本科毕设论文-—智能服装裁割机中运动控制系统的研究与开发.doc

硕士学位论文论文题目：智能服装裁割机中运动控制系统的研究与开发 Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technologyfor the Degree of MasterResearch and Development of Motion Control Systems in Intelligent Cloth Cutting MachineCandidate: Lin ShilinAdvisor: Professor Yu LiCollege of Information EngineeringZhejiang University of TechnologyNov 2008学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文涉密论文按学校规定处理作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人承担本声明的法律责任作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书2、不保密□请在以上相应方框内打“√”）作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日浙江工业大学硕士学位论文智能服装裁割机中运动控制系统的研究与开发摘 要经济全球化及企业的自动化生产管理，让自动化技术得到越来越广泛的应用服装产业有着巨大的市场，面对快速变化的客户需求，服装企业的生产效率和生产成本的高低决定了企业的竞争力服装裁割机作为服装加工的重要工具，其性能决定了生产效率，服装裁割机的智能化将推动服装产业的快速发展为提高服装裁割机的加工速度和加工精度，缩短加工时间，本文在查阅较多国内外相关文献的基础上，对服装裁割机运动控制系统进行了研究，其中的关键点是：1、如何对服装裁割机的刀具空行程路径进行优化，以缩短刀具空行程路径；2、采用何种合适的控制方法对切割多条连续线段时的速度进行控制，以提高加工速度本文的研究内容和取得的结果如下：1、介绍了DSP处理器TMS320F2812的结构及其可利用资源、步进电机驱动器M542的主要引脚及功能，并构建了以DSP为主芯片的运动控制器硬件平台，其中包括电源模块、串口通信模块、位置检测模块。

2、设计刀具空行程路径的优化算法路径优化时考虑切割轮廓顺序受限，轮廓数多且各个轮廓的点数不同的情况，将遗传算法和启发式搜索方法相结合，设计了特殊的染色体、交叉和变异因子，并且能够自适应的改变交叉和变异概率3、采用5段S曲线预处理方法对多段线段的加工速度进行控制，考虑了拐角处对速度的限制，使得在加工过程中尽可能地保持高速，并让速度过渡平滑，避免机床的柔性冲击4、在上位机上编写了一个应用软件，包括了PLT文件读写模块、路径优化算法模块、串口通信模块和数据显示与编辑模块；在DSP上实现了速度控制算法及插补算法5、最后，对本文进行总结，并提出了一些进一步研究的问题关键词：运动控制，路径优化，速度控制，插补算法vRESEARCH AND DEVELOPMENT OF MOTION CONTROL SYSTEMS IN INTELLIGENT CLOTH CUTTING MACHINEABSTRACTAutomatic technologies are used more and more because of globalization of economy and automatic management of enterprises. The market of costume industry is huge but the competition is fierce. It is very important to enhance producing efficiency and reduce costs of product in front of fast demands of customers. Cloth cutting machine which performance decides the efficiency of an enterprise is a main kind of facilities in clothing manufacturing, and its intelligence will force the development of the costume industry.For enhancing the speed and precision of the cloth cutting machine, this thesis study its motion control systems based on reviewing the corresponding results in existing literatures. The key of the study is how to optimize the path for shortening the trace of the cutter and how to control the speed of the cutter for reducing the time spent. The main work and contribution of the thesis are as follows:Firstly, the structure and the resource of DSP processor named TMS320F2812 are introduced. Main pins and its function of step motor driver named M542 are referred as well. Then the hardware platform of the motion controller is built including the power, serial communication and position measurement.Secondly, an optimization algorithm is proposed under condition that profiles should be cut from inner to outer layer. Uncertainness of the number of profiles and how many points on profiles makes the problem more complex. So the genetic algorithm (GA) combined with effective heuristic is designed to find a minimum-cost tour passing through one node from each cluster. The special chromosome, crossover operation, mutation operation and the self-adaptive strategy are presented in the proposed algorithm.Thirdly, the speed limitation when the cutter pass through the corner between two lines is considered, and in order to make sure that the speed changes smoothly and maintain a high value when processing the stuff, a preprocess method with “S” curve divided into five segments is used in the speed control. The method will avoid the flexible clash of the cloth cutting machine.Fourthly, an application is completed including the function of reading PLT files, tool-path optimization, serial communication, data show and edit. And the speed control algorithm and interpolation method are carried out on the DSP processor.Finally, the work accomplished in this thesis is briefly summarized and some remarks on further improvement of the motion control systems are also presented.Key Words: motion control, tool-path optimization, speed control, interpolation目 录摘要 i第1章 绪论 11.1 引言 11.2 背景及意义 11.3 国内外研究现状 31.4 本文的工作 7第2章 服装裁割。