本文關(guān)鍵詞：彎曲螺線管超導(dǎo)線圈繞線機(jī)控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 彎曲螺線管 繞線機(jī) 運(yùn)動控制 張力控制

【摘要】：繞線機(jī)是一種用于繞制各類電磁線圈的專用機(jī)床,主要由排線機(jī)構(gòu)與張力控制機(jī)構(gòu)兩部分組成。排線機(jī)構(gòu)將放線盤釋放的金屬繞線經(jīng)調(diào)整后輸送至線圈線模進(jìn)行繞制,張力控制機(jī)構(gòu)則對繞線張力進(jìn)行控制。當(dāng)前國內(nèi)的大多數(shù)繞線機(jī)只能加工直螺線管線圈,不具備自動加工彎曲螺線管線圈的能力。繞制彎曲螺線管超導(dǎo)線圈時,其成型運(yùn)動復(fù)雜、速度變化范圍大,同時為保證線圈電磁性能符合設(shè)計指標(biāo),對張力的控制精度提出了較高要求。需要針對能繞制出此類彎曲螺線管線圈的繞線機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。本文以繞制彎曲螺線管超導(dǎo)線圈的繞線機(jī)控制系統(tǒng)為研究對象,利用數(shù)學(xué)建模、理論推導(dǎo)和仿真分析相結(jié)合的方法,對線圈繞制過程中相關(guān)的運(yùn)動控制與張力控制問題進(jìn)行研究,具體工作如下:(1)建立彎曲螺線管線圈的數(shù)學(xué)模型,解析繞線機(jī)繞制彎曲螺線管線圈的運(yùn)動方程,分析其在繞制線圈過程中的運(yùn)動規(guī)律,確定繞線機(jī)繞制彎曲螺線管線圈的運(yùn)動、張力等具體控制要求。(2)根據(jù)線性插補(bǔ)原理,選取適合于彎曲螺線管超導(dǎo)線圈繞線機(jī)運(yùn)動控制的插補(bǔ)算法,并運(yùn)用仿真軟件對其性能進(jìn)行驗(yàn)證。(3)根據(jù)繞線機(jī)繞制彎曲螺線管線圈的張力控制要求,推導(dǎo)其張力控制表達(dá)式,利用MATLAB仿真軟件對已建立的張力理論模型進(jìn)行分析驗(yàn)證。(4)按照繞線機(jī)繞制彎曲螺線管線圈的控制需求,設(shè)計一種可以用于監(jiān)控彎曲螺線管線圈繞線機(jī)的監(jiān)控界面。(5)根據(jù)上述研究內(nèi)容,簡要探討彎曲螺線管超導(dǎo)線圈繞線機(jī)及其控制系統(tǒng)的改進(jìn)方法,為相關(guān)彎曲螺線管繞線機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)提供了一定的理論參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：彎曲螺線管 繞線機(jī) 運(yùn)動控制 張力控制
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789;TP273
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第2章 線圈繞制原理與工藝分析15-30
• 2.1 傳統(tǒng)直螺線管線圈繞制15-16
• 2.2 彎曲螺線管線圈工藝要求16-17
• 2.3 彎曲螺線管線圈線型設(shè)計17-23
• 2.3.1 繞線原理17-18
• 2.3.2 繞線張力與成型壓力分析18-19
• 2.3.3 繞線架空判據(jù)19-20
• 2.3.4 彎曲螺線管線圈纏繞角判據(jù)20-22
• 2.3.5 線型計算仿真結(jié)果22-23
• 2.4 繞線機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)方案23-24
• 2.5 繞線機(jī)運(yùn)動規(guī)律分析24-27
• 2.6 繞線機(jī)線圈繞制分析27-29
• 2.6.1 線圈繞制工藝分析27-28
• 2.6.2 繞線機(jī)控制系統(tǒng)分析28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第3章 繞線機(jī)運(yùn)動控制策略研究30-41
• 3.1 繞線機(jī)運(yùn)動軌跡仿真及分析30-31
• 3.2 繞線機(jī)Y軸運(yùn)動分析31-33
• 3.2.1 繞線機(jī)Y軸運(yùn)動軌跡31-32
• 3.2.2 直線加減速策略32-33
• 3.3 繞線機(jī)X軸運(yùn)動分析33-40
• 3.3.1 線性插補(bǔ)定義34-35
• 3.3.2 S曲線加減速策略研究35-38
• 3.3.3 繞線機(jī)X軸速度規(guī)劃38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 繞線機(jī)張力控制研究41-51
• 4.1 張力控制的意義及產(chǎn)生方式41-42
• 4.2 張力控制系統(tǒng)組成42-43
• 4.3 張力控制系統(tǒng)建模43-46
• 4.4 控制策略46-49
• 4.4.1 PID控制策略46-48
• 4.4.2 積分分離式PID48-49
• 4.5 仿真與測試49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第5章 繞線機(jī)控制系統(tǒng)界面設(shè)計51-56
• 5.1 控制系統(tǒng)需求概述51-52
• 5.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)52-53
• 5.3 監(jiān)控界面設(shè)計53-55
• 5.3.1 用戶登錄方式設(shè)計53-54
• 5.3.2 繞線機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄62

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本文編號：641748