【正文】 Electronic Information Engineer,wenzhou University,2021 International Conference on Uncertainty Reasoning and Knowledge Engineering. 。 紗線恒力控制器 23 參考文獻(xiàn) [1]陳永剛 .嵌入式紗線張力控制系統(tǒng)研究 [D].蘇州大學(xué)， 2021 年 [2]Vivek Prasad Shankam Narayana, A Novel Method for Dynamic Yarn Tension Measurement and Control in Direct Cabling Process[D].United States:North Carolina State University,in December 2021 [3]符海輝 .基于 DSP 的紗線張力控制系統(tǒng)的研究 [D].哈爾濱理工大學(xué)， 2021 年 [4]Qin Weigang,Yang Gongyuan,Huang Qilan,portable online measurement of the yarn quality using CCD sensors[D].china tianjin:school of electrical engineering and automation tianjin polytechnic university， 2021 [5]苗玉杰，整經(jīng)機(jī)新型紗線張力控制技術(shù) [J].中國(guó)：海南椰海仿真實(shí)業(yè)有限公司，新型織造及準(zhǔn)備技術(shù)研討會(huì)， 2021 [6]謝正權(quán)，王新厚等編著 .非接觸式紗線卷繞張力動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法的研究 [D].上海，東華大學(xué)紡織學(xué)院， 2021 年 [7]肖小濤 .基于 MEMS 傳感器紗線張力傳感器的研究 [J].北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院，2021 年 [8]賈慧萍，高善武，在紗線工藝過(guò)程中實(shí)現(xiàn)張力控制 [J].國(guó)外紡織技術(shù)，2021,12:31～ 35 [9]Qin Yarn Evenness Detection Using CCD Image Sensor[J]. 2021 Chinese Control and Decision Conference(CCDC) [10]Jian Huang,MingYu Gao ZhiWei He, The application of PID controller with dead zone for yarn’ s constant tension control system[J]. Hangzhhou,China:hangzhou Dianzi University,2021 IEEE 8th Conference on Industrial Electrics and Applications(ICIEA) [11] Z. Mansoor, A. Salih,Mohamed Y. Hazim Selftuning PID Controller using Geic Algorithm[J]. Iraqi:Journal of Statistics Science,The Fourth Scientific Conference of the College of Computer Science amp。因此還有很多需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的必要，例如：穩(wěn)定性、反應(yīng)靈敏度、調(diào)節(jié)方案等。 工作展望 由于時(shí)間和精力所限，只完成了紗線恒力控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)，需進(jìn)一步完善對(duì)硬件和軟件的調(diào)試、測(cè)試和實(shí)驗(yàn)工作。 （ 5）完成了各個(gè)功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)，原理圖繪制。 （ 3）通過(guò)分析了多種張力調(diào)節(jié)方案，本著紗線摩擦損耗最小的原則，選擇了錠盤(pán)張力調(diào)節(jié)裝置，即旋轉(zhuǎn)式張力調(diào)節(jié)方法；同時(shí)選擇了直流無(wú)刷電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件。 主要結(jié)論如下： （ 1)由于紗線張力受到很多因素的影響，無(wú)法建立一個(gè)精確的數(shù)學(xué)模型，因此簡(jiǎn)單的 PID 反饋控制難以達(dá)到要求，所以引入了遺傳算法來(lái)對(duì) PID 控制器的參數(shù)進(jìn)行自整定。由接口電路圖分析可知， ADC0809 的系統(tǒng)地址為 0x4000，在軟件編寫(xiě)中，應(yīng)令 A15=l； A A A10給出被選擇的模擬通道地址；執(zhí)行一條寫(xiě)命令，啟動(dòng) A／ D轉(zhuǎn)換：然后循環(huán)查詢 EOC狀態(tài)。CL溢出時(shí)， CEXn 引腳變?yōu)榈碗娖剑?CCAPnH 值自動(dòng)載入 CCAPnL[1]。 單片機(jī) 驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 直流電機(jī) PWM 驅(qū)動(dòng)電流 ~ 紗線恒力控制器 20 PCA 的脈寬調(diào)制輸出無(wú)法隨意改變其波形的頻率，對(duì)于 8位而言，其波形頻率為 PCA 時(shí)鐘頻率的 256 分頻。