基于永磁同步電動(dòng)機(jī)的工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)

曹 瑩，賁禮進(jìn)

(1.南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通226007;2.江蘇省風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電工程技術(shù)研究開發(fā)中心，江蘇南通226007)

0 引 言

隨著服裝業(yè)的興起，對(duì)縫制設(shè)備的需求量也越來(lái)越大。在不斷追求縫制質(zhì)量和速度的前提下，具有較高自動(dòng)化水平的工業(yè)縫紉機(jī)越來(lái)越受到市場(chǎng)的青睞。目前，我國(guó)從事工業(yè)縫紉機(jī)研究和開發(fā)的力量薄弱，全自動(dòng)高速縫紉機(jī)的研發(fā)和應(yīng)用時(shí)間都很短，在產(chǎn)品檔次、質(zhì)量及使用的穩(wěn)定性方面與國(guó)際先進(jìn)水平存在一定的差距。因此，結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際，開展工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)的研發(fā)工作，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值［1］。

我們研制的工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制技術(shù)，采用速度、位置外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)相電流，進(jìn)行磁鏈軌跡控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制，電壓利用率得到提高，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)降低，噪聲降低，控制性能大大提高。并且解決了電機(jī)的遲滯、抖動(dòng)、齒諧波、超調(diào)等問題，針位控制又快又準(zhǔn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

1 工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

1.1 工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)性能指標(biāo)

工業(yè)縫紉機(jī)大部分功能的實(shí)現(xiàn)最終都需要依靠伺服電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)完成，所以伺服系統(tǒng)的性能好壞是評(píng)價(jià)控制器性能的關(guān)鍵。其主要性能指標(biāo)如下［2］:

(1)調(diào)速范圍寬和速度精度高。要求調(diào)速范圍200～5 000 r/min，速度控制精度＜±5 r/min，這樣才能滿足低速加工和高速返回的要求。

(2)定位要精確?？p制過程結(jié)束后需要自動(dòng)上下停針，要求停針迅速準(zhǔn)確，機(jī)針定位精確，一般要求精度控制在皮帶輪對(duì)應(yīng)的上下針位±3°以內(nèi)。這也同時(shí)影響到是否能順利切線和拔線等操作。

(3)起停輕柔、迅速。伺服系統(tǒng)對(duì)起停時(shí)間要求較高，一般控制在200 ms以內(nèi)。這對(duì)電機(jī)過電流能力和伺服控制的動(dòng)態(tài)性能提出了較高的要求。

(4)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)停針位、撥線、剪線、抬壓腳及自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能，并符合實(shí)際縫紉需要。

(5)能夠?qū)崿F(xiàn)倒縫、自由縫、定位縫以及各種口袋縫等功能，倒縫線跡重合精度要好，誤差≤10%。

其中定位技術(shù)是工業(yè)縫紉機(jī)的關(guān)鍵性技術(shù)之一。對(duì)于高速縫紉機(jī)必須要有快速、精確的定位。因此，工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)的快速定位技術(shù)是本文研究的關(guān)鍵，也是一個(gè)難點(diǎn)。

1.2 工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)組成

工業(yè)縫紉機(jī)具有自動(dòng)剪線、自動(dòng)挑線、自動(dòng)倒縫等功能。用戶根據(jù)需要可以隨時(shí)改變運(yùn)行速度、調(diào)整縫制針數(shù)、切換縫紉模式。圖1是工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，它主要包括伺服控制器、功率驅(qū)動(dòng)電路、電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路、測(cè)量電路、腳踏板控制電路、機(jī)頭定位器、伺服電機(jī)、操作面板等部分。

圖1 工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

(1)伺服控制電路

伺服控制電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心。它的作用是產(chǎn)生6路PWM波形。面向操作者，接收設(shè)定的信息，顯示運(yùn)行的狀況，驅(qū)動(dòng)電磁鐵，完成縫紉機(jī)的剪線、拔線、前后加固、抬壓腳等動(dòng)作。

(2)功率電路

功率電路包括兩大模塊:一個(gè)是電源模塊，220 V的交流電經(jīng)過變換后分別得到5 V、15 V、24 V的電壓;另一個(gè)模塊是驅(qū)動(dòng)模塊，包括整流電路、濾波電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)隔離電路等。它的作用就是將220 V的交流電整流濾波成直流電源，接收從DSP輸出的6路PWM信號(hào)，控制6個(gè)IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而得到電機(jī)所需的三相交流電。

