在航空航天等高科技领域大量使用复合材料构件。作为其主要成型工艺的布带缠绕方法,是通过数控布带缠绕机来实现的,而对布带张力的稳定控制是保证复合材料构件质量的关键技术之一。在布带缠绕中,施加张力的目的是一方面使布带拉直以便使布带均匀地承受载荷;另一方面,它能使布带层间加压粘接,驱除气泡并使缠绕制品更加致密,同时也有利于树脂渗透。可见性能良好的布带缠绕机必须配备精密的张力控制器。 本课题研制以工业计算机为控制核心的,磁粉制动器为执行元件的,张力传感器实时反馈布带张力变化的闭环张力控制系统。新型的机械结构,基本消除了由于布带半径变化所带来的张力变化。对该控制方案的工作原理、执行元件的动静态特性及主要组成部件的参数选取进行了较深入的分析。并以张力系统中的开卷辊为研究对象,建立了张力控制系统的数学模型。同时为实现对执行元件的驱动,研制了满足驱动要求的PWM电路板。 在工业控制中,由于PID调节不需要依赖精确的数学模型而得到了广泛的应用,但是当输入方式改变或环境的变化使干扰的形式发生变化时,PID控制系统的三个控制系数(P、I、D)需要重新人工整定,难以取得满意的控制效果。在此利用神经网络所具有的鲁帮性、容错性和并行运算结构基本不依赖受控对象的数学模型,能适应任何不确定系统等特点,将神经网络理论应用于张力PID控制系统中,设计出神经PID控制器。实验表明,所设计的神经PID控制器克服了传统PID控制器的缺陷,能保证对布带张力的稳定控制,提高了控制精度,能满足系统所要求的性能指标。 本文还对压力控制系统和温度控制系统的实现进行了简要的介绍。 本文对整个参数控制系统的监控软件的编制进行了论述。