半自动转杯纺纱机在国内纺织领域应用普遍,但是自动化程度与国外转杯纺纱机相比还有比较大的差距。由于劳动成本的上涨,纱线质量的提高,对转杯纺纱机的自动化、智能化要求也日趋迫切。随着科学技术的迅猛发展,半自动转杯纺纱机的自动化能够借此得以提高。而作为半自动转杯纺纱机重要部分的落纱过程,由于大量繁琐的重复操作,所以也是影响纺纱效率和质量的一个重要因素。本课题在查阅相关资料文献的基础上,深入系统地分析了自动落纱系统的各机构功能、工艺过程、工作原理,影响自动落纱效率的因素。同时,课题围绕着半自动转杯纺纱机的自动落纱系统,设计精确定位方案和最优路径控制算法,以及软件抗干扰方案,以便用软件的方法达到最迅速最有效的目的。首先,通过研究自动落纱小车巡回路径,建立合适的数学模型,设计满筒位置最优路径规划算法,提高自动落纱系统的效率。当锭位发出请求落纱信号后,为了实现自动落纱小车快速准确的定位,本文详细分析了信号的产生过程和软件控制流程。其次,本文研究基于现场总线CAN的通信方法,利用CAN总线技术收集满筒锭位请求信号。同时,说明了基于SVPWM控制的异步电机控制自动落纱小车加减速,稳步停止,以及精确定位的过程,从而满足自动落纱系统现场要求。为了更好的实现自动落纱系统的软件控制功能,本文基于VxWorks操作系统平台,利用Freescale公司生产的MCF5235作为控制系统的CPU芯片对自动落纱系统进行控制。该芯片能够快速地、准确地、有效地进行信号采集,路径控制算法和电机控制。最后,为了验证自动落纱系统的软件控制方案,测试设计与开发控制系统软件的功能,建立了实验平台,并进行了仿真实验。其中包括最优路径控制算法软件仿真模拟。实验结果证明,本文设计和开发的自动落纱系统中的控制系统具有可行性,控制功能基本能满足半自动转杯纺纱机的落纱系统控制要求。