随着纺织工业的快速发展,环形编织技术受到了广泛关注,环形编织经常用于制造具有中空结构的三维编织复合材料结构件之中。环形编织是一种将多组纱线在携纱器牵引下相互交织在一起缠绕附着在芯轴表面的技术。环形编织织物具有一次成型无需依赖裁剪、生产效率高、整体性高的特点。已经大量应用于航空航天领域与汽车行业。环形编织可以减少浪费和劳动力成本,织物成品不仅结构强度高且耐用,与传统的织布方式相比,环形编织技术可以大幅缩短制造时间和提高生产效率,具有广泛的应用空间。目前,对于复杂形状芯轴的环形编织缺乏自动生成机械控制参数,从而为编织预成型体提供与其几何结构特性相匹配的编织角分布。为了解决这一困难,本文基于逆运动学研究轨迹预测算法,通过输入编织参数、芯轴几何信息以及机械参数后可自动计算生成纱线轨迹,通过求解牵引速度来优化环形编织控制,调整实现编织角的稳定。针对复杂的异形结构芯轴,本文采用离散等效和网格划分的思想,简化几何模型。针对生产中不同的编织需求,提出一种自适应的控制优化算法,根据给定的纱线材质和初始条件,自动生成编织角分布,进行纱线轨迹预测,并且动态调整编织过程中的关键参数,如携纱器给定的纱线张力、牵引速度和供纱量,以确保纱编织成品质量,并提高纺纱效率和稳定性。本文通过matlab程序实现该算法,将其适用于异形结构芯轴。将编织参数机械参数以及芯轴尺寸信息输入到程序中,然后进行初始化位置信息后,正向求解每根纱线的轨迹。通过期望纱线轨迹的编织角分布逆解出单根纱线的牵引速度,再设置芯轴表面权重,求得多根纱线作用下的牵引速度平均值。将逆解结果对纱线落点和纱线牵引速度进行调整,在计算出牵引速度后再对正解进行提前预测。通过控制优化提高环形编织预成型体的整体结构强度,提高编织工艺水平。