(3)機(jī)頭定位器電路

為保證工業(yè)縫紉機(jī)停機(jī)的一致性和準(zhǔn)確性，伺服系統(tǒng)需要一個(gè)定位的硬件同步信號(hào)，因此采用一個(gè)定位器來(lái)實(shí)現(xiàn)上下停針的硬件同步。

(4)電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路

電磁鐵接收功率開關(guān)的信號(hào)指示，完成剪線、倒縫、抬壓腳、自動(dòng)剪線等動(dòng)作。

(5)腳踏板電路

在縫紉機(jī)系統(tǒng)中的作用是給電機(jī)提供起動(dòng)信號(hào)、速度信號(hào)以及剪線、抬壓腳信號(hào)。

(6)操作面板

操作面板提供人機(jī)接口，包括顯示電路和鍵盤電路，可以設(shè)定縫紉模式，如最大速度、倒縫速度、是否自動(dòng)剪線等，還可以設(shè)定當(dāng)前的縫紉模式。操作面板和控制電路之間通過異步串行通信共享數(shù)據(jù)，控制電路接收操作面板發(fā)送的縫紉信息，而后對(duì)縫紉機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)而完成布料的各種縫紉。

(7)伺服電動(dòng)機(jī)

伺服電動(dòng)機(jī)是系統(tǒng)的主動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過皮帶帶動(dòng)縫紉機(jī)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)完成各種功能和運(yùn)行方式的縫紉。

1.3 伺服電動(dòng)機(jī)的選擇

工業(yè)縫紉機(jī)縫紉動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源于電動(dòng)機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)主軸、針桿、挑線桿等往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件。通過皮帶輪，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)部件完成縫制任務(wù)。目前工業(yè)縫紉機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)一般有渦流式、摩擦片式、電磁離合器電動(dòng)機(jī)、混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)等。但這些電機(jī)都有著各自的缺點(diǎn)，不適合作為工業(yè)縫紉機(jī)的伺服電機(jī)［4］。

永磁同步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子采用鐵氧體和高性能的稀土釹鐵硼永磁材料，具有體積小、重量輕、大轉(zhuǎn)矩輸出，同時(shí)轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁損耗，效率較高，發(fā)熱主體在定子側(cè)，散熱容易，而且永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制比感應(yīng)電動(dòng)機(jī)來(lái)得簡(jiǎn)單。因此，由永磁同步電動(dòng)機(jī)組成的伺服系統(tǒng)已經(jīng)受到了人們的重視，并獲得了廣泛的應(yīng)用［5］。

由于工業(yè)縫紉機(jī)機(jī)頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)是偏載的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而工業(yè)縫紉機(jī)在200 r/min～5 000 r/min的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的加減速控制，且電機(jī)是與上軸直接安裝的，空間有限，所以本文選用交流永磁同步電動(dòng)機(jī)作為工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力源。

工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)中，功率驅(qū)動(dòng)電路:15 V(DC)/0.5 A，DSP控制電路:3.3 V(DC)/0.5 A，電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路:24 V(DC)/6A，腳踏板電路:12 V(DC)/0.5 A，面板及外圍接口芯片:5 V(DC)/1.5 A?？偣β始s為180 W，選用500 W的永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

1.4 編碼器的選擇

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)位置信號(hào)與初始定位是伺服系統(tǒng)運(yùn)行的基本條件，也是矢量控制解耦的必要條件。為了提高控制系統(tǒng)的精度，轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)選用增量式光電編碼器。光電編碼器具有精度高、測(cè)量范圍廣、體積小、重量輕、使用可靠等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)用交流伺服電動(dòng)機(jī)的位置檢測(cè)。

增量式光電編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相;A、B兩組脈沖相位差90°，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)只輸出一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。光電編碼器脈沖信號(hào)時(shí)序圖如圖2所示。光電編碼器輸出的A、B兩路脈沖信號(hào)經(jīng)過光電隔離處理整形后，送到TMS320LF2406A的QEP1和QEP2上，經(jīng)過控制器內(nèi)部解碼邏輯單元產(chǎn)生的四倍頻計(jì)數(shù)脈沖CLK和轉(zhuǎn)向信號(hào)DIR。

