纤维缠绕张力控制系统的设计

针对纤维缠绕时保持恒张力的要求和传统张力控制中存在张力波动大的特点,在分析摆杆式张力控制器基础上,建立其数学模型;并验证了以模糊控制结合变速积分PID为控制方式的可行性。分别进行了以传统PID与模糊变速PID为控制方式的缠绕实验,实验表明,将模糊控制与变速积分PID相结合的控制方式应用于张力控制系统,性能优于传统PID控制,对参数的变化具有较高的适应性。能解决纤维缠绕时的张力波动大,断纱,回纱速度慢等问题。

纤维张力控制模糊自适应PID算法研究

针对纤维张力控制,提出了重锤式结构张力控制系统,利用重锤位置变化、加速度及张力三者之间的关系为理论依据,将控制加速度作为控制对象,进而可以针对张力进行预期调整。系统以运动控制器为核心、交流伺服电机为执行元件、位置传感器为检测元件,构成闭环控制系统,同时采用模糊自适应PID算法为控制策略,通过传感器采集位置信息,利用位置偏差、速度及加速度信息,进行模糊运算处理、整定,进而得到优化的PID参数传送给运动控制器实施张力控制,本文也针对传统PID与模糊自适应PID做了对比实验,论证了模糊自适应PID控制的更优性。

新型张力控制浸胶系统的研制

纤维缠绕中常出现浸胶不均匀、含胶量不可控、张力变化波动大等问题,同行都在研制各种张力器和刮挤胶装置试图来解决。但目前,效果还没有明显的改观。对此,本文结合纤维张力控制技术、纤维预浸技术,研制出一种新型缠绕用浸胶系统。实测结果表明:缠绕张力能够稳定在设定值有效范围内,最大误差3.0%;张力可根据需要进行调节,单根纤维张力控制范围为9.5～40N;含胶量(树脂质量分数)控制范围为19%～26%。该浸胶系统能更好地满足缠绕工艺。