电脑横机是一种集计算机技术、自动化技术及针织工艺技术于一体的机电一体化的针织机械,适用于棉、麻、毛、羊绒及各种纱线的编织,具有高速、高效、高性能等优点。与国外横机产品相比,国产横机存在着诸如编织效率低、性能不稳定等问题,尤其是高速小面幅情况下,机头的高精度定位问题,已成为困扰企业高速、高效生产的难题之一。因此,研究高精度定位控制方法,研制高性能电脑横机控制系统对促进企业发展,提高产量与质量具有现实意义。本文主要完成的工作如下:1、综述了国内外电脑横机的发展现状和趋势,介绍了电脑横机的机械结构、编织工艺原理与生产过程,分析了系统的功能与性能需求,提出了基于ARM的具有三层分布控制结构的电脑横机系统总体控制方案。2、针对机头的快速定位问题,分析了机头运动的动力学特性,建立了数学模型,找出了运行速度、机头重量、传动摩擦等影响定位的关键因素,基于内模原理,研究了重复补偿控制方法,提出了基于重复补偿PID的机头高精度定位算法;基于高精度定位要求,分析了机头的非线性、时变性等特点,提出了基于模糊CMAC控制的机头高精度定位控制算法,仿真验证了方法与算法的可行性。3、完成了机头定位控制系统、DSP底层驱动控制系统和人机交互实时控制系统的硬件设计,包括ARM主控制系统电路,DSP底层驱动控制电路,伺服系统驱动电路,机头控制系统电路等;将状态机思想运用于ARM与DSP的软件编程上,编写了ARM人机交互实时控制模块、DSP底层驱动伺服系统模块、机头控制层模块等,使横机控制系统更加可靠。4、研制了电脑横机控制系统样机,进行了系统测试与分析,结果表明,本文所研制的基于ARM的电脑横机控制系统,实现了选纱、选针、密度控制、压脚等动作的自动控制功能,具有成本低、可靠性高、定位准确等特点,可在横机生产企业推广应用。