基于成本考慮，我們自己設(shè)計(jì)并制作了增量式光電編碼器。系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)與縫紉機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上安裝分辨率為360線的光電編碼器，因此位置信號(hào)的分辨率為機(jī)械角，因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)為兩對(duì)極結(jié)構(gòu)，因此電信號(hào)的分辨率為2×0.25°=0.5°電角度。

圖2 光電編碼器脈沖信號(hào)時(shí)序圖

2 工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)的制動(dòng)方式

由于工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)精密度較高的伺服系統(tǒng)，系統(tǒng)要求定位精確、停車快速，而且起停頻繁。因此研究了系統(tǒng)的制動(dòng)方式。由于能耗制動(dòng)低速時(shí)會(huì)出現(xiàn)停不住，即產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象;反接制動(dòng)在高速時(shí)容易產(chǎn)生過流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞電路。因此若單獨(dú)使用一種制動(dòng)方式，效果不理想，本系統(tǒng)采用能耗加反接的制動(dòng)方法。具體的制動(dòng)過程如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)制動(dòng)過程示意圖

系統(tǒng)高速運(yùn)行過程中，當(dāng)在A點(diǎn)接到制動(dòng)信號(hào)后，電機(jī)通過能耗制動(dòng)迅速下降到B點(diǎn)，然后穩(wěn)定運(yùn)行到達(dá)設(shè)定的反接制動(dòng)起始位置C點(diǎn)后，進(jìn)行反接制動(dòng)，使得電機(jī)在較短的時(shí)間內(nèi)快速停車，最終停在D點(diǎn)。

2.2 工業(yè)縫紉機(jī)的精確定位控制

工業(yè)縫紉機(jī)伺服系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)是停機(jī)位置的準(zhǔn)確度，一般要求在200 ms內(nèi)停車及精度要控制在皮帶輪對(duì)應(yīng)的上下針位±3°以內(nèi)。工業(yè)縫紉機(jī)實(shí)際的停車位包括上針位和下針位的停機(jī)，所以縫紉機(jī)在這兩個(gè)位置必須各給出一個(gè)信號(hào)，DSP才可以通過檢測(cè)這兩個(gè)信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)停止。另外電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通過皮帶與機(jī)頭連接傳動(dòng)，皮帶可能存在打滑現(xiàn)象，只有結(jié)合電動(dòng)機(jī)編碼器信號(hào)與機(jī)頭同步信號(hào)，才能準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)狀態(tài)，從而保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)在最佳狀態(tài)。

安裝在永磁同步電動(dòng)機(jī)主軸上的增量式編碼器，可以得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)和速度信號(hào)。由于縫紉機(jī)的機(jī)頭與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸用撓性皮帶連接，通過編碼器無(wú)法獲得上下針位的準(zhǔn)確信號(hào)。上下針位信號(hào)的產(chǎn)生主要是依靠安裝在機(jī)頭上的兩塊極性相反的磁鐵(跟著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn))，對(duì)兩個(gè)相反安裝的開關(guān)型霍爾傳感器(固定)作用，即每塊磁鐵僅對(duì)應(yīng)一個(gè)傳感器起作用。當(dāng)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)到上針位或下針位位置上時(shí)，相應(yīng)的開關(guān)霍爾傳感器因?yàn)榇艌?chǎng)到達(dá)其跳變的閾值，而產(chǎn)生輸出跳變，也就是需要的開關(guān)信號(hào)，即機(jī)頭同步信號(hào)，通過與編碼器位置信號(hào)配合就可以精確得到縫紉機(jī)機(jī)頭主軸位置。機(jī)頭裝置如圖4所示。其中A為上針位磁鐵、B為下針位磁鐵，S1、S2、S3、S4為上下停針位置信號(hào)。

圖4 機(jī)頭定位裝置

3 工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)硬件軟件設(shè)計(jì)

3.1 硬件電路設(shè)計(jì)

在工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，我們選用了TMS320LF2406作為核心的控制器，利用DSP內(nèi)部的波形發(fā)生器以及高速輸入輸出口，配以相應(yīng)的外圍電路，以及功率驅(qū)動(dòng)電路等構(gòu)成的縫紉機(jī)控制系統(tǒng)，具有成本低、控制精度好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)試結(jié)果證明，這種電路運(yùn)行穩(wěn)定可靠，調(diào)速性能好。

