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《哈尔滨理工大学》 2009年
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玻璃钢缠绕机控制系统设计

何江华  
【摘要】: 玻璃钢缠绕机是生产玻璃钢储罐及管道的关键设备,玻璃钢管道简称FRP管道,具有安装方便,耐腐蚀、强度高、质量稳定、成本低、机械自动化生产易于实现等显著优点,在石油、化工以及输水输气工程中应用得越来越多。同时纤维缠绕技术是一项涉及复合材料、高分子化学、数学、机械、电子、计算机等多门学科的综合性技术。 本文对玻璃钢管道缠绕机的运动控制特点、缠绕精度和缠绕规律等方面进行分析,结合当前最新的缠绕技术和加工工艺要求,提出了以工控机和PMAC运动控制卡为核心的开放式数控缠绕机系统,并结合工业PC机和PMAC的优点,充分利用了PMAC的开放性和精密的PID调节、样条曲线插补等功能以满足不同型号的玻璃钢管道的加工要求,从而实现该设备螺旋缠绕和环向缠绕的功能。 本文同时讨论了计算机控制系统的组成,控制系统的总体设计,并在分析缠绕精度和伺服系统特点的基础上,根据管道缠绕控制系统要求以及交流伺服系统的优良性能,采用了半闭环伺服系统结构和松下公司的MINAS A系列全数字式交流伺服系统,对主轴和小车采用了不同的控制方式:主轴采用速度控制,小车采用位置控制方式。 最后基于软件控制系统要求用户界面友好、实时性好、控制精度高、操作方便的特点设计了控制系统软件,该软件采用Visual C++语言进行编写。实际运行表明,此系统的控制器运行稳定可靠,完全达到了设计功能和缠绕精度要求。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王斌,贺敏,丘哲明,金志浩;固体发动机纤维缠绕壳体的成型工艺设计及试验[J];玻璃钢/复合材料;2004年01期
2 李金伟;玻璃钢贮罐缠绕机控制系统设计方法[J];电气传动自动化;2000年05期
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4 葛藤;玻璃钢弯管缠绕机的设计[J];化工机械;2002年02期
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7 郭闯强;尤波;许家忠;周玺;;加砂玻璃钢管纤维缠绕机淋胶控制器[J];哈尔滨理工大学学报;2007年04期
8 张兴宏,赵珂,陈刚;纤维缠绕壳体的成型工艺[J];航天工艺;2001年01期
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10 丛明;张士军;周玉敏;金立刚;;基于PMAC的硅片传输机器人控制器的设计与实现[J];制造业自动化;2006年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张晓云,谈桂春,高英莉;2004年我国工程塑料加工技术进展[J];工程塑料应用;2005年06期
2 吴小洪;林晓新;曹占伦;姜永军;袁喜林;;三极管粘片机S曲线加减速控制[J];半导体技术;2008年03期
3 欧阳长青;张春华;;CCD相机移测装置的设计[J];兵工自动化;2009年11期
4 朱同兴;刘必标;张天佑;罗礁;;转角跟踪误差对膛线拉削精度影响的分析[J];兵工自动化;2011年07期
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6 毛容芳;李汉强;;基于神经网络的永磁同步电机矢量控制[J];变频器世界;2006年08期
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8 李翰臣,赵树忠,刘慕双;使用三个定时/计数器的单片机测试系统[J];承德石油高等专科学校学报;2004年02期
9 邓航见;薛方正;钟灶生;;线性光耦在BLDCM控制系统中的应用[J];传感器与微系统;2011年06期
10 何峰;郑勇;党力明;纪文亮;;动态测量技术精度检测系统设计[J];测绘科学;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 曹正才;;雷达天线转台闭环扇扫控制方法分析[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
2 刘保民;谢扩军;;AD2S90芯片对直流伺服电机控制的典型应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
3 马学著;;大功率变频调速装置在高炉鼓风机起动中的应用[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
4 胡姣;钱晓龙;王策;汪晋宽;;基于运动控制器的飞剪定长切割系统的实现[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
5 林燕凌;居滋培;;微波检测控制系统的VB6.0的设计[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
6 张崇耿;包乐;王纪霞;张新航;李冲;;固体火箭发动机复合壳体纤维缠绕成型工艺概述[A];第十六次全国环氧树脂应用技术学术交流会暨学会西北地区分会第五次学术交流会暨西安粘接技术协会学术交流会论文集[C];2012年
7 席长飞;王大鹏;张小燕;王庆明;高国强;;复合材料板簧制造装备研究[A];第十九届玻璃钢/复合材料学术交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
2 刘清;基于自抗扰控制器的永磁同步电机伺服系统控制策略的研究及实现[D];天津大学;2011年
