Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 75 стр.

поверхностями вращения, имеющих сложную криволинейную            автоматизированные комплексы, обслуживающие этот процесс
форму, так как приводит к намотке неконгруэнтных витков,         [83-85]. С появлением возможности подключения к станкам
значительным отклонениям от расчетной траектории намотки,        ЭВМ с большими памятью и быстродействием вопросы
недопустимым отклонениям в ориентации волокон ленты, к           автоматизации подготовки управляющих программ поднялись
зазорам или большим нахлестам, к потере равновесности.           на качественно новый уровень [85, 108, 109]. Появились
      С другой стороны, есть ряд факторов, влияющих на           возможности оперативного корректирования управляющих
точность реализации процесса намотки, которые не связаны         программ для движения исполнительных механизмов станка [45,
напрямую с моделированием этого процесса и возможностями         46], а также возможности вести вычислительные процедуры
микропроцессора намоточного станка. Например, какой бы           параллельно с работой исполнительных органов станка в
точной ни была модель поверхности и кривых намотки на ней,       реальном масштабе времени [110].
реальная поверхность оправки отличается от компьютерной                Современные автоматизированные системы подготовки
модели поверхности, создаваемой ЭВМ. Это отличие возникает       числового программного управления оборудованием для
из-за искажения формы оправки, как при его изготовлении, так     изготовления     изделий       из      волокнистых полимерных
и при укладке ленты на ее поверхность.                           композиционных материалов методом намотки (например,
      Схема намотки искажается за счет неточной установки        класса PCNC) реализуются на базе персональных компьютеров,
исходного положения исполнительных органов намоточного           оснащенных диалоговыми мониторами и имеющих достаточно
оборудования, самой оправки, либо за счет того, что реальная     большую       память   и       мультипроцессорную    структуру.
точка закрепления ленты на оправке не соответствует расчетной.   Использование таких систем приводит к постановке и решению
Искажение схемы намотки также происходит из-за отклонения        проблем, связанных с разработкой управляющих программ
реальной траектории исполнительных механизмов и скорости         достаточно высокого уровня.
их движения от теоретических, что обусловлено как                      Общую задачу управления движением раскладчика можно
неточностью работы оборудования, так и способом                  описать векторным дифференциальным уравнением [109]
                                                                                          r
интерполирования управляющих программ. Например, в идеале                                          r r r
ось ролика раскладчика, с которого сходит лента, должна быть
                                                                                       dX
                                                                                        dt
                                                                                               (      )      r
                                                                                            = F X , U , c + p,
                                                                                                                           (4.1)
перпендикулярна касательной к кривой намотки, по которой                                r         r
(касательной) должна идти средняя нить ленты от ролика до                              X ( t0 ) = X 0 ,
                                                                      r r
касания с поверхностью оправки, и перпендикулярна к нормали      где X = X ( t ) − n-мерный вектор состояния исполнительных
поверхности в точке касания средней нити. Эти вопросы                                                  r r
погрешностей реализации процесса намотки специально              органов в момент времени t; U = U ( t ) − m-мерный вектор
                                                                               r                                        ρ
рассматривались в работах [9, 11, 44].                           управления; c – к-мерный вектор параметров системы; p – n-
                                                                                               ρ
                                                                 мерный вектор возмущений; X 0 – вектор начального состояния.
4.1. Формирование управляющей программы для
намоточного оборудования                                         Функция F имеет некоторую область определения переменных
                                                                  r   r r
                                                                  X , U , c , которая находится из силовых и конструктивных
     С появлением станков с ЧПУ стали разрабатываться            ограничений. Из области определения вытекает область
автоматизированные  системы  подготовки управляющих              допустимых движений раскладчика
                                                                                     r r            r r r r
программ для намотки и стали появляться целые
                                                                                           (              )
                                                                                     X = X t , t0 , X 0 , U , c , p .   (4.2)

                             149                                                               150