圖5是工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。其中，220 V交流電源、整流濾波電路、三相逆變器和PMSM構(gòu)成系統(tǒng)的功率電路，電流檢測(cè)、速度位置檢測(cè)電路和DSP控制器構(gòu)成縫紉機(jī)伺服系統(tǒng)的主控制電路，鍵盤與顯示電路、電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路、腳踏板電路構(gòu)成外圍電路。交流220 V電壓經(jīng)過整流濾波之后為三相逆變器提供穩(wěn)定的直流電源，由DSP內(nèi)置的PWM模塊產(chǎn)生6路PWM信號(hào)直接輸入功率驅(qū)動(dòng)器IR2136，經(jīng)過處理后驅(qū)動(dòng)6只IGBT，產(chǎn)生SVPWM信號(hào)，逆變器在SVPWM調(diào)制下產(chǎn)生三相PWM電壓供給PMSM，PMSM驅(qū)動(dòng)工業(yè)縫紉機(jī)的機(jī)頭進(jìn)行縫紉工作。TMS320LF2406A是一款高性能的數(shù)字信號(hào)處理器?？刂齐娐分校妱?dòng)機(jī)的U、V相電流信號(hào)經(jīng)過霍爾電流傳感器檢測(cè)后進(jìn)入DSP的A/D模塊，該A/D模塊有兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)換器，可以保證采集到的相電流是同時(shí)的，由DSP完成電流的閉環(huán)控制。與PMSM同軸的光電編碼器產(chǎn)生用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置的HallA、B、C信號(hào)以及正交脈沖A、B信號(hào)和Z脈沖信號(hào)，為DSP提供速度閉環(huán)控制信號(hào)，同時(shí)也進(jìn)入DSP的QEP口，用于完成位置的閉環(huán)控制?？p紉機(jī)工作時(shí)，腳踏板的調(diào)速器給定永磁同步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)，機(jī)頭定位器給定PMSM運(yùn)行的轉(zhuǎn)數(shù)，并且配合各個(gè)功能電磁鐵，完成定針縫、自由縫、商標(biāo)縫等縫紉模式。

圖5 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

3.2 伺服系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件根據(jù)功能要求，按照模塊化設(shè)計(jì)的思想，主要包括以下幾個(gè)模塊:

系統(tǒng)的初始化模塊:主要完成對(duì)各個(gè)控制寄存器預(yù)置初值，對(duì)運(yùn)算過程中使用的各種變量分配地址并預(yù)置相應(yīng)的初值，然后進(jìn)入超級(jí)循環(huán)。

功能電磁鐵模塊:根據(jù)系統(tǒng)要求，控制剪線電磁鐵、倒縫電磁鐵、掃線電磁鐵等與機(jī)械結(jié)構(gòu)配合協(xié)調(diào)完成相應(yīng)的操作。

用戶接口處理模塊:接收用戶的按鍵信息并做相應(yīng)的處理，包括LCD顯示和鍵盤電路。

電機(jī)調(diào)速模塊:根據(jù)用戶設(shè)定的速度以及腳踏板的控制信號(hào)，通過速度調(diào)節(jié)器完成速度的調(diào)節(jié)。

縫紉模式運(yùn)行模塊:根據(jù)用戶的設(shè)置選擇特定的縫紉模式，可實(shí)現(xiàn)自縫、商標(biāo)縫、固定針數(shù)縫及口袋縫。

錯(cuò)誤信息處理模塊:處理系統(tǒng)出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了雙CPU的處理模式，兩個(gè)CPU之間通過異步串行通信來(lái)共享數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的相應(yīng)速度。電磁鐵驅(qū)動(dòng)、電機(jī)調(diào)速、縫紉模式操作等由DSP處理，而單片機(jī)完成鍵盤和LCD顯示部分。

圖6 功能模塊

3.3 矢量控制策略的實(shí)現(xiàn)

永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)矢量控制原理如圖7所示。控制系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分:整流和逆變模塊;電流、速度和位置檢測(cè)模塊;電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)控制器模塊;Park變換、Park逆變換、Clark變換模塊;SVPWM產(chǎn)生模塊。