3 王弼陡;全自动化学发光免疫分析仪测控系统的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
4 李海晟;纤维缠绕复合材料弯管CAD/CAM系统[D];浙江大学;2002年
5 肖本贤;多轴运动下的轮廓跟踪误差控制与补偿方法研究[D];合肥工业大学;2004年
6 孟明;基于运动电动势控制的感应电动机调速理论研究[D];天津大学;2005年
7 谢震;变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究[D];合肥工业大学;2005年
8 刘彦伯;纳米压印复型精度控制研究[D];同济大学;2006年
9 云利军;网络化运动控制系统行为特性的研究[D];河北工业大学;2006年
10 谢霞;多向纤维缠绕复合材料制件及其设备的研制[D];天津工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 王公旺;高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
4 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
5 韩洪祥;船舶直驱式容积控制液压舵机系统的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 吴天柱;基于DSP转台伺服控制系统的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张志富;三轴摇摆台伺服系统设计及精度问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王伟;基于矿井自动监测与组态软件的瓦斯管理系统开发研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 李红涛;智能预测控制算法在倒立摆中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年
10 肖兵球;基于旋转电弧的焊缝跟踪移动机器人的研究[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
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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 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
3 韩振宇;邵忠喜;路华;富宏亚;;七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发[J];材料工程;2009年S2期
4 安鲁陵,许斌;复合材料纤维铺放自动编程技术研究[J];工程设计学报;2005年02期
5 周燚;安鲁陵;周来水;;复合材料自动铺丝路径生成技术研究[J];航空精密制造技术;2006年02期
6 王天玉;梁宪珠;杨进军;;飞机复合材料构件自动铺带/丝束铺放典型设备[J];航空制造技术;2008年04期
7 富宏亚;韩振宇;路华;;纤维缠绕/铺带/铺丝成型设备的发展状况[J];航空制造技术;2009年22期
8 俞建峰;周杰;;基于运动控制的纤维缠绕机控制系统设计[J];江南大学学报(自然科学版);2009年02期
9 胡二乐;杨涛;吴泰成;王晓艳;;风机叶片纤维带铺放头设计[J];机械设计与制造;2009年05期
10 王志辉;吕佳;;纤维铺放头机构的研究[J];机械工程师;2007年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 程军;六自由度关节型机器人本体设计和控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
2 杨玉岭;复合材料自动铺丝CAM技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
3 陈兴建;数控纤维缠绕张力的模糊PID控制系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 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
【二级引证文献】
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1 何琴;八路纤维丝铺放靴控制系统的设计研究[D];武汉理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝钢,韩秋实,孙志永;基于PMAC的开放式数控系统性能的研究[J];北京机械工业学院学报;2003年02期
2 黄再满,郭崇绪;机械缠绕机用缠绕CAD程序设计[J];玻璃钢/复合材料;1996年02期
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5 贾安东,李宝清,闫祥安,王晓远,车延博;切割多管、板相贯坡口的改进方法[J];电焊机;1999年02期
6 林凌,李刚,虞启琏,于学敏;从动态液晶数码显示器截取显示数据的研究[J];电子技术应用;1995年04期
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8 卢天健,稽醒,顾星若;树脂基体性能对纤维缠绕复合材料结构强度影响的研究[J];固体力学学报;1991年02期
9 安源;8位串行模数转换器TLC548、TLC549的应用[J];国外电子元器件;2000年02期
10 黎凌霄,吕强中;一种开放性结构的基于PC的可编程多轴控制器(PMAC)[J];机电一体化;2002年01期
【相似文献】
