纖維纏繞高張力控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、復(fù)合材料由于具有耐腐蝕、耐熱、耐磨、高強(qiáng)度、高剛度、重量輕等特點(diǎn)，已經(jīng)在各種領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，復(fù)合材料成型的工藝與裝備的形式和種類(lèi)越來(lái)越多，也對(duì)復(fù)合材料成型過(guò)程中工藝參數(shù)的控制提出了越來(lái)越高的要求。對(duì)于復(fù)合材料纏繞制品而言，纖維纏繞張力的控制是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要工藝參數(shù)之一，在大預(yù)應(yīng)力高性能纏繞制品的生產(chǎn)中，纖維纏繞過(guò)程的高張力的施加和高精度控制顯得尤為重要。一個(gè)優(yōu)秀的張力控制系統(tǒng)可以顯著提高復(fù)合材料產(chǎn)品的綜合性能。

2、r>　　本文在對(duì)纏繞機(jī)張力控制方法分析研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套纖維纏繞高張力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了纖維纏繞過(guò)程的高張力的施加和高精度控制?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)應(yīng)用表明：該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，在高張力施加控制過(guò)程中能保證各磁粉制動(dòng)器的協(xié)調(diào)控制，控制過(guò)程沒(méi)有局部打滑和磁粉制動(dòng)器發(fā)熱不均現(xiàn)象。論文主要工作如下：
　　1.設(shè)計(jì)了纖維纏繞高張力施加機(jī)構(gòu)。采用四個(gè)磁粉制動(dòng)器通過(guò)靜摩擦阻力方式對(duì)纖維逐級(jí)施加張力，避免了纖維張力施加過(guò)程纖維與加力輥間的相對(duì)滑動(dòng)，最大

3、限度減少了高張力施加過(guò)程對(duì)纖維造成的損傷。
　　2.根據(jù)張力系統(tǒng)的特性，選用變速PID控制策略設(shè)計(jì)了張力控制算法，提高了張力控制系統(tǒng)的抗干擾能力，滿(mǎn)足了張力控制系統(tǒng)的高精度要求。
　　3提出了等滑動(dòng)安全系數(shù)與等力矩安全系數(shù)兩種約束條件下的張力分配與評(píng)估的方法。結(jié)合這兩種約束條件和張力系統(tǒng)的具體參數(shù)，設(shè)計(jì)了兩種張力分配與評(píng)估控制方案，即等滑動(dòng)安全系數(shù)張力分配等力矩安全系數(shù)校核方案和等力矩安全系數(shù)張力分配等滑動(dòng)安全系數(shù)校核方案。

4、這兩種方案分別從工藝最高穩(wěn)定性和設(shè)備最大使用壽命角度實(shí)現(xiàn)了高張力的施加控制。
　　4.對(duì)張力傳感器標(biāo)定方法進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了傳感器標(biāo)定方案，開(kāi)發(fā)了傳感器標(biāo)定模塊。
　　5.分析了纖維纏繞過(guò)程張力信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了張力采集信號(hào)的中位值濾波和算術(shù)平均濾波組合濾波方案，開(kāi)發(fā)了張力檢測(cè)濾波模塊。
　　6.在上述研究基礎(chǔ)上，利用MFC軟件設(shè)計(jì)出了一套包括張力信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊、張力顯示模塊、張力控制模塊、控制器參數(shù)配置模塊和控制輸出