圖7 永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)矢量控制原理圖

位置信號(hào)指令與檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置相比較，經(jīng)過位置控制器調(diào)節(jié)，輸出速度指令信號(hào)。檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子速度信號(hào)與速度的指令信號(hào)相比較，經(jīng)過速度PI控制算法，得到了定子電流的指令信號(hào)0)，調(diào)用Clark變換模塊將相電流矢量變換到兩相靜止坐標(biāo)系中，再利用Park變換模塊轉(zhuǎn)換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，將d、q坐標(biāo)軸的相電流分量與電流指令信號(hào)比較，經(jīng)過電流環(huán)的PI控制，得到了d、q坐標(biāo)軸的電壓指令信號(hào)，調(diào)用Park逆變換模塊轉(zhuǎn)換為α、β軸的電壓指令信號(hào)，再調(diào)用SVPWM模塊，輸出六路PWM脈沖送入逆變橋，產(chǎn)生頻率和幅值可變的三相正弦電流輸入電機(jī)定子，驅(qū)動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)。中斷服務(wù)子程序流程圖如圖8所示。

圖8 中斷服務(wù)子程序流程圖

在電機(jī)的控制中，必須精確地測(cè)得定子的相電流，因?yàn)橹挥袦?zhǔn)確地獲得相電流，才能使電機(jī)的運(yùn)行速度更加穩(wěn)定、平滑。這里采用LTS6－NP來(lái)測(cè)定定子電流，它將定子電流直接轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，送到DSP中進(jìn)行控制。每當(dāng)中斷子程序開始運(yùn)行就要對(duì)電流重新進(jìn)行采樣，以滿足后續(xù)程序的需要。

4 試驗(yàn)結(jié)果

在工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)中，三相永磁同步電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如下:額定電壓220 V(AC)、50 Hz，額定功率500 W，額定轉(zhuǎn)速4 000 r/min，額定轉(zhuǎn)矩7.5 N·m，定子電阻6.4 Ω，電樞電感7.2 mH。

在轉(zhuǎn)速4 000 r/min的條件下，通過示波器測(cè)得的腳踏板輸出的信號(hào)、定子電流輸出信號(hào)和編碼器輸出的信號(hào)如圖9、圖10所示。

圖9 腳踏板輸出信號(hào)和定子電流信號(hào)

圖10 編碼器U相輸出信號(hào)

從圖中可以看出，系統(tǒng)起動(dòng)響應(yīng)迅速，能快速穩(wěn)定在設(shè)定值，起動(dòng)時(shí)間約為160 ms，小于工業(yè)縫紉機(jī)行業(yè)的要求值200 ms。相電流輸出為正弦波，且波形良好，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。編碼器輸出信號(hào)符合設(shè)計(jì)要求。

系統(tǒng)起動(dòng)性能測(cè)試、制動(dòng)性能測(cè)試、定位精度測(cè)試完全滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié) 語(yǔ)

永磁同步電動(dòng)機(jī)具有動(dòng)態(tài)性能好、輸出轉(zhuǎn)矩大、體積小的特點(diǎn)，在工業(yè)縫紉機(jī)系統(tǒng)中擁有較大優(yōu)勢(shì)。另外一方面，隨著智能化技術(shù)的成熟與發(fā)展，使得高速工業(yè)縫紉機(jī)伺服系統(tǒng)的研制與開發(fā)技術(shù)也不斷成熟起來(lái)。

目前該縫紉機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)研發(fā)成功，并進(jìn)行了小批量生產(chǎn)。從使用效果來(lái)看，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)縫紉機(jī)針位的快速性和準(zhǔn)確性，保證了縫紉機(jī)在高低速運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性，同時(shí)該縫紉機(jī)具備了自動(dòng)剪線、自動(dòng)撥線、自動(dòng)前后加固等功能。

服裝縫制質(zhì)量的最高標(biāo)準(zhǔn)就是“完美針跡”。一方面要求工業(yè)縫紉機(jī)伺服控制系統(tǒng)要有足夠的精度，另一方面還要求縫制機(jī)械的質(zhì)量要好。伺服控制系統(tǒng)中影響縫紉機(jī)針跡的一個(gè)重要的因素是電磁鐵很難做到精確控制，我們通過對(duì)大量的參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)其延遲時(shí)間的變化，但還不夠精確，因此如何保證在高速運(yùn)行的時(shí)候下有足夠快的響應(yīng)時(shí)間，是我們今后需要研究的一個(gè)難點(diǎn)。

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