1. 研究目的

本课题研究旨在设计一种9路丝束自适应铺丝头，以满足航空航天领域对复合材料构件高精度、高效率、高性能制造的需求。

具体目标包括：1.设计合理的铺丝头机械结构，实现9路丝束的独立控制和精确引导，满足复杂曲面铺放要求。

4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：1.需求分析与方案设计：调研国内外自动化铺丝技术和铺丝头的发展现状，分析9路丝束自适应铺丝头的应用需求，确定设计目标和技术指标，完成铺丝头总体方案设计。

2.关键部件设计与仿真：基于solidworks等三维建模软件，对铺丝头的关键部件进行设计，包括机架、丝束导向机构、张力控制机构、切割机构等，并利用有限元分析软件对关键部件进行强度、刚度和模态分析，优化设计方案。

3.控制系统设计与调试：选取合适的控制器、传感器、驱动器等硬件设备，搭建控制系统硬件平台，并基于matlab等软件开发自适应控制算法，实现对9路丝束的独立控制和精确协调，并进行仿真验证和实验调试，确保控制系统的稳定性和可靠性。

5. 研究的创新点

本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.9路丝束独立控制：设计了一种新型的9路丝束自适应铺丝头，能够实现9路丝束的独立控制和精确引导，突破了现有铺丝头多为4路或6路以下的限制，可满足复杂曲面、大型复合材料构件的铺放需求。

2.自适应控制算法：针对9路丝束的协同控制问题，开发了高效稳定的自适应控制算法，能够实时采集铺丝过程中的相关参数，调整各路丝束的张力和铺放速度，保证铺层质量和铺放效率。

3.铺丝头运动仿真模型：建立了考虑丝束张力、材料变形等因素的铺丝头运动仿真模型，能够对铺丝过程进行仿真分析，优化铺丝工艺参数，提高铺丝精度和稳定性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王伟, 王进, 陈超, 等. 基于柔性铰链的航空复合材料铺丝头结构设计与分析[j]. 机械设计与制造, 2022, (1): 261-265.

2. 郭峰, 张俊, 王永. 面向变截面构件的自适应铺丝路径规划方法[j]. 复合材料学报, 2021, 38(6): 1787-1797.

3. 刘鹏, 郝奇, 张晓东, 等. 基于solidworks的复合材料铺丝头三维建模与仿真[j]. 机械传动, 2020, 44(5): 151-155.