西北工业大学硕士学位论文
摘 要
剑杆织机在我国纺织行业中占有举足轻重的作用，其研发工作具有重要的经
济和社会效益。送经和卷取是剑杆织机的重要组成部分，本文以经纱张力和织物
纬密的精密控制为研究对象，在参考国内外先进织机的基础上设计了电子送经、
卷取计算机控制系统，包括控制系统硬件电路设计、与上位机通讯设计和经纱张
力及纬密控制算法研究。
本文在前人的基础上设计和完善了电子送经、卷取计算机控制系统，系统采
用了高性能的位单片机作为控制核心。针对机械式卷取弊端，送经和
卷取采用了电子送经和电子卷取，利用计算机进行控制采用同一个控制模块分
别控制两机构。具体包括经纱张力采集子系统设计，涉及信号调理电路和接口电
路设计以及采集接日软件实现伺服开关信号的采集与输出子系统设计张力控
制信号输出子系统设计和软件实现本文对编码器信号的采集和处理也做出了较
为详细的阐述。此外，根据控制器与上位机通讯时数据量大、实时性强的特点，
采用了双端口设计了并行通讯系统，确保了与上位机数据交换的畅通。最
后，针对张力产生的特点，考虑影响张力的可能因素，在借鉴国内外织机张力和
纬密控制经验的基础上，摒弃了传统的控制方法，提出了对张力进行模糊控制的
思想，并且在参考厂家工艺人员经验的基础上，提出了模糊控制规则，设计了模
糊控制器。对于纬密控制，采用了查询表加偏差修正的思想既有机械卷取的简
单，又克服了机械卷取无法消除的弊端。
关键词 剑杆织机，，电子送经卷取，经纱张力，模糊控制
西北工业大学硕十学位论文
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西北工业大学硕士学位论文
第一章 绪 论
剑杆织机是一种无梭织机，在纺织机械中占有重要的地位。同时，剑杆织机
也是一项复杂的机电一体化产品，技术含量高，涉及机械、电气、计算机、自动
控制以及相关学科知识。剑杆织机计算机控制系统是一个集散控制系统，众多的
控制对象经过分解由专门的计算机给予控制，然后各个子系统协调工作，确保织
机正常运行。控制系统包括选色控制、选纬控制、送经控制、卷取控制以及人机
信息交换控制等子系统。控制系统性能关系到织机根本质量，因此剑杆织机计算
机控制系统的研发工作是我国纺织机械行业的一项重要课题，对于提高我国纺织
行业生产力和纺织机械产品在国际市场的竞争力，意义十分重大。
剑杆织机及其发展趋势
剑杆织机是织机发展到一定阶段的产物，伴随着其他相关技术的进步，剑杆
织机也在不断向前发展，其发展的趋势是结构更趋合理、技术更加先进，智能化
和人性化程度不断提高。
剑杆织机简介
织机是一种将经纱和纬纱绞织成织物的设备，根据牵引纬纱进入织口的方式
可分为有梭织机和无梭织机。剑杆织机是一种无梭织机，它通过两只剑杆将纬纱
引入织口与经纱绞织，然后采用钢箱将纬纱打紧进行工作织布的。世界上第一台
剑杆织机诞生于 年，西班牙巴尔培公司推出世界上第一台剑杆织机。由
于剑杆织机结构简单、控制方便、生产效率高，所以剑杆织机得以迅猛发展。经
过近八十年的发展，剑杆织机目前已经成为适应较强，使用最广泛的一种织机，
在纺织行业中占有举足轻重的作用。在我国，近二十年来，剑杆织机也发展迅猛，
很多纺织机械厂都在研发新型的剑杆织机，并且陆续推出了自己的产品，比如西
安航空发动机公司研制成功的新型剑杆织机，具有体积小、结
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