多股螺旋弹簧(简称多股簧)是由多根弹簧钢丝拧制成多层钢索卷绕而成的圆柱螺旋弹簧。与普通单股弹簧相比,由于多股簧在强度、寿命、减振抗冲击方面等具有优良的性能,使其应用前景广泛。多股簧的结构参数众多,工艺条件复杂,目前国内的多股簧加工机床还存在各种不足,严重影响了加工效率和精度,主要表现在:钢丝张力控制精度不高,无法实现指定退扭;采用有芯卷簧原理,加工不同直径的弹簧需要更换不同的心轴,且加工长度受限于芯轴长度;端头固定和弹簧剪切需要手工完成。因此,提高多股簧的加工效率、降低加工成本、提高加工精度,研制高效高精度的多股簧全自动数控加工机床具有重大意义。本文在综合分析了多股簧的加工特点和国内目前多股簧加工过程中存在问题的基础上,重点研究了高效高精度多股簧全自动数控加工机床的控制系统的可行性及实现方法。本文的主要工作如下:(1)根据多股簧全自动数控加工机床的结构和工作原理,分析了机床控制系统的需求,并详细设计和完成了控制系统的总体方案研究,把控制系统分为人机交互系统、伺服驱动控制系统和张力控制系统,提出了多股簧全自动数控加工机床的控制软件的架构。(2)根据多股簧全自动数控加工机床人机交互系统、伺服驱动控制系统和张力控制系统的控制需求,完成了控制系统主要硬件的选型,设计了各系统的硬件平台,完成了控制电路和控制结构设计,且完成了各个系统之间通信结构的设计和实现。(3)研究了多股簧加工过程中主轴电机速度计算、退扭电机速度计算和加工长度计算的数学模型,分析了多股簧全自动数控加工机床人机界面的功能要求,利用C#编程,完成了主控界面、张力显示界面和手动控制界面的设计,开发了人机界面的控制程序,并且在张力显示界面实现了张力的图形显示。(4)分析了各电机的速度关系,根据多股簧全自动数控加工机床伺服驱动控制系统的要求,完成了伺服驱动控制系统的控制电路和供电电路的设计,利用梯形图编程,完成了PLC(Programmable Logic Controller)控制程序的设计和开发,实现了七轴+两缸的联动控制。(5)根据张力控制系统的结构,分析了张力控制系统的特点,完成了多股簧全自动数控加工机床张力控制系统的控制结构设计、控制电路设计和控制程序设计。提出了一种带PID(Proportion Integration Differentiation)补偿的基于改进SVR(Support Vector Regression)方法的复合控制算法,以非线性松弛因子替代线性松弛因子,抑制噪声在逆动力学建模过程中的影响,提高了建模精度,把系统逆模型作为前馈控制器,PID作为反馈控制器,实现了钢丝张力的实时精确控制。