基于串级自抗扰的三维编织机同步控制

陈振宇，孟 婥，孙以泽，杜诚杰，陈玉洁

(东华大学 机械工程学院，上海 201620)

三维编织的高性能纤维预成型体能更好地发挥纤维的增强作用，获得优良的复合材料性能，在越来越多的领域取代了金属[1]。三维编织显著提升复合材料预成型体织物的层间性能，具有良好的整体性，可以更好地发挥纤维增强作用并获得更加优良的力学性能。当前，不同应用场景下需要根据力学性能要求选择不同截面的复合材料预成型体，但传统的三维编织机只能编织特定几种截面形状预成型体，旋转式三维编织机能够编织多种截面复合材料预成型体，实现复合材料预成型体编织截面多样化[2-3]。但在旋转式三维编织机中锭子的数量与预成型体的尺寸呈正相关，三维编织机往往需要多个电动机控制转向块才能实现锭子的特定运动轨迹。受环境干扰、负载不一致等因素影响，转向块之间会存在同步位置偏差，使得三维编织机中各个锭子运动状态不一致，影响预成型体的编织角、覆盖率等编织参数，导致预成型体难以达到预期的结构强度。同时三维编织机中转向块存在基准位置，当转向块运动结束时的位置与基准位置偏差较大时，转向块与拨盘卡死，三维编织机停止运行；当偏差较小时，转向块与拨盘会发生碰撞，三维编织机产生较大的冲击，无法保持高速运行，影响编织效率。

为提高三维编织机编织效率和预成型体品质，需要三维编织机中各转向块保持位置同步，并且在不同负载、环境干扰等情况下速度能快速调节保持速度、位置同步。……