具有众多优点和优良性能的复合材料广泛应用于航空航天、军事、工业、建筑领域。缠绕机是生产复合材料制品的核心设备。四轴缠绕机可实现多种形状的轴对称回转体缠绕，因此获得广泛应用。目前，现有缠绕机控制系统多是基于PCI或ISA总线的运动控制卡加工控机结构，采用多轴插补的控制方式实现缠绕机各运动轴的同步控制，且缠绕制品单一、控制系统开放性差、无轨迹输出功能。因此迫切需要研发可靠性高、开放性好、同步控制精度高的新型四轴缠绕机控制系统。本文建立了回转体的数学模型，采用微分几何理论分析了测地线缠绕规律，给出了回转体圆柱段、椭圆封头的测地线微分方程，并使用龙格-库塔法求解微分方程。然后联立过落纱点的悬线方程和丝嘴运动平面方程，再结合给定的约束条件求解丝嘴的运动轨迹和芯模的转角。研制了基于嵌入式运动控制器的四轴缠绕机控制系统，采用“研华工控机+Euro205X嵌入式运动控制器”的上下位机结构，工控机和Euro205X之间使用基于Modbus RTU协议的串口通讯。本控制系统的上位机软件采用VC++开发，下位机控制程序采用Trio Basic语言编写。上位机完成人机交互，工艺参数设定及计算，线型的设计，运动轨迹的生成等功能，并输出轨迹坐标点的信息和G代码；下位机嵌入式运动控制器主要完成上位机传送下来的运动轨迹和IO信号的处理。采用电子凸轮控制方式控制小车、伸臂、纱梳跟随主轴同步协调运动，实现四轴缠绕机的纵向缠绕和环向缠绕。实际运行表明：嵌入式运动控制器可脱离上位机运行，提高了系统的可靠性；G代码输出功提高了控制系统的开放性。基于电子凸轮的小车、伸臂、纱梳跟随主轴的同步运动控制精度高、可靠性好，实现了多种规格容器的缠绕成型。