簇绒地毯织机是地毯自动化制造行业的重要生产设备，簇绒地毯成为现代快节奏工作环境，高质量生活需求的重要消耗品。簇绒地毯织机生产的满幅图案产品，由于其图案不重复，满幅完整性，图案多样化，制造精度高等特点，成为许多重要地方场合的铺地材料之首选。本文以国外的一台簇绒地毯织机为研究对象，对簇绒地毯织机满幅提花系统进行研究和设计，将该系统分为机械部分和控制系统两大板块分别进行研究。　　在簇绒地毯织机簇绒提花过程中最关键的是对纱线动态张力的控制，绒高的大小与设计的图案有关，主要由步进电机的输入频率的变化来带动提花罗拉装置转速的变化，实现送纱量的变化，从而改变绒高的大小，对应的纱线张力也处于动态变化之中。根据纱线行走路径，对整个簇绒地毯织机进行路径优化和部分结构优化，使纱线等效路径尽量一致，减小干扰力的影响，减小设计上的误差；根据簇绒设备机电一体化的原理，将满幅提花的控制系统分为上位机和下位机分别进行研究和设计。主要研究内容如下：　　（1）通过深入分析了簇绒地毯织机的工作原理、满幅提花技术的原理，对其主要的结构功能模块系统分别进行了研究，抓住影响簇绒提花质量的关键因素是纱线的张力控制。　　（2）利用米纳科夫定理的拓展应用和相关数学建模的知识，对整个簇绒地毯织机的纱线路径进行规划及分析，同时建立各个部分纱线张力的力学模型，并以纱线张力控制的核心装置—提花罗拉装置的纱线段为重点，结合步进电机的输入特点，利用MATLAB软件对模型进行深入分析后，得出步进电机控制提花罗拉动态张力的数值对应关系，并分析了包角、提花罗拉半径等因素对纱线动态张力的影响。　　（3）根据纱线路径规划过程中分析出对纱线张力的影响因素，对纱线路径进行优化，同时对装置的部分重要导纱元件的结构进行改进设计；并提出提花装置的两种优化方案，分别对两种新方案进行三维建模，简化原理机构后导入到ANSYS力学分析软件中，动态分析装置中关键点的受力情况，并对两种方案提花罗拉轴的应变和形变进行分析，确定出最优方案。　　（4）提花控制的软件部分分上位机、下位机两个部分进行研究和简单设计，并分析两者之间实现提花控制的机理。根据上位机的功能和特点，设计了上位机操作界面，并分析上位机的数据类型；根据下位机的功能特点，设计了下位机的系统结构，并分析了下位机的数据类型。　　（5）针对提花控制的硬件的五个现场设备部分，分别对各个部分的现场设备进行介绍，分析其控制的相关机制；此外，重点对提花系统的花型准备和花型控制进行研究，提供提花系统的硬件条件和软件设计思路。　　通过对簇绒提花织机机械部分的研究，提出重要部件对纱线路径优化的思路，改进相关的元件结构，优化装备设计方案；通过控制部分的学习和研究，更加深入了解簇绒地毯织机的控制机理，并对相关的界面提出参考设计界面，为簇绒地毯织机满幅提花系统设计提供借鉴意义。