【摘 要】
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本文的主要研究内容是具有可重构的6轴联动数控纤维缠绕机控制系统及其相关缠绕软件.在6轴联动数控纤维缠绕机控制系统的研究上,首先对当前的数控系统进行了分析和总结,提出
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本文的主要研究内容是具有可重构的6轴联动数控纤维缠绕机控制系统及其相关缠绕软件.在6轴联动数控纤维缠绕机控制系统的研究上,首先对当前的数控系统进行了分析和总结,提出将开放式结构控制器引入数控系统的开发.作为整个系统核心的开放式运动控制器,经过多年的发展无论是控制性能指标、可靠性,还是在灵活性等方面都是非常高的,完全胜任数控系统的要求,这就决定了由此构建数控系统具有较高的可重构性.在对运动控制器的结构和运行机制深入研究的基础上,从系统软件模块化的开发要求入手,针对6轴缠绕机的控制功能,开发数控系统软件.从可重构的软件设计角度,将数控系统的各个功能模块合理划分,数控系统软件中的各个模块以界面方式开放,通过接口参数和界面信息,使系统开发人员和系统用户可以更快地形成新系统.通过实际开发和使用表明该方法在数控系统领域具有很好的应用前景.为了提高控制系统的扩展性和稳定性,在本系统中采用了外置型的可编程控制器.为此本文研究了机床电气控制系统的逻辑控制,分析了缠绕机的控制功能,阐述了机床运动的条件、状态、各种保护和报警等基本信号的处理.开发了具有模块化结构的控制软件.在控制系统内部,为了使各部分之间的工作协调统一,本文研究开发了上位机与可编程控制器、多轴运动控制器交换信息的数据通讯及处理程序.本文以纤维缠绕内压容器这种回转体为典型构件,研究了缠绕过程中的纤维稳定轨迹方程.在此基础上,分析了纤维缠绕过程中应考虑的碰撞检测和碰撞避免问题,结合所研究的6轴数控缠绕机的坐标构成,建立了数控缠绕机6坐标的运动方程,并给出了详细的分析和推导过程.对6坐标缠绕软件的结构、机床各坐标的计算方法及计算流程进行了深入的研究.
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