基于FPGA的纺机单锭控制系统及方法

摘要

本发明提出一种基于FPGA的纺机单锭控制系统及方法，包括人机交互界面、主控制模块、N个8路无刷直流电机控制器和8*N个无刷直流电机。本发明根据设定的纱线速度自动协调控制各锭子电机的转速，从而提高了工作效率和纱线成型质量。本发明通过CAN总线在一台纺织机设备上有效协调多台无刷直流电机间的转速，淘汰齿轮传动，减少龙带传动环节，实现纺机设备的高转速、高精度和高效率运行，大幅度降低电动驱动装置的工作能耗，减少噪声等污染。本发明采用基于ARM和FPGA的8路无刷直流电机控制器，真正实现织机的单锭单控制，同时结构简单，成本低，维护使用方便。

主权项

基于FPGA的纺机单锭控制系统，包括人机交互界面、主控制模块、N个8路无刷直流电机控制器和8*N个无刷直流电机；其中1≤N≤100；其特征在于:所述的主控制模块包括ARM处理器STM32F429、CAN主驱动模块和地址设定装置；所述的每个8路无刷直流电机控制器包括ARM处理器STM32F103、FPGA处理器、三相桥式驱动芯片IR2133、CAN从驱动模块和地址设定装置；所述的CAN从驱动模块通过CAN总线接口与主控制模块的CAN总线接口相连，主控制模块通过FSMC总线接口与FPGA模块的普通IO口相连，FPGA模块通过普通IO口分别与三相桥式驱动芯片IR2133控制口和无刷直流电机的霍尔信号相连；所述的人机交互界面的8寸LCD数字屏和触摸屏与主控制模块的ARM处理器STM32F429自带的LCD控制器接口连接，主控制模块中CAN主驱动模块的CAN通信接口与每个8路无刷直流电机控制器中的CAN从驱动模块的CAN通信接口连接，每个8路无刷直流电机控制器与8路无刷直流电机的U、V、W信号和霍尔信号相连。