智能绣花机绣框运动控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

电脑绣花机是从电脑缝纫机的基础上发展起来的，多年来一直由机械技术占统治地位的缝纫机领域，1975年以来引入了电子技术，从此缝纫机开始进入了电脑控制的机电一体化时代。

我国的自动绣花机起步比较晚，经过了十几年的发展,已经具有较大的规模,但在机械结构和性能的进一步优化，控制器的设计和援用以及控制软件系统的开发方面都仍有待极高。

绣花机控制系统发展相对而言比较落后，绣框运动控制系统是智能绣花机中的一个关键，所以，为了实现绣花的智能化和高度自动化，提高生产效率和生产质量，研究本课题具有重要的现实意义。

2. 国内外研究现状分析

电脑绣花机最早在国外兴起，目前世界上最著名的电脑绣花机生产厂家有德国的蔡斯科（zsk）、百福公司、日本田岛公司、百灵达公司等目前，一些发达国家刺绣设备制造企业相继推出了一系列智能电脑绣花机，大幅度提高了生产效率和产品智能性。目前，中国工业缝纫机产量已占世界总产量的40%，出口量占世界销售量的20%。其中，高速平缝机、高速包缝机、圆头平缝机、电动裁剪机、电脑刺绣机等产品已完全可替代进口电脑缝纫机是以微处理器进行四轴数控。数控系统控制x及y方向的两个步进电机带动工作台作平面运动，同时监视检测使针进行上下运动的电机（主轴电机）的回转，从而对x-y工作台及针的摆动完成间断运动的控制。绣花机的电控系统是实现各方面刺绣功能的灵魂，对电控系统的研究一直是研究的重点与难点。在国外他们所生产的电脑绣花记得技术优势在于其高效、可靠、功能多样等方面。当前国外先进的绣花机控制系统多采取以下几种结构：

1 采用已开发好的工控主板，利用工控主板提供的接口和可重用的模块实现控制逻辑的要求。这样可以简便设计，缩短开发周期，降低开发难度，保证可靠性。

2 以dsp为主控制器，结合外围电路组成控制系统，利用dsp运算速度快、丰富的片内外设接口、大量的片内flash等特点达到实时精确控制的目的、

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容：1.对只能绣花机的整机工作原理进行初步了解2.设计智能绣花机的绣框机械运动和运动方案3.设计基于ARM的控制的智能绣花机的X.Y轴运动。

二、研究计划：第1-3周：准备工作、确定设计方案明确毕业设计的目的、任务和要求；第4周至第11周：通过理论分析、设计计算、或进行科学实验，确定控制系统的原理框图、界面设计等；撰写设计说明书包括：引言、设计方案、技术分析、结束语、主要参考文献；附录等内容;第12周：毕业设计答辩。

4. 研究创新点

1.采用S3C2410与STM32F103结合的双处理器控制方案，以达到高效，高精度的控制。

2.绣框电机的X.Y轴均采用伺服电机，而国内大多采用步进电机来控制。