复合材料是新型工程材料,近几年来发展迅速,有着广泛的应用前景。在复合材料成型工艺中,纤维缠绕成型由于其线型可设计性以及易于实现自动化等特点,在工业、农业尤其是航空航天方面受到了高度重视。在固体火箭发动机壳体缠绕工艺中,纤维带的跑偏容易使带有起皱和拱起的现象,不利于张力控制,影响缠绕质量,也不利于生产过程的连续性和自动化程度的提高,所以必须加以控制。但是由于生产过程的时滞性和非线性,要建立系统精确的数学模型有一定的困难,所以我们采用FUZZY—PID复合控制器和边缘控制方法对纤维带的跑偏进行控制,和传统的单纯PID控制相比较,具有良好的控制效果。 正是基于上述原因的分析,我们首先论述了缠绕过程中纤维带跑偏的原因,论证了纤维带纠偏的可行性以及纠偏方法,接着说明了智能纠偏控制系统的原理和控制策略。在控制策略中,我们运用现在发展迅速的智能控制—模糊控制理论,为纠偏控制系统建立了模糊控制器。为了得到更加有效的控制效果和提高系统的反应能力,我们又运用了目前比较成熟的PID控制理论,它和模糊控制相结合组成复合控制器对纠偏数据进行推理和分析。为了实现上述控制思想,我们建立了以8031单片机为核心的智能纠偏硬件控制系统,它包括数据采集模块、数据存储模块、报警显示电路、电源电路和步进电机驱动电路等几大部分。为了驱动单片机系统按照预定的方案去控制纠偏执行机构,我们编写了与之对应的汇编软件程序,它包括数据采集模块、数据运算处理模块、FUZZY控制模块、PID控制模块、报警显示模块和步进电机驱动模块等几部分。由于纤维缠绕设备工作环境复杂,存在各种干扰,为了使该控制系统正常运行,在硬件设计和软件设计的过程中我们考虑了抗干扰技术。在硬件设计中我们添加了看门狗控制模块,在软件设计中,我们采用了冗余指令、软件陷阱和数字滤波等技术,它们可以有效的防止程序陷入死循环和程序跑飞等各种干扰所造成的系统失常,保障了系统的正常运行。