[发明专利]电脑横机织物密度调节上位机系统及调节方法

权利要求书

1.一种电脑横机织物密度调节上位机系统，其特征在于，包括通过CAN总线连接的上位机和ARM控制器，CAN收发器是上位机与ARM控制器通讯的桥梁，CAN收发器将传输数据转化为电信号发送出去，ARM控制器依次又与电机驱动模块、步进电机、密度调节模块、霍尔传感器连接，霍尔传感器同时还与ARM控制器连接，芯片内存模块与ARM控制器相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种电脑横机织物密度调节上位机系统，其特征在于，所述ARM控制器为ARM Cortex-M0的LPC11C24控制芯片，ARM控制器集成了TJF1051 CAN收发器，所述电机驱动模块采用BD63860驱动芯片，所述芯片内存模块为ARM控制器内部集成内存，所述步进电机型号为57BYG250系列的二相四拍混合式。

3.根据权利要求1所述的一种电脑横机织物密度调节上位机系统，其特征在于，所述密度调节模块具体结构为：包括由齿轮Z1、齿轮Z2、齿轮Z3构成的齿轮组，步进电机带动齿轮组转动，由于齿轮Z3的转动带动同轴凸轮运动，使嵌入在凸轮内槽的度目发生线性位移，同时带动与度目另一端连接的度目三角在度目斜槽内滑动，电脑横机编织时，机头水平方向移动，通过调整度目上下位置，使钩住纱线的织针产生位移，改变纱线的弯纱深度，从而实现织物密度调节；织物密度的变化量通过霍尔传感器检测纱线下拉位移实现，传感器的输出通过一系列的转换反馈给控制器，由控制器输出控制脉冲，实现步进电机的精准控制。

4.根据权利要求3所述的一种电脑横机织物密度调节上位机系统，其特征在于，四个所述霍尔传感器间隔90°分布在凸轮轴轴套四周的四个象限点上，分布的四个象限点是以半径1.1mm的圆。

5.一种电脑横机织物密度调节上位机系统的调节方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、上位机通过CAN总线使CAN收发器以中断的方式向ARM控制器发送控制数据，控制数据包括电机转动方向、转速、电机归零操作数据、度目当前位置与绝对位置；

步骤2、当ARM控制器成功接收数据之后，将控制数据分析处理，再传送给电机驱动模块使度目电机按指定的方向、速度、位置动作，电机的转动带动密度调节模块的运动；

步骤3、电机通过齿轮组的机械传动使与齿轮Z3同轴相连的凸轮做旋转运动，同时嵌入在凸轮内槽的度目做线性位移，同时带动与度目另一端连接的度目三角在机头底板滑槽内均匀滑动；

步骤4、当度目位置调节到位后，电脑横机机头沿运行方向移动，机头运动到被选用编织的织针位置时，由于度目位置的改变使得织针下拉位移产生变化，从而改变织针钩拉纱线的深度，即弯纱深度，实现织物密度的改变；

步骤5、弯纱深度的改变通过霍尔传感器的检测采集获得，并将获得的数据经过位置转换、模数转化，反馈给ARM控制器，ARM控制器产生调节变量，根据变量使步进电机继续调节度目直到调节到位。

6.根据权利要求5所述的一种电脑横机织物密度调节上位机系统的调节方法，其特征在于，所述步骤1中上位机通过CAN总线使CAN收发器以中断的方式向ARM控制器发送控制数据，具体如下：

上位机以中断方式向ARM控制器发送数据，当检测到中断位出现相应电平时，进入CAN中断接收环节，ARM接收CAN总线消息，发送CAN报文产生中断，首先判断是否为错误报文，若是错误的就直接删去此报文返回等待中断，若是有用的报文则读取报文对象编号，将该报文读取至接口寄存器，判断其第一缓冲区Busy位，若为0则直接存储在第一缓冲区，若为1，则再判断第二缓冲区的Busy位，若为0就存在第二缓冲区，若为1则忽略该报文，返回等待中断，重新发送。

7.根据权利要求5所述的一种电脑横机织物密度调节上位机系统的调节方法，其特征在于，所述步骤5中反馈控制算法具体如下：

通过霍尔传感器测定并传回弯纱深度，用于与给定值进行分析比较，计算控制偏差，实现系统的闭环控制，在原经典PID闭环控制算法的基础上加入模糊逻辑规则形成模糊PID控制算法，提高织物密度调节机构的控制性能，实现更精准地控制。