1. 选题的目的及意义：

随着电力电子器件的性能的不断提高,交流电机调速技术与变频调速技术都取得重大突破,导致它们在更多的应用在相关的设备上。大轴承式捻股机控制系统实现变频传动对提高设备的生产效率和产品质量至关重要,而设备生产过程能否实现速度的精确匹配直接影响着其产品的质量。随着全球经济一体化的形成，整个钢绞线生产行业的市场竞争必将愈演愈烈，如何提高钢绞线生产捻制环节的效率显得越来越重要，因此本论文将设计一种大轴承式捻股机的控制系统。

大轴承式捻股机有转速高，转动惯量大的特点。所以过去人们在面对大功率变频调速和直流调速这两种调速方案时，国内外都选择了直流调速，而大功率变频调速却因为价格高昂和技术难以实现不被采用。但是随着变频器技术的不断提高及其价格的大幅降低，大功率变频调速这种调速方案已经完全可以应用到大轴承式捻股机的控制系统中，而且运用变频调速的系统具有更高的控制精度、稳定性以及更低廉的价格。

其次，传统的捻股机由放线装置、筒体部分、变速和牵引装置、收线装置以及电器控制组成的。变速和牵引的动力是由主电机通过地轴传的，机械传动速度慢，易损坏，维护量大。如果采用变频器调速，省掉地轴等机械设备，不仅能节省资金还能实现任意调整捻距的功能。

综上所述，设计采用变频调速的大轴承式捻股机控制系统具有很重要的现实意义。

2. 国内外的研究现状分析：

由于变频器技术的不断提高及其价格的大幅降低，近几年出现了蛮多的相关研究，都是对传统管式捻股机在电气和结构上进行改进。

1) 对捻股机进行变频调速的研究:

Ning Zheng和Hui Li在《Design of control system of pretension tubular rope machine》一文中提出了一种基于西门子S7-200的PLC控制系统，其中利用拉伸压缩力来测量传感器测量线的张力，并利Modbus协议来实现几个变频器之间的信息传递。它是一个全数字化、在线预警、协同控制的系统，具有一定的先进性和创新性。

陆斌在《基于变频调速的管式捻股机控制系统设计》一文中以ABB公司ACS510变频器为驱动装置,西门子PLC200为控制核心,根据Modbus协议格式,实现PLC与ACS510变频器的通信,利用速度链设计和带前馈的PID速度闭环控制实现三个传动点电动机的良好同步控制,取得了较高的控制精度和稳定性。