒng)的各項功用進行了查驗。很好地結(jié)束了系統(tǒng)的調(diào)速規(guī)劃寬、定位精度高的要求，增強了產(chǎn)品的市場競爭力。傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機，主軸驅(qū)動大多選用離合器電機，縫制進程中的動作都靠機械和人工協(xié)作結(jié)束，存在功率低、體積大、調(diào)速規(guī)劃窄、方位控制難、自動化程度低。另一方面，傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機，因為主軸驅(qū)動靠離合器電機，通電后不管機器是否正處于縫制情況，電機都一直在高速作業(yè)耗電，不能結(jié)束有縫制動作時機器作業(yè)，沒有縫制動作時機器連續(xù)，然后造成了許多電能浪費。
　　系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)束的是整體電控縫紉機的整體技術(shù)方案，它是結(jié)束電控縫紉機規(guī)劃的要害的一個進程，該電控系統(tǒng)包括控制器、驅(qū)動器、電機、編碼器、傳感器、電磁鐵等幾個部分，系統(tǒng)框圖如圖1所示。
　　
　　控制器1756-L55M12 1756L55M12
　　圖1的控制器作為工業(yè)縫紉機控制系統(tǒng)的中心，一方面發(fā)作伺服電機驅(qū)動信號，送給驅(qū)動器控制縫紉機結(jié)束定針位，并結(jié)束各種不同線跡的控制功用，另一方面發(fā)作開關(guān)信號給功率開關(guān)電路，結(jié)束縫紉機的剪線、撥線、前后加固、抬壓腳等動作?？刂破鞯膭幼餍枨箅姍C編碼器信號、機頭同步信號、腳踏板加減信號、電機電流傳感器信號等信號的參加運算，以和諧整個機器結(jié)束相應(yīng)動作。該控制器的硬件電路如圖2所示。

