缠绕机具有生产效率高、产品质量稳定等特点,是碳纤维复合材料成型的关键工艺装备.针对产品小批量、定制化的生产需求,提出了针对缠绕机结构和控制系统的模块化设计方法(MDM),拓展缠绕机的功能多样性.将缠绕机的结构部件进行功能分解和关联强度分析,采用组遗传算法(GGA)将部件聚类为标准化的模块,根据产品需求,以产品性能最好和成本最低为目标建立模块配置模型,基于快速分类的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解多目标优化模型完成机械结构模块化配置.提出基于现场总线的分布式网络控制器结构,将控制器的接口标准化和网络化,根据机械结构的模块化配置实现控制器的快速重构.基于模型组件对象(COM)技术将软件模块设计为COM组件,采用k近邻(kNN)方法进行控制模式分类,并进行COM组件的重构,控制软件动态解析控制模式并管理COM组件的状态转移关系,从而实现软件的快速重构.对结构、控制器和软件模块化方法的研究能够实现缠绕机的快速重构,拓展缠绕机的功能.
缠绕机 模块化方法 多目标优化 分布式控制 模型组件对象(COM)技术