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   依据工业缝纫机的功用，提出了一套以DSP为中心的永磁同步电机控制系统规划方案。胪陈了其要害部分的功用与结束方法，规划了电路原理图，结束了系统软、硬件规划和系统的设备；并对样机系统的各项功用进行了查验。很好地结束了系统的调速规划宽、定位精度高的要求，增强了产品的市场竞争力。传统的工业缝纫机，主轴驱动大多选用离合器电机，缝制进程中的动作都靠机械和人工协作结束，存在功率低、体积大、调速规划窄、方位控制难、自动化程度低。另一方面，传统的工业缝纫机，因为主轴驱动靠离合器电机，通电后不管机器是否正处于缝制情况，电机都一直在高速作业耗电，不能结束有缝制动作时机器作业，没有缝制动作时机器连续，然后造成了许多电能浪费。
　　系统规划结束的是整体电控缝纫机的整体技术方案，它是结束电控缝纫机规划的要害的一个进程，该电控系统包括控制器、驱动器、电机、编码器、传感器、电磁铁等几个部分，系统框图如图1所示。
　　
　　控制器1756-L55M13 1756L55M13
　　图1的控制器作为工业缝纫机控制系统的中心，一方面发作伺服电机驱动信号，送给驱动器控制缝纫机结束定针位，并结束各种不同线迹的控制功用，另一方面发作开关信号给功率开关电路，结束缝纫机的剪线、拨线、前后加固、抬压脚等动作。控制器的动作需求电机编码器信号、机头同步信号、脚踏板加减信号、电机电流传感器信号等信号的参加运算，以和谐整个机器结束相应动作。该控制器的硬件电路如图2所示。

　　通过电流传感器测量逆变器输出的定子电流iA、iB，通过DSP的A/D改换器改换成数字量，并运用iC=-（iA+ iB）核算出iC。通过Clarde改换将电流iA、iB、iC改换成旋转坐标系中的直流分量isq、isd，isq、isd作为电流环的负反响量。运用增量式编码器测量电动机的机械转角位移qm，并将其改换成电角度qe和转速n。电角度qe用于参加Park改换和逆改换的核算。转速n作为速度环的负反响量。给定转速nref与转速反响量n的过错通过速度PI调节器，其输出作为用于转矩控制的电流q轴参看分量isqref。isqref和 isdref（等于零）与电流反响量isq、isd的过错通过电流PI调节器，别离输出dq旋转坐标系的相电压分量Vsqref和Vsdref。 Vsqref和Vsdref再通过park逆改换改换成a b直角坐标系的定子相电压矢量的分量Vsaref和Vsbref。当定子相电压矢量的分量Vsaref、Vsbref和其地址的扇区数已知时，就可以运用电压空间矢量SVPWM技术，发作PMW控制信号来控制逆变器。
　　驱动器1756-L55M13 1756L55M13
　　驱动器是系统的功率改换部分，是驱动电机作业的要害部分，该部份包括整流、逆变、前置驱动、SVPWM驱动输出、电流检测及多种维护功用。硬件电路如图4所示。电流环的运算需求DSP对电机相电流的检测 ，该系统规划只需求搜集两相的电流（图3中iA，iB），依据电流定理就可以知道第三相的电流了。本系统所选用电流传感器为LEM（莱姆）公司的LTS6-NP，如图4中U2，U3，其为霍尔型电流传感器。图4中的IR2136（U1）是IR公司的高压IGBT驱动器，它接受来自DSP的6路PWM信号，处理后驱动图4中6只IGBT（Q1-Q6），发作SVPWM信号，控制永磁同步电机的作业，以抵达志趣的伺服控制功用。
　　
　　编码器1756-L55M13 1756L55M13
　　永磁同步电机控制离不开编码器，DSP只需通过对编码器A、B信号及U、V、W信号的检测核算，才华结束电机仍至整个系统的控制。另一方面，我们只需自己规划并制作编码器，才可将价格降到极限。图5为编码器硬件图，U1（HEDS9701）搜集A、B信号，PH-U、PH-V、PH-W三只光电开关检测发作U、V、W信号，它们与码盘一同装在电机内，检测电机转速、判别转子方位，并将搜集信号送给DSP。DSP（TMS320F2406）内部带有正交编码模块，从编码器输出的正交信号输入DSP的PHASEA引脚和PHASEB引脚，内部的正交编码模块将信号进行四倍频，再由方位计数器计数然后可以判定转子的速度和方位。
　　
　　PHASEA和PHASEB的输入信号有必要通过一个干扰信号滤波器，该滤波器可以数字延时，可以滤除毛刺，保证只需真实的信号才进行计数。一同关于只用单个信号的控制，均可配备为单个的脉冲计数。关于一个高速转轴编码器，转轴速度可以通过核算每单位时刻内方位计数器的改动值来得到。关于电机低速时，因为输入PHASEA和 PHASEB与通用定时器相连均可作为输入捕捉引脚，可以运用定时器测量正交相位之间的时刻周期来得到高分辨率的速度测量。定时器模块运用一个16位的计数器，通过对总线时钟的分频来计数。关于一个1000齿的编码器来说，通过运用定时器测量速度可以测量到0.15转每分。
　　机头同步定位器
　　编码器是装在电机里，而机头同步定位器则是装在机头里，它们均归于传感器的范畴。微机控制缝纫机的一个重要方针是停机方位的准确度，这儿包括上针位和下针位的停机，所以，缝纫机在这两个方位有必要各给出一个信号，DSP才可以通过检测这两个信号来控制电机连续，这是机头同步定位器的效果。其他电机作业通过皮带与机头联接传动，皮带可能存在打滑现象，只需结合电机编码器信号与机头同步信号，才华准确判别系统情况，然后保证系统作业在情况。上下针位信号的发作是依托设备在机头上的两块极性相反的磁铁（跟着电机旋转），对两个相反设备的开关型霍尔传感器（固定）效果，即每块磁铁仅对应一个传感器起效果。当机头旋转到上针位或下针位方位上时，相应的开关霍尔传感器因为磁场抵达其跳变的阈值，而发作输出跳变，也就是需求的开关信号，即机头同步信号。我们选用Allegro公司的U3144，运用便当，功用安稳。
　　现在该缝纫机控制系统已开发成功，并进行了小批量出产。从实践运用效果看，该控制技术结束了缝纫机针位控制的快速性与准确性，保证了高低速作业的平稳性，一同使缝纫机具有了自动剪线、自动拨线、自动前后加固的功用。依据DSP的磁场定向控制技术是运用于缝纫机电气控制系统的突破口，它的成功开发，其含义不只在于可以在工业缝纫机电控系统中取得较高的功用，其他可将该技术演化到其他种类的缝制纺织设备中去，以结束针位控制的快速性与准确性。

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