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1 周绿,田会方;基于现场总线的缠绕机控制网络[J];自动化仪表;2003年08期
2 吴耀楚,姚天海,郭柏林,刘第楷;计算机控制纤维缠绕机概念设计[J];中国建材装备;1997年03期
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4 文立伟,路华,富宏亚,王永章;六轴联动缠绕机数控系统应用软件的开发[J];宇航学报;2003年03期
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7 范谦,李国伟;微机控制纤维缠绕机张力控制的研究[J];哈尔滨工业大学学报;1988年02期
8 麦山;大型储罐管道玻璃纤维缠绕机微机控制系统[J];电子技术应用;1997年04期
9 马正锋;史耀耀;闫飞;丁明亮;;一种新型缠绕机张力控制方法[J];航空精密制造技术;2007年04期
10 张雄禄;;工程胎缠绕机张折鼓装置改造[J];橡塑技术与装备;2009年12期
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1 杨海涛;;利用卧式链条纤维缠绕机缠绕玻璃钢短粗压力容器[A];第十一届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1995年
2 张世荣;陈军;顾沧龙;;微机控制玻璃钢缠绕机及缠绕工艺[A];第十届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1993年
3 郭崇绪;黄再满;;纤维缠绕计算机辅助设计系统[A];第十一届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1995年
4 冒兵;;缠绕式架空光(电)缆敷设方法[A];中国通信学会2007年光缆电缆学术年会论文集[C];2007年
5 姚纪元;徐余;孙好广;;压电圆管型换能器预应力理论分析[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
6 张立;;机械制PVC螺旋缠绕衬管工艺[A];第一届中国城市地下工程非开挖技术研讨会论文集[C];2004年
7 于传浩;吴耀楚;王志辉;;复杂纤维增强塑料构件的铺放成型技术的研究[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
8 谢丹;过松如;杭颂;;环氧复材制品成型工艺发展现状和展望[A];第八次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1999年
9 王桂英;李春伟;陈春晟;;复合材料弯管缠绕中的动态实时数控技术[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
10 于传浩;吴耀楚;王志辉;;复杂纤维增强塑料构件的铺放成型技术的研究[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 刘长海;齐二机床积极抢占重型数控机床市场制高点[N];机电商报;2007年
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4 四川省雅安市雨城区人民法院 石彬;侵犯商业秘密罪给权利人造成的损失计算[N];人民法院报;2008年
5 王英;齐二机床产品占领八成国内市场[N];中国企业报;2006年
6 记齐齐哈尔二机床企业集团董事长、总经理 曲波;实施品牌战略 构建世界知名企业[N];中国工业报;2005年
7 刘可亮;他们征服了四维空间[N];经理日报;2003年
8 刘青林 记者 王东兴;齐二机床前三季生产经营居全国前茅[N];黑龙江经济报;2006年
9 中国玻璃钢工业协会供稿;我国玻璃钢技术装备的发展与思考[N];中国建材报;2003年
10 刘峰;葡甘聚糖在食品加工中的应用[N];中国食品质量报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王显峰;异型件面片缠绕成型轨迹规划的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 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
3 李海晟;纤维缠绕复合材料弯管CAD/CAM系统[D];浙江大学;2002年
4 王桂英;高压玻璃钢管成型工艺及失效预测研究[D];东北林业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢少春;三通管缠绕机设计与研究[D];武汉理工大学;2010年
2 毛利明;锥形玻璃钢电线杆内固化缠绕机设计[D];哈尔滨理工大学;2013年
3 高文斌;嵌入式夹砂管道缠绕机数控系统[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 朱学玲;坩埚丝带缠绕机的设计与分析[D];内蒙古农业大学;2012年
5 张增超;基于嵌入式运动控制器的四轴缠绕机控制系统设计[D];哈尔滨理工大学;2013年
6 林宏柱;基于特定零件模型的纤维缠绕线型和机构方案研究[D];西北工业大学;2004年
7 张光伟;基于实例推理的数控缠绕机智能CAD系统[D];武汉理工大学;2005年
8 陈靖;门式四轴数控缠绕机三维参数化设计与运动仿真[D];武汉理工大学;2006年
9 董雪琴;CCFW总体方案智能设计系统研究[D];武汉理工大学;2002年
10 王莉娟;基于Trio的夹砂玻璃钢管缠绕机控制系统研制[D];哈尔滨理工大学;2008年
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