针织行业的快速发展给针织机械的发展带来了机遇,尤其以圆纬机为代表的针织机械受到时尚潮流与新技术的影响,其控制方式不断向数字化、智能化、高速化方向发展。提花小圆机是近年来快速发展的一种小直径圆纬机,其编织效率高,工作时要求稳定可靠,对控制系统实时性和稳定性提出了更高要求。本文在分析提花小圆机基本组成和控制需求的基础上,提出了一种基于ARM9+Cortex-M4架构的提花小圆机控制系统设计方案。该控制系统上位机和下位机通过CAN总线进行通信,使整个执行机构可以进行分布式控制,克服了传统的控制系统实时性不高、扩展性不强等缺点。本文根据提花小圆机的控制需求和袜品的编织工艺,拟定了提花小圆机控制系统总体设计方案。针对上位机S3C2416主控芯片、STM32F405协处理器设计了相关外围电路和功能电路,在此基础上搭建嵌入式交叉开发环境,给本控制系统的ARM9主控芯片移植嵌入式Linux操作系统,同时基于Qt软件设计提花小圆机的人机交互界面系统,完成上位机软件和硬件相关的设计。其中,本控制系统软件设计部分对提花小圆机花型数据解析进行了阐述,首先研究与分析了提花小圆机花型数据解压缩算法,然后对提花小圆机花型数据格式进行了分析,最后对提花小圆机花型数据提取算法进行了研究与验证。本文底层的设计部分介绍了CAN总线,并定义了本控制系统的数据帧的格式,同时设计了气阀控制方案、选针器控制方案、步进电机控制方案以及伺服驱动电路。其中着重介绍了气阀的理想驱动波形、选针器行列扫描算法以及步进电机的调速,并进行了相关的分析。最后经过实际测试,提花小圆机控制系统运行稳定可靠,控制系统实时性和稳定性均满足控制要求。本文设计的提花小圆机控制系统人机界面操作简单,控制系统实时性和稳定性均满足袜品的生产要求,具有良好的经济价值和实用价值。