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《天津工业大学》 2007年
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Z8F型机大梁带铺放机总体概念设计

王朝纲  
【摘要】: 自动铺放技术是近年来发展很快的一种复合材料成型技术,具有“低成本、高性能”的优点,主要用于航空航天工业领域特殊构件的成型,如飞机桨叶大梁、机翼等。目前我国对该项技术的研究还处于起步阶段,研制出具有自有知识产权的技术设备十分必要。 本文针对Z8F型飞机桨叶大梁成型要求,对大梁带铺放机的总体结构和控制系统作了研究和探索,主要完成工作如下: 首先,提出了逐层铺放的铺放理念,并对铺放机进行了总体结构设计。铺放机是专门用来实现铺层目的的设备。本文采用集成化设计概念,将铺放机的放料、除膜、张力控制、施压、剪切等必要装置集中起来,组成铺放头机构,通过控制系统控制铺放头按规划的轨迹运动就可以实现铺层目的。本文还提出了铺层规划理念,并分析了铺放头压辊中心的运动轨迹。 其次,对铺放机的控制系统进行了分析与设计。为实现铺放的自动化,采用了先进的CNC系统为控制中心。使铺放头按设定轨迹精确运动,是控制的核心,本文采用840D实现铺放头轨迹控制,并通过其内置PLC实现铺放机辅助装置的开关量控制。在对铺放头的驱动系统设计中,采用位置环、速度环、电流环三环控制,完成对伺服电机的位置、速度、电流的调节作用,实现铺放头的精确定位。 最后,讨论了铺放过程中张力的相关数学模型,并对由张力控制器、磁粉制动器、张力检测器组成的张力闭环控制系统进行了分析与设计。
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V261

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张建宝;复合材料自动铺带控制及工艺关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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3 黄亚辉;圆锥体的铺放机理研究及计算机仿真[D];武汉理工大学;2005年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 秦永利;祝颖丹;范欣愉;颜春;李晓拓;张笑晴;;纤维曲线铺放制备变刚度复合材料层合板的研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2012年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 张威;复杂曲线曲面位模式插补算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 还大军;复合材料自动铺放CAD/CAM关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 张建宝;复合材料自动铺带控制及工艺关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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6 赵巍;数控系统的插补算法及加减速控制方法研究[D];天津大学;2004年
7 宋晓峰;高精度卷绕真空镀膜设备张力控制技术研究[D];上海大学;2007年
8 钟天宇;大惯性负载双向电液比例张力控制系统研究[D];浙江大学;2007年
9 任胜乐;纤维缠绕运动中精密张力控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 黄献聪;超高分子量聚乙烯纤维防弹复合材料的电子束辐照固化研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 郭轶祎;基于DSP的全数字永磁同步电机伺服控制器的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 杨慧喆;CNC齿轮测量中心随动控制系统的设计[D];西安工业大学;2011年
5 武玉良;基于视网膜神经网络的永磁同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2011年
6 胡小立;纤维丝铺放机构的设计研究[D];武汉理工大学;2011年
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8 乔珍珍;纤维丝铺放靴控制系统的设计研究[D];武汉理工大学;2011年
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10 何林玲;飞机机翼铺放机设计与仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐再,吴耀楚,田会方;FRP铺放成型技术的研究[J];玻璃钢/复合材料;2002年05期
2 邵冠军;游有鹏;缪群华;;复合材料开孔层合板的纤维铺放路径优化设计[J];玻璃钢/复合材料;2006年04期
3 王升;肖军;吴海桥;;自动铺带轨迹规划中测地线算法研究[J];玻璃钢/复合材料;2007年02期
4 韩振宇;孟庆鑫;路华;富宏亚;;新型纤维铺放头的方案设计与实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2007年03期
5 渠涛;肖军;李勇;左龙彦;;基于OpenGL的圆筒段自动铺带仿真研究[J];玻璃钢/复合材料;2008年03期
6 左龙彦;肖军;李勇;渠涛;;MFC环境下基于OpenGL的开孔圆筒的自动铺带建模与仿真[J];玻璃钢/复合材料;2008年03期
7 杨涛;李开越;姜锋;高殿斌;;大梁带复合材料铺放系统设计及其仿真[J];玻璃钢/复合材料;2008年03期
8 杜善义;;先进复合材料与航空航天[J];复合材料学报;2007年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨建国;数控机床误差综合补偿技术及应用[D];上海交通大学;1998年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钱钧;构架式卫星接头自动铺丝仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 徐再;空间构件FW/FP柔性制造技术的研究——计算机控制部分[D];武汉理工大学;2003年
3 黄亚辉;圆锥体的铺放机理研究及计算机仿真[D];武汉理工大学;2005年
4 许斌;复合材料自动铺丝编程技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
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10 张旭坡;自动铺丝预浸纱制备技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈艳峰,丘水生,伍言真,周小安;MATLAB与PSPICE相结合用于开关功率变换器仿真的方法[J];电机与控制学报;1999年02期
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10 许强,贾正春,李朗如;永磁同步电动机数字化电流控制方法[J];华中理工大学学报;1997年02期
【相似文献】
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4 吴义荣;;浅谈数控机床的抱闸控制[J];伺服控制;2010年02期
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6 汤烈平;;基于贴标机的PLC中断程序设计[J];自动化技术与应用;2009年12期
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8 何庆稀;付炎杰;闵林峰;;谈选择立式镗铣加工中心的主要考虑因素[J];设备管理与维修;2006年04期
9 李志远;;复合典Ⅰ随动系统性能指标的工程设计与仿真[J];伺服控制;2008年08期
10 宋宝;唐小琦;蔡李隆;;带滤波前馈的变参数PID调节器在伺服驱动中的运用[J];仪表技术与传感器;2008年12期
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3 靳武刚;高建军;;碳/环氧复合材料吸胶工艺研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
4 李宏运;盖永萍;胡宏军;益小苏;;热环境和铺层速率对复合材料前沿固化温度场的影响[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
5 李焱;何勇;;Nomex蜂窝芯零件的数控加工[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
6 丑武胜;李长征;;基于DSP的永磁同步电机控制系统硬件设计[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
7 马承文;邹慧君;;五杆机构轨迹规划中的优化应用[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
8 张英泽;;伺服驱动系统在工业中的应用[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
9 曾祥斌;孟渤虔;;数控设备位置环与伺服驱动疑难问题分析[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
10 乡碧云;;塑料模具脱螺纹机构自动控制方案的设计[A];第十届粤港机电工程技术与应用研讨会暨梁天培教授纪念会文集[C];2008年
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6 廖猜猜;极限载荷条件下的风力机叶片铺层优化设计研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
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2 文小军;风力发电叶片铺放机设计与仿真研究[D];武汉理工大学;2010年
3 何林玲;飞机机翼铺放机设计与仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
4 赵朋举;网格结构的多束纤维铺放头研究[D];武汉理工大学;2012年
5 余亮;虚拟五轴铺放机及其数控系统研究[D];武汉理工大学;2012年
6 胡小立;纤维丝铺放机构的设计研究[D];武汉理工大学;2011年
7 乔珍珍;纤维丝铺放靴控制系统的设计研究[D];武汉理工大学;2011年
8 李开越;大梁带铺放机的概念设计与运动仿真[D];天津工业大学;2008年
9 李东海;基于OpenGL的虚拟铺放机建模研究[D];武汉理工大学;2010年
10 罗卫祥;某火炮自动供弹机数字伺服驱动控制研究[D];南京理工大学;2012年
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