　　通過電流傳感器測量逆變器輸出的定子電流iA、iB，通過DSP的A/D改換器改換成數(shù)字量，并運用iC=-（iA+ iB）核算出iC。通過Clarde改換將電流iA、iB、iC改換成旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的直流分量isq、isd，isq、isd作為電流環(huán)的負(fù)反響量。運用增量式編碼器測量電動機的機械轉(zhuǎn)角位移qm，并將其改換成電角度qe和轉(zhuǎn)速n。電角度qe用于參加Park改換和逆改換的核算。轉(zhuǎn)速n作為速度環(huán)的負(fù)反響量。給定轉(zhuǎn)速nref與轉(zhuǎn)速反響量n的過錯通過速度PI調(diào)節(jié)器，其輸出作為用于轉(zhuǎn)矩控制的電流q軸參看分量isqref。isqref和 isdref（等于零）與電流反響量isq、isd的過錯通過電流PI調(diào)節(jié)器，別離輸出dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相電壓分量Vsqref和Vsdref。 Vsqref和Vsdref再通過park逆改換改換成a b直角坐標(biāo)系的定子相電壓矢量的分量Vsaref和Vsbref。當(dāng)定子相電壓矢量的分量Vsaref、Vsbref和其地址的扇區(qū)數(shù)已知時，就可以運用電壓空間矢量SVPWM技術(shù)，發(fā)作PMW控制信號來控制逆變器。
　　驅(qū)動器1756-L55M12 1756L55M12
　　驅(qū)動器是系統(tǒng)的功率改換部分，是驅(qū)動電機作業(yè)的要害部分，該部份包括整流、逆變、前置驅(qū)動、SVPWM驅(qū)動輸出、電流檢測及多種維護功用。硬件電路如圖4所示。電流環(huán)的運算需求DSP對電機相電流的檢測 ，該系統(tǒng)規(guī)劃只需求搜集兩相的電流（圖3中iA，iB），依據(jù)電流定理就可以知道第三相的電流了。本系統(tǒng)所選用電流傳感器為LEM（萊姆）公司的LTS6-NP，如圖4中U2，U3，其為霍爾型電流傳感器。圖4中的IR2136（U1）是IR公司的高壓IGBT驅(qū)動器，它接受來自DSP的6路PWM信號，處理后驅(qū)動圖4中6只IGBT（Q1-Q6），發(fā)作SVPWM信號，控制永磁同步電機的作業(yè)，以抵達志趣的伺服控制功用。
　　
　　編碼器1756-L55M12 1756L55M12
　　永磁同步電機控制離不開編碼器，DSP只需通過對編碼器A、B信號及U、V、W信號的檢測核算，才華結(jié)束電機仍至整個系統(tǒng)的控制。另一方面，我們只需自己規(guī)劃并制作編碼器，才可將價格降到極限。圖5為編碼器硬件圖，U1（HEDS9701）搜集A、B信號，PH-U、PH-V、PH-W三只光電開關(guān)檢測發(fā)作U、V、W信號，它們與碼盤一同裝在電機內(nèi)，檢測電機轉(zhuǎn)速、判別轉(zhuǎn)子方位，并將搜集信號送給DSP。DSP（TMS320F2406）內(nèi)部帶有正交編碼模塊，從編碼器輸出的正交信號輸入DSP的PHASEA引腳和PHASEB引腳，內(nèi)部的正交編碼模塊將信號進行四倍頻，再由方位計數(shù)器計數(shù)然后可以判定轉(zhuǎn)子的速度和方位。
　　
　　PHASEA和PHASEB的輸入信號有必要通過一個干擾信號濾波器，該濾波器可以數(shù)字延時，可以濾除毛刺，保證只需真實的信號才進行計數(shù)。一同關(guān)于只用單個信號的控制，均可配備為單個的脈沖計數(shù)。關(guān)于一個高速轉(zhuǎn)軸編碼器，轉(zhuǎn)軸速度可以通過核算每單位時刻內(nèi)方位計數(shù)器的改動值來得到。關(guān)于電機低速時，因為輸入PHASEA和 PHASEB與通用定時器相連均可作為輸入捕捉引腳，可以運用定時器測量正交相位之間的時刻周期來得到高分辨率的速度測量。定時器模塊運用一個16位的計數(shù)器，通過對總線時鐘的分頻來計數(shù)。關(guān)于一個1000齒的編碼器來說，通過運用定時器測量速度可以測量到0.15轉(zhuǎn)每分。
　　機頭同步定位器
　　編碼器是裝在電機里，而機頭同步定位器則是裝在機頭里，它們均歸于傳感器的范疇。微機控制縫紉機的一個重要方針是停機方位的準(zhǔn)確度，這兒包括上針位和下針位的停機，所以，縫紉機在這兩個方位有必要各給出一個信號，DSP才可以通過檢測這兩個信號來控制電機連續(xù)，這是機頭同步定位器的效果。其他電機作業(yè)通過皮帶與機頭聯(lián)接傳動，皮帶可能存在打滑現(xiàn)象，只需結(jié)合電機編碼器信號與機頭同步信號，才華準(zhǔn)確判別系統(tǒng)情況，然后保證系統(tǒng)作業(yè)在情況。上下針位信號的發(fā)作是依托設(shè)備在機頭上的兩塊極性相反的磁鐵（跟著電機旋轉(zhuǎn)），對兩個相反設(shè)備的開關(guān)型霍爾傳感器（固定）效果，即每塊磁鐵僅對應(yīng)一個傳感器起效果。當(dāng)機頭旋轉(zhuǎn)到上針位或下針位方位上時，相應(yīng)的開關(guān)霍爾傳感器因為磁場抵達其跳變的閾值，而發(fā)作輸出跳變，也就是需求的開關(guān)信號，即機頭同步信號。我們選用Allegro公司的U3144，運用便當(dāng)，功用安穩(wěn)。
　　現(xiàn)在該縫紉機控制系統(tǒng)已開發(fā)成功，并進行了小批量出產(chǎn)。從實踐運用效果看，該控制技術(shù)結(jié)束了縫紉機針位控制的快速性與準(zhǔn)確性，保證了高低速作業(yè)的平穩(wěn)性，一同使縫紉機具有了自動剪線、自動撥線、自動前后加固的功用。依據(jù)DSP的磁場定向控制技術(shù)是運用于縫紉機電氣控制系統(tǒng)的突破口，它的成功開發(fā)，其含義不只在于可以在工業(yè)縫紉機電控系統(tǒng)中取得較高的功用，其他可將該技術(shù)演化到其他種類的縫制紡織設(shè)備中去，以結(jié)束針位控制的快速性與準(zhǔn)確性。

1756PA75

1756A4

1756L63

1756ENBT

1756CNBR

1784CF64

1756RM

1756RMC1

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1786-TPS

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1756N2

1786CTK

9324-RLD700NXZHE

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CP SNT 1000W 24V 40A+CP DM20 

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