地毯织机提花系统步进电动机的调速控制

李 锐，孟 婥，郗欣甫，郑秋桐

(东华大学 机械工程学院，上海 201620)

提花控制器是地毯织机中的核心控制部分，其驱动的步进电动机直接影响织物的质量，因此，对步进电动机的运行速度进行研究具有重要意义。步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，具有精度高、运行可靠、无累计误差等优点，被广泛应用于数字控制系统[1]。步进电动机启动时脉冲频率不能高于空载启动频率，否则电动机会发生丢步或堵转。要达到较高的运行频率，电动机必须有加速过程[2]。常见加减速算法有直线加减速、指数曲线加减速等，因其均具有柔性冲击，不适合高速运动[3]。为此，本文提出基 于STM32F407芯片控制平台的步进电动机S型曲线启动算法[4]，解决步进电动机加减速过程中存在柔性冲击问题，增强电动机高速运动时的稳定性与可靠性[5]。

地毯织机控制系统中由于步进电动机启动与停止过程存在柔性冲击[6]，使得织物质量大大下降；若步进电动机按照S曲线加减速则不存在柔性冲击，且适合高速运动[7]。

1 地毯织机控制系统中的步进电动机

步进电动机作为地毯织机提花控制系统中的主要驱动部分[8]，不仅直接控制提花轮，也可用来模拟主轴系统，因此步进电动机转速即为主轴实际转速[9]。图1为地毯织机提花控制系统步进电动机。其中：“1”为步进电动机，且受控于不同提花控制器[10]，步进电动机“2”间接受控于模拟主轴系统的步进电动机“1”[11]。示波器为Scope View上位机软件，可在该软件中设置需要监测的变量：包括主轴实际转速，控制系统速度比值，编码器位置等[12]。……