经编机速度是编织过程重要的生产数据,是衡量经编装备性能的主要指标。传统高速经编机采用机械凸轮机构驱动垫纱运动,生产普通织物能实现高速运转,但编织低强度纱线和大针背垫纱产品速度受限,而且更换织物组织不便,工艺品种单一,不能满足小批量、多品种的市场需求。而基于运动控制技术的数控经编装备由于操控的便捷性和生产织物组织的多样性受到市场的关注,是实现经编生产数字化发展的重要基础,但由于其在高速化编织方面无法满足市场的要求而尚未大量普及。经过分析,影响数控经编机高速化主要是纱线张力和垫纱运动两方面。为了提高数控经编装备的速度,本课题从经编机纱线张力的精准性调控和垫纱运动的精确性控制两方面进行研究。首先,建立了纱线动力学和垫纱元件网格化模型,分析了纱线张力变化和垫纱元件受力形变对经编机速度的影响。通过对成圈过程需纱量与供纱量关系分析,建立了成圈运动纱线动力学模型,得出了机器速度与纱线张力变化关系的规律。计算了纱线对导纱针和织针作用力,采用有限元方法进行受力分析,模拟了纱线张力对垫纱精度的影响。为了能够快速准确分析垫纱运动瞬态冲击产生的误差量,以便进行优化设计,缩短设计周期。通过对梳栉、导向座受力计算,应用有限元方法模拟元件受瞬态冲击力产生的形变,根据形变量分布,优化了垫纱元件设计。其次,基于送经和弯纱过程纱线张力变化因素分析,设计了纱线张力自适应调控系统。根据纱线张力调控原理,设计了纱线张力自适应调控硬件系统,包括张力调控电机选型、张力弹簧配置以及张力传感器精度标定。在硬件系统平台基础上,设计了软件控制方案,包括双PID控制策略、多项式插补运动模式以及张力调控杆柔性运动插值函数。利用了VS2019编程软件设计了人机交互上位程序模块,采用独立线程防止数据堵塞。利用张力传感器实时检测的纱线张力值,建立张力杆调控角度预测模型,实现了张力调控角度轨迹动态获取。接着,基于垫纱系统架构设计,建立了混合速度规划曲线模型。对于垫纱系统架构的设计,首先采用了计算和测试方式确定指令脉冲分辨率;同时设计了起止角度配置模块和垫纱组织数据动态填充方案;在设计的位置环PID模块中验证了比例增益系数与垫纱响应性能和电机负载率的关系;并且调用了运动控制器反向间隙补偿功能指令,消除机械反向间隙误差。其次,解析了驱控层三环串级控制流程模型技术,验证了速度控制模式比位置控制模式在垫纱响应性能上的优势;并在计算的伺服电动机数学模型基础上,推算出电流控制器最佳属性参数,整定了速度控制器响应参数,设置了最外环PID参数,有效提升了驱控层的响应性能。最后,对执行层核心组件滚珠丝杠导程、轴径等进行计算选型,并对不同导程滚珠丝杠性能进行了测试,验证了计算选型的合理性。另外,利用了Matlab的Simulink功能解析了运控系统时域响应与频域带宽的关系,通过计算和自整定方式提升了垫纱系统带宽。提出了混合速度规划曲线方案,结合垫纱运动参数,建立不同速度规划曲线数学模型,理论分析匀加减速和五次多项式混合速度规划曲线既能够提高垫纱系统的响应性能,又能提升系统的定位精度。然后,构建了控制系统滞后角度与机器速度的线性函数,开发了动态响应补偿系统。纱线张力自适应调控、垫纱运动控制都是在运动控制系统基础上实现,通过理论分析和滞后时间采样数据测试构建了控制系统滞后线性函数。利用了构建的滞后线性函数设计了垫纱运动动态补偿方法、张力自适应调控动态补偿方法以及多段速送经切换动态补偿方法。采用了底层封装程序实时快速获取主轴速度,应用了双FIFO方法实现控制数据高速动态填充,主轴速度的高效获取和数据高速动态切换为动态响应补偿的实现提供可能。运动控制系统动态补偿方法动态的提高垫纱精确性和纱线张力的可控性。最后,测试了纱线张力调控和垫纱运动控制的精准性,实现了数控经编装备高速化。经过测试分析,相对于传统送经控制系统,基于运动控制技术的纱线张力自适应调控系统在一个横列内使纱线张力峰值降低了55.2%,纱线张力波动范围降低了51.6%,提高了纱线动态张力精准调控性能。提出的垫纱运动混合速度规划曲线（3/4匀加减速+1/4五次多项式）动态响应性能比五次多项式速度曲线提高了12.5%,定位精度比匀加减速提高了26%,提高了垫纱运动精确性控制。相比于无动态补偿系统,开发的运动控制动态补偿系统指令信号跟随性能提高了93.7%,且跟随误差不随主轴速度的提高而增大。相比较传统编织系统,开发的基于运动控制技术的高速集成系统在编织低强度、少延伸的棉纱产品正常生产速度从1100 r/min提高到1850 r/min,速度提升了68.2%;在编织大针背移针经编产品正常生产速度从900 r/min提高到1400 r/min,速度提高了55.6%;进一步确定了研究内容对经编机速度的提升具有显著的效果。