復(fù)合環(huán)形氣瓶纏繞張力及其控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)大直徑.pdf

1、張力控制是纖維纏繞工藝中的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響著纏繞制品的質(zhì)量。合理的張力值能否得以準(zhǔn)確和穩(wěn)定的實(shí)施，取決于張力控制系統(tǒng)。本文對(duì)復(fù)合環(huán)形氣瓶纏繞張力及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴回顧了復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外纖維纏繞技術(shù)及張力器的發(fā)展概況。分析了氣瓶的受力特征和纏繞張力對(duì)氣瓶質(zhì)量的影響，計(jì)算了纏繞過(guò)程中所需要的張力，建立了纏繞張力制度，明確了對(duì)纏繞過(guò)程中張力的控制要求。在對(duì)張力系統(tǒng)的組成和工作原理進(jìn)行分析

2、和研究后，提出了以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和功能模板作為主控制器，以交流數(shù)字伺服電機(jī)為執(zhí)行元件，用半徑跟隨臂補(bǔ)償紗團(tuán)半徑變化的多路張力閉環(huán)控制方案。交流數(shù)字伺服電機(jī)工作在力矩控制方式下，利用伺服系統(tǒng)的力矩與速度反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)張力閉環(huán)控制，提高了張力控制精度。伺服電機(jī)既作為執(zhí)行元件又作為回紗電機(jī)，因而簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)。 ⑵建立了張力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析了控制系統(tǒng)的工作原理。在探討了PID控制算法及其離散化方法以后，提出張力系統(tǒng)應(yīng)采用積分分離

3、式數(shù)字PID控制方法。軟件設(shè)計(jì)中運(yùn)用Visual C++編譯環(huán)境和Windows編程技術(shù)，使用人機(jī)對(duì)話方式，充分利用數(shù)據(jù)采集卡提供的DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）函數(shù)，調(diào)用計(jì)算機(jī)中的軟件資源，簡(jiǎn)化了編程，提高了資源的利用率。在建立張力控制軟件整體框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出控制系統(tǒng)軟件。 ⑶試驗(yàn)中對(duì)張力器進(jìn)行標(biāo)定之后，對(duì)張力控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。通過(guò)試驗(yàn)以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，得出了張力控制系統(tǒng)的靜差率及波動(dòng)率，證明了控制方案的可行性。該張力控