【摘 要】
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复合材料在社会生产生活的广泛应用,使得纤维缠绕技术的发展变得越来越重要。本文在认识到控制器在控制系统中核心作用的基础上,将纤维缠绕生产控制选作主要研究内容。在纤维
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复合材料在社会生产生活的广泛应用,使得纤维缠绕技术的发展变得越来越重要。本文在认识到控制器在控制系统中核心作用的基础上,将纤维缠绕生产控制选作主要研究内容。在纤维缠绕的具体过程里面控制器的性能将会很大程度上影响系统工作的稳定性、缠绕制品的精度以及设备的生产效率。本文首先对纤维缠绕机的缠绕运动特点进行了分析,同时将当前最先进的缠绕技术引入进来,提出了一种新的纤维缠绕计算机控制系统。在研究计算机控制系统组成原理的基础上,本文所设计的控制系统选择使用上、下位机两级分布式的计算机控制系统。上位机主要作用是完成人机交互界面,系统实时监测与设定工艺参数等工作;下位机的主要功能是控制驱动系统使元件完成具体工作。在上位机和下位机的通信选择上,使用了RS-232C作为通信标准。具体到生产过程中,纤维缠绕的控制方法和纤维的张力控制是计算机控制的核心。首先对缠绕工艺与规律进行了介绍,在此基础上进一步研究了纤维的张力控制原理。最终张力控制系统选择以永磁式直流力矩电动机作为执行元件,它不仅可以实时检测还能够及时调整纤维的张力。同时在满足设计精度的要求下,引入了积分分离的数字PID张力控制器,可以很好地降低PID控制器的积分积累,减小系统发生振荡的可能性。在本文结尾,将本文设计的系统在MATLAB软件中进行仿真,结果显示,本系统在许多性能上都有了很大改进,达到了设计效果。
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