摘要：本文提出了一種基于DSP TMS320LF2406的工業縫紉機伺服控制系統方案，重點介紹了工業縫紉機控制系統的控制器、驅動器、編碼器、機頭同步信號定位器的設計，并給出了系統框圖及典型應用電路。實踐證明該方案在縫紉機針位控制的快速性與準確性及系統的可靠性方面取得了令人滿意的控制效果。
引言
傳統的工業縫紉機，主軸驅動大多采用離合器電機，縫制過程中的動作都靠機械和人工配合完成，存在效率低、體積大、調速范圍窄、位置控制難、自動化程度低。另一方面，傳統的工業縫紉機，由于主軸驅動靠離合器電機，通電后不管機器是否正處于縫制狀態，電機都一直在高速運轉耗電，不能實現有縫制動作時機器運轉，沒有縫制動作時機器停止，從而造成了大量電能浪費。
近年來德國的杜克普(DURKOOP)，日本的重機(JUKI)，日本的兄弟(BROTHER)等國外公司，相繼推出了縫紉機電腦控制系統，實現了縫制動作的自動化，大大提高了工作效率，降低了能耗，深受市場歡迎，但其價格一直居高不下，國內一般企業很難承受。為此開發低能耗、高可靠性，能實現較寬的調速范圍、精確快速的位置控制并且價格低廉的高速工業縫紉機控制系統，替代進口，將會具有很好的市場前景。
系統方案設計
系統設計完成的是整體電控縫紉機的總體技術方案，它是完成電控縫紉機設計的最關鍵的一個步驟，該電控系統主要包括控制器、驅動器、電機、編碼器、傳感器、電磁鐵等幾個部分，系統框圖如圖1所示：
圖1 工業縫紉機控制系統框圖
1．控制器的設計[1-8]
圖1的控制器作為工業縫紉機控制系統的核心，一方面產生伺服電機驅動信號，送給驅動器控制縫紉機完成定針位，并完成各種不同線跡的控制功能，另一方面產生開關信號給功率開關電路，完成縫紉機的剪線、撥線、前后加固、抬壓腳等動作。控制器的動作需要電機編碼器信號、機頭同步信號、腳踏板加減信號、電機電流傳感器信號等信號的參與運算，以協調整個機器完成相應動作。該控制器的硬件系統如圖2所示：
圖2 控制器硬件系統原理圖
如圖2，該控制器的主體核心采用U4 TMS320F2406 DSP進行程序編程，以實現對永磁同步電機實行磁場定向控制。對永磁同步電機實行磁場定向控制的原理框圖如圖3：
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