本文關(guān)鍵詞：基于FPGA自動落紗車控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：細紗機是把半成品粗紗或條子經(jīng)牽伸、加拈、卷繞成細管紗的機器。落紗過程是將細紗機上紡滿的細管紗收集起來，并放上空管。傳統(tǒng)落紗是通過手工一個個拔下滿紗管再換上空紗管的手工過程。隨著當前紡紗行業(yè)利潤空間的下降，用工成本的升高，實現(xiàn)紡紗車間的自動化、智能化是未來紡紗行業(yè)的發(fā)展趨勢。 本文在分析細紗機自動落紗車控制原理和系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于FPGA處理器自動落紗車的新型控制器，并對控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進行了選型。根據(jù)落紗機的技術(shù)要求分別完成了傳感器數(shù)據(jù)采集、UART串口數(shù)據(jù)傳輸和電機驅(qū)動控制信號等接口設(shè)計，通過了各種傳感器模塊和各類型電機動作的應(yīng)用測試；擴展了自動落紗車自我異常處理的能力，最終得到了自動落紗車控制系統(tǒng)硬件的整體設(shè)計，，并完成了印制和焊接電路板的工作；最后，在QuartusII9.0開發(fā)環(huán)境下以VHDL語言編寫了底層驅(qū)動的硬核程序模塊，并對每個模塊進行了仿真驗證；在NiosII9.0開發(fā)環(huán)境下以C語言編寫了SOPC底層接口軟核程序；通過了控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)調(diào)試與采集、各類電機控制的基本功能運行試驗。在紡紗車間的惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場整體調(diào)試，最終調(diào)試結(jié)果表明與其他同類型自動落紗車相比較，本設(shè)計的自動落紗車具有小型、智能、低功耗、環(huán)保和可擴展性高等優(yōu)點。并且在2012年上海國際會展中心展出了此款自動落紗車，獲得了國內(nèi)外專業(yè)人士的認可。
【關(guān)鍵詞】：自動落紗車 控制系統(tǒng) FPGA QuartusII NiosII
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-11
• 1.1 自動落紗車研究背景7
• 1.2 落紗車及其控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀7-9
• 1.3 研究內(nèi)容概述9-11
• 第2章 自動落紗車控制器的原理及其構(gòu)成11-15
• 2.1 引言11
• 2.2 自動落紗車控制系統(tǒng)的基本原理11-12
• 2.2.1 自動落紗車控制系統(tǒng)的功能11
• 2.2.2 自動落紗車控制系統(tǒng)的基本原理11-12
• 2.3 自動落紗車控制系統(tǒng)基本構(gòu)成12-14
• 2.3.1 系統(tǒng)控制器13
• 2.3.2 傳感器13
• 2.3.3 電機13-14
• 2.4 小結(jié)14-15
• 第3章 基于FPGA落紗車控制器硬件設(shè)計15-41
• 3.1 引言15
• 3.2 FPGA控制器總體設(shè)計15-17
• 3.3 FPGA控制器相關(guān)電路17-25
• 3.3.1 FPGA芯片選擇17-18
• 3.3.2 FPGA芯片電路18-19
• 3.3.3 FPGA時鐘電路（PLL）19-20
• 3.3.4 FPGA的JATG調(diào)試下載接口20-21
• 3.3.5 FPGA存儲器（RAM、ROM）電路21-24
• 3.3.6 FPGA電源電路24-25
• 3.4 供電系統(tǒng)25-27
• 3.5 傳感器系統(tǒng)27-33
• 3.5.1 接近開關(guān)傳感器27-29
• 3.5.2 超聲波傳感器29-30
• 3.5.3 滾珠式碰撞開關(guān)30-31
• 3.5.4 無線傳輸模塊31-33
• 3.6 電機硬件系統(tǒng)33-40
• 3.6.1 步進電機33-38
• 3.6.2 力矩電機38-39
• 3.6.3 直流減速電機39-40
• 3.7 PCB板制作40
• 3.8 小結(jié)40-41
• 第4章 軟件設(shè)計41-60
• 4.1 引言41
• 4.2 開發(fā)環(huán)境概述41-44
• 4.2.1 QuartusII軟件簡述41-43
• 4.2.2 NiosII軟件簡述43-44
• 4.3 程序設(shè)計與仿真44-51
• 4.3.1 步進電機的反饋系統(tǒng)44-50
• 4.3.2 SOPCBuilder在NiosII內(nèi)核的實現(xiàn)50-51
• 4.4 相關(guān)軟核驅(qū)動程序編寫51-58
• 4.4.1 行進系統(tǒng)程序設(shè)計52-53
• 4.4.2 拔管系統(tǒng)程序設(shè)計53-55
• 4.4.3 放空管系統(tǒng)程序設(shè)計55
• 4.4.4 升降系統(tǒng)程序設(shè)計55-56
• 4.4.5 無線模塊程序流程56-58
• 4.4.6 總體程序設(shè)計58
• 4.5 上位機軟件設(shè)計58-59
• 4.6 自動落紗車的現(xiàn)場調(diào)試59
• 4.7 小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60
• 5.2 展望60-62
• 參考文獻62-65
• 參加科研情況說明65-66
• 致謝66-67
• 附錄67-70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：296687