每個(gè)捕捉，比較模塊有獨(dú)立的 I/O 口。本系統(tǒng)采用的方法是硬件產(chǎn)生 PWM 波形，利用 SST 89E564RD 單片機(jī)自身具有的PCA(Programmable CounterArray)功能，可以硬件實(shí)現(xiàn) 8位 PWM輸出，使得單片機(jī)軟件干預(yù)更少，更易于信號(hào)生成和處理。單片機(jī)硬件產(chǎn)生PWM 波形，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。 //增量 PID 調(diào)整 void output(unsigned char pwm)。 遺傳算法 PID 整定由 12 個(gè)函數(shù)組成，它們分別是： 函數(shù)名： void inherit（ void） //遺傳算法 PID 參數(shù) 調(diào)用函數(shù)： Found（ unsigned int*colony,unsigned int*health) //計(jì)算初始群體適應(yīng)值， 并找出最小值 Evaluation_unit(unsigned int unit） //評(píng)估個(gè)體適應(yīng)值 Roulette（ unsigned int*health,unsigned int health_sum) //賭盤(pán)輪轉(zhuǎn) Variation(unsigned int baby) //對(duì)基因進(jìn)行變異 Evaluating(unsigned int*health,unsigned*mini_p)//取得最小適應(yīng)值的個(gè)體 id 函數(shù)名： unsigned int evaluating_unit(unsigned int unit)//評(píng)估個(gè)體適應(yīng)值 調(diào)用函數(shù)： unsigned int ad(void) // A/D 采集 unsigned int filter_8pj(unsigned int temp) //濾波 unsigned int filter_yj(unsigned int new_data) //濾波 紗線恒力控制器 19 void redressal(unsigned int k_dip)。軟件部分分為：算法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、 A/D轉(zhuǎn)換。 圖 51 紗線張力控制器外形結(jié)構(gòu) 紗線恒力控制器 18 6 軟件設(shè)計(jì) 軟件是在硬件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。在本次設(shè)計(jì)中使用 16*2 型號(hào)，外形如圖 44(a)所示，具體引腳及功能如表 3 所示： 表 3 LCD1602 接口功能 腳號(hào) 符號(hào) 引腳功能 腳號(hào) 符號(hào) 引腳功能 1 GND 電源地 9 D2 2 VDD 電源正 10 D3 3 V0 顯示偏壓信號(hào) 11 D4 4 RS 數(shù)據(jù) /命令控制 ,H/L 12 D5 5 R/W 讀 /寫(xiě)控制， H/L 13 D6 6 E 使能 14 D7 數(shù)據(jù) I/O 7 D0 數(shù)據(jù) I/O 15 BL1 背光電源正 8 D1 16 BL2 背光電源負(fù) 1602 字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)里存儲(chǔ)了 160 個(gè)點(diǎn)陣字符圖形，這些字符圖形已經(jīng)滿足本次課題設(shè)計(jì)中的使用要求，顯示屏上主要顯示的內(nèi)容有溫度，轉(zhuǎn)速，壓力等，而這些字符及圖形都能在字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)里找到 [3]。 圖 43 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 人機(jī)接口（顯示器、按鍵） 圖 44顯示及按鍵電路圖 圖 44(a)為顯示電路原理圖及相應(yīng)的顯示器實(shí)物，在本設(shè)計(jì)中使用 LCD1602 做為顯示設(shè)備，圖 44(b)為按鍵電路原理圖。 LM393 的同相端 (引腳 3)直接連到了一個(gè)可變電位計(jì) R4上，電紗線恒力控制器 15 位計(jì)的參考電壓是可調(diào)的，調(diào)節(jié)電位計(jì)的參考電壓能調(diào)節(jié) L298 的限流電壓。因?yàn)楸局绷麟姍C(jī)只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，所以 L298N 的IN2(引腳 7)直接連到高電平。 表 2 L298N 的功能表 ENA（ B） IN1（ IN3） IN2（ IN4） 功能 H H L 正轉(zhuǎn) L H 反轉(zhuǎn) =IN2（ IN4) =IN1(IN3） 快速停止 L X X 停止 驅(qū)動(dòng)電路接口設(shè)計(jì) L298N 驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的應(yīng)用原理如圖 42所示： 圖 42驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路 根據(jù) L298N 的應(yīng)用原理，本系統(tǒng)中直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路接口電路如圖 5— 3所示。其中 H表示高電