绕线机是一种用于绕制各类电磁线圈的专用机床,主要由排线机构与张力控制机构两部分组成。排线机构将放线盘释放的金属绕线经调整后输送至线圈线模进行绕制,张力控制机构则对绕线张力进行控制。当前国内的大多数绕线机只能加工直螺线管线圈,不具备自动加工弯曲螺线管线圈的能力。绕制弯曲螺线管超导线圈时,其成型运动复杂、速度变化范围大,同时为保证线圈电磁性能符合设计指标,对张力的控制精度提出了较高要求。需要针对能绕制出此类弯曲螺线管线圈的绕线机控制系统进行深入研究。本文以绕制弯曲螺线管超导线圈的绕线机控制系统为研究对象,利用数学建模、理论推导和仿真分析相结合的方法,对线圈绕制过程中相关的运动控制与张力控制问题进行研究,具体工作如下:(1)建立弯曲螺线管线圈的数学模型,解析绕线机绕制弯曲螺线管线圈的运动方程,分析其在绕制线圈过程中的运动规律,确定绕线机绕制弯曲螺线管线圈的运动、张力等具体控制要求。(2)根据线性插补原理,选取适合于弯曲螺线管超导线圈绕线机运动控制的插补算法,并运用仿真软件对其性能进行验证。(3)根据绕线机绕制弯曲螺线管线圈的张力控制要求,推导其张力控制表达式,利用MATLAB仿真软件对已建立的张力理论模型进行分析验证。(4)按照绕线机绕制弯曲螺线管线圈的控制需求,设计一种可以用于监控弯曲螺线管线圈绕线机的监控界面。(5)根据上述研究内容,简要探讨弯曲螺线管超导线圈绕线机及其控制系统的改进方法,为相关弯曲螺线管绕线机系统的改进提供了一定的理论参考依据。