随着电子技术和精密机械技术的发展及应用而逐渐发展、成熟起来的电脑绣花机是当代最先进的绣花机械,它使传统的手工绣花得到高速度、高效率的实现。电脑绣花机最核心的控制技术在于对绣框电机和主轴电机的协调运动控制。从控制角度说,绣框电机控制好坏是对刺绣产品质量影响最大的一个因素,因此绣框运动的研究一直是研究的重点和难点。本文针对刺绣中存在的绣框电机丢步或过冲、刺绣断线率高、以及运行噪音等问题,重点展开对绣框系统的研究。主要研究工作如下:(1)结合绣框系统控制要求深入分析绣框步进电机的工作机理,并在此基础上建立其数学模型;针对绣框步进电机模型非线性的特点,采用模糊PID控制方案对其进行控制;综合具体控制模型和控制方案,在matlab仿真环境下进行仿真,验证了控制方案的正确性和优越性;根据仿真效果总结了位置偏差e、位置偏差变化率Δe、比例系数变化量ΔK_p、积分系数变化量ΔK_i、微分系数变化量ΔK_d各自隶属度函数的选取规则。(2)依据绣框步进电机的矩频特性,着重研究其最佳启动频率、最佳升降曲线、最佳运行频率,得出各自寻求最佳值的具体方法,进一步优化了绣框电机的速度控制曲线,并给出了速度曲线的离散化方法。(3)通过分析花样文件格式和绣花机系统的协调控制原理,结合上述研究理论优化了花样控制信息转换算法,并应用该算法的转换信息实现了绣花机的刺绣控制;此外,设计了一种新的绣框系统控制方法,弥补了现有绣框控制方法的不足。