纺织工业是我国国民经济中的支柱产业和参与国际分工的优势产业。新型纺织机械作为装备制造业的一个组成部分而颇受关注。“十一五”是我国纺织工业奠定由纺织大国向纺织强国转变的关键时期,纺织机械行业既要满足纺织工业产业升级对先进技术装备的需求,又要通过装备制造业的振兴发展壮大自身。织机作为纺织机械中机电一体化技术水平最高的典型纺织机械之一,包含纺织机械众多共性关键技术,以织机为载体研究其关键控制技术对提高我国纺织机械等相关领域技术水平有重要意义。本文围绕新型高速织机发展急需解决的电子送经卷取系统的经纱张力控制和开车痕补偿理论及技术,机构数字化和多电机协同控制技术以及稳定可靠的实时织机控制系统共性关键技术进行了研究。本文首先系统地研究了织机电子送经和卷取系统,其中包括的张力控制技术是纺织和印刷等卷绕行业的普遍共性问题。文中系统地分析了经纱张力产生的机理,送经卷取系统各个环节的运动学或动力学模型以及影响经纱张力的因素,为经纱的张力控制和开车痕补偿研究提供了理论依据。经纱张力系统是一个时变、非线性、多变量干扰并且张力与速度之间存在强耦合的复杂系统。本文提出和研究了基于扰动补偿的复合控制器结构和模糊自适应智能控制算法。创新地提出经纱张力采用多变量前馈和张力反馈相结合的控制结构,而不是单一的反馈结构,经纱张力采用模糊自适应算法,而不是常规的PID算法。在织机高速织造中系统根据变化的经轴直径,变化的纬密,变化的目标张力和变化的织机转速等变量进行多变量前馈控制。模糊自适应算法能自动调节控制器参数,从而适应非线性和时变的经纱张力系统控制要求。织造中经纱张力响应快,超调小,稳态精度高,控制精度可达1%,控制指标达国际先进水平,可适应对经纱张力的高精度和高速控制要求。毛巾织机天经轴的经纱张力直接影响织出的毛巾毛高,成果实际使用中解决了高档毛巾织机长期存在的毛高控制不稳定等问题。开车痕是形成织物织癖的重要原因,直接影响织物的质量和档次。本文分析了造成织机开车痕的的各种因素,分析得出对于新型织机来说织口位置移动量是引起开车痕的主要因素,并从理论上分析了织口位置移动量与其影响因素之间的关系。创新地进行了基于模糊推理的智能开车痕补偿系统研究。在这个补偿系统中用户只要在操作界面输入纱线品种和支数,系统就能自动算出开车痕补偿值,大大降低开车痕的调试难度,提高了开车痕的消除水平,为解决开车痕问题提供了新的途径。文中也结合实际从理论上得出了织机断纬停车和织机断经停车时开车痕补偿值的关系,解决了多年来存在的问题。数字化和高速化是新型织机的发展要求。本文在国内首次对织机主传动进行数字化伺服控制研究开发,对选纬和绞边机构也进行了数字化控制研究。提出用多电机协同控制方法把新型高速织机的数字化主传动机构,选纬机构和绞边机构作为一个整体进行研究。各机构能跟随织机车速的变化实现高速动态配合,它们的整体性能和织机档次得到了提高。分析了各机构的工作原理和互相协同运动控制要求,研究了它们的协同控制算法。研制了基于步进电机驱动系统的高性价比且符合织机数字化和高速控制要求的多电机协同控制系统。最后在32位高速信号处理器DSP平台上研究和开发了基于通用的CANopen协议的实时分步式织机控制系统,提出了基于CANopen协议的织机网络化信息化方案,开发了从站相关程序。织机控制系统内部各控制器既可以基于CANopen高速通信实现实时控制,主控系统又可以对外部作为一个现场总线从站进行联网。开发了具有全部自主知识产权,经实际生产测试稳定可靠的软硬件系统。系统的软件采用模块结构化和中断等实时结构,开发的软件大多具有用通用平台性质,增加其对硬件的适应性。研究相关成果已应用于三家单位,实际使用证明系统稳定可靠,相关控制指标先进,功能齐全,智能化程度高。基于步进电机驱动的多电机协同控制系统能满足转速700转/分钟织机工作要求,电子送经和卷取系统及主控系统能满足转速1200转/分钟织机工作要求。研制的分布式控制系统已完全能满足转速600转/分钟新型高速织机的控制要求。研究成果目前处于推广应用阶段。