以FPGA为核心的脉冲跟踪伺服系统采样跟踪是建立在一定的数学模型的基础上的,圆网印花机独立传动采样控制系统可用网络控制系统来分析,其建模有一定的难度。脉冲跟踪法是针对单个脉冲来控制,用网络控制理论来讲是小时延系统,控制精度易提高。FPGA的出现使得对脉冲的处理变得较容易。FPGA用于运动控制也是一种新技术,它使得建筑在现代控制理论或其他一些复杂控制算法基础上的控制原理得以快速在线计算及进行优化处理,从而把许多过去认为只能在理论上成立而在实际上无法应用的控制原理实用化。
基于FPGA的脉冲跟踪系统设计圆网印花机独立传动控制采用脉冲跟踪原理进行设计时,其一是专用电子齿轮,如采用常规的电子齿轮设计方法,其原理跟采样控制没有区别,达不到脉冲跟踪效果。其二是结合采样控制,实现加减速动态模糊控制。
结论:本文全面分析了圆网印花电动机独立传动的同步控制特性,以及产生套色印花误差的原因。建立了圆网电动机速度伺服单元的数学模型。文章指出圆网印花机独立传动是一个多电动机随动系统的双动态同步控制系统,当网头采用交流伺服系统时,应该按照所谓的四环结构设计控制系统。针对于第4环的设计,作者提出了采样跟踪控制和脉冲跟踪控制两种控制方案:第一方案给出了部分控制框图和主要控制算法;第二方案介绍了控制思路、基于FPGA的专用电子齿轮的设计方法,并且提出了加减速硬补偿控制方式。其中,很多方法都已经具体应用于生产实际系统,有效地提高了印花精度,同时也提高了车速和产量,整机运行平稳可靠。收到了比较满意的控制效果。用FPGA设计的系统,性能指标高于基于采样跟踪设计的系统。下一步准备把NIOS软核嵌于FPGA,实现更高的控制算法。
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