基于STM32F103的高速卷绕机横动导丝控制系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2023年第10期北京时间：

作者：何涛

单位：常州工业职业技术学院

摘要：为解决因横动导丝形变量过大而造成的高速卷绕机空转问题，实现对机械设备元件的有效控制，设计基于STM32F103的高速卷绕机横动导丝控制系统。在CPU主控电路体系中，设置STM32F103控制器元件，并以此为基础，控制锭轴夹头、机械卷绕头两类机械零部件，完成控制系统的主要应用模块设计。按照变卷装转化原则，判断设备元件之间的联接关系，再根据横动导丝同步涡动频率求解结果，推导弹性微分方程，实现对高速卷绕机的动力学建模处理。分别求解边界条件与有限元模态系数，实现对模态控制量的精准计算，结合相关应用部件结果，完成基于STM32F103的高速卷绕机横动导丝控制系统设计。实验结果表明，上述系统作用下，空卷状态下导丝形变量不超过0.77mm、满卷状态下导丝形变量不超过8.35 mm，始终达不到10mm的变形极值，可以解决高速卷绕机的空转问题，符合有效控制机械设备元件的实际应用需求。

关键词：STM32F103控制器;高速卷绕机;横动导丝;CPU电路;锭轴夹头;机械卷绕头;同步涡动频率;机械空转;