基于DSP的自動鋪絲機張力控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、復(fù)合材料具有許多傳統(tǒng)材料無法比擬的優(yōu)點,在航空領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,尤其在大型飛機制造中發(fā)揮出越來越大的作用。纖維鋪放技術(shù)作為復(fù)合材料成型工藝中的一項重要的工藝方法,得到了廣泛的應(yīng)用。自動鋪絲機床是實現(xiàn)纖維鋪放工藝的關(guān)鍵裝備,是提升航空工業(yè)復(fù)合材料成型自動化水平的重要支撐。而張力控制器是自動鋪絲機床中極其重要的組成部件,纖維張力直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,是纖維鋪放工藝中的重要參數(shù)。
　　本文提出了一套以DSP為主控單元,空壓制動器和低摩

2、擦氣缸為執(zhí)行元件,直線位移傳感器為反饋元件,張力傳感器作為檢測元件的閉環(huán)張力控制系統(tǒng)總體技術(shù)方案。以PC機作為上位機,以DSP作為下位機,采用上下位機模式構(gòu)建了一套完整的自動鋪絲機張力控制系統(tǒng)。
　　首先,對張力控制系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,繪制了張力器零件圖和裝配圖,完成了機械系統(tǒng)的加工與裝配。針對所提出的張力系統(tǒng)總體方案,采用Matlab進行了控制系統(tǒng)建模。通過理論分析和仿真,得到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標及穩(wěn)態(tài)誤差,并進一步研究了引

3、入PID控制環(huán)節(jié)后系統(tǒng)的動態(tài)特性。
　　其次,根據(jù)張力控制系統(tǒng)的總體方案,完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。硬件部分主要設(shè)計了DSP為控制核心的硬件電路,包含有DSP最小系統(tǒng),串口通信電路,A/D轉(zhuǎn)換電路,D/A轉(zhuǎn)換電路,光電隔離及波形整形電路等。軟件方面,采用模塊化設(shè)計思想,靈活運用DSP內(nèi)部中斷,編寫了控制器程序,提高了程序的可讀性。另外,還開發(fā)了上位機控制軟件,用來向下位機發(fā)送控制參數(shù)及控制命令,并能夠顯示直線位移傳感器反饋的位移