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随着生活水平日益提高,人们对服装制造提出了高精度和高效率要求。使用数控服装裁剪机代替传统的人工裁剪是服装加工行业的必然趋势。目前,数控服装裁剪机的市场仍然被国外知名服装设备制造商所垄断。作为拥有13亿人口的大国,掌握服装裁剪机的相关技术对我们来说具有重要意义。本文针对数控服装裁剪机计算机控制系统进行了以下几个方面的研究:1.数控服装裁剪机控制系统的整体方案设计。首先根据系统的设计要求,给出裁剪系统的机械机构的设计方案,包括裁剪方案选择、进给传动方式选择、转刀机构设计;然后研究了各类运动控制器,给出选型方案,研究了适合本文系统的软件开发平台和工具及人机交互界面;最后给出控制系统整体方案。2.数控服装裁剪机控制系统的硬件设计。首先给出了数控服装裁剪系统中的硬件结构及相互之间的组织关系;接着研究了系统选用的GTS-800-PV-PCI运动控制卡及其功能和应用;最后根据服装裁床的工艺特点,给出了鬃毛床和真空吸附系统及其设计方案。3.数控服装裁剪机控制系统的软件设计。首先给出控制软件系统框架,将其设计为如下模块:文件解析模块、运动抽象模块、核心框架模块、用户配置界面、图形显示界面;接着描述了设计的软件系统类框架,研究了观察者模式在该软件系统中的应用;最后,结合软件界面,详细描述了控制系统实现的功能。4.数控服装裁剪机控制系统裁剪路径优化问题。研究了服装裁剪中的路径优化问题,并展开研究了单裁刀和多裁刀两种情况下的路径优化。针对单裁刀问题,建立了TSP模型,使用了带小裁片权值的蚁群算法对问题进行了研究,给出了仿真结果,相比常规算法,本文算法考虑了小裁片的裁剪损耗,减小了折算后的裁剪距离,最后给出几种裁剪特殊情况下的算法调整。针对多裁刀问题的特殊性,建立了VRP模型,使用了增加搜索控制因子的改进蚁群算法对问题进行了研究,给出了仿真结果,相比常规算法,其更好的均衡了各裁刀的裁剪距离,缩短了裁剪时间。5.数控服装裁剪机控制系统关键技术问题的解决。针对文件解析中的曲线拟合问题,本文研究了圆弧拟合在该问题上的应用,制定了算法流程,进行了实际裁剪验证并给出了拟合结果;针对裁剪细节问题,包括裁刀尺寸问题、剪口处理问题、裁刀转角处理,刀智能,以及数据结构的组织和混合编程当中信息的传递,本文分别进行了研究,并给出了对应的解决方法。