自动铺放技术是近年来发展很快的一种复合材料成型技术，具有“低成本、高性能”的优点，主要用于航空航天工业领域特殊构件的成型，如飞机桨叶大梁、机翼等。目前我国对该项技术的研究还处于起步阶段，研制出具有自有知识产权的技术设备十分必要。本文针对Z8F型飞机桨叶大梁成型要求，对大梁带铺放机的总体结构和控制系统作了研究和探索，主要完成工作如下：首先，提出了逐层铺放的铺放理念，并对铺放机进行了总体结构设计。铺放机是专门用来实现铺层目的的设备。本文采用集成化设计概念，将铺放机的放料、除膜、张力控制、施压、剪切等必要装置集中起来，组成铺放头机构，通过控制系统控制铺放头按规划的轨迹运动就可以实现铺层目的。本文还提出了铺层规划理念，并分析了铺放头压辊中心的运动轨迹。其次，对铺放机的控制系统进行了分析与设计。为实现铺放的自动化，采用了先进的CNC系统为控制中心。使铺放头按设定轨迹精确运动，是控制的核心，本文采用840D实现铺放头轨迹控制，并通过其内置PLC实现铺放机辅助装置的开关量控制。在对铺放头的驱动系统设计中，采用位置环、速度环、电流环三环控制，完成对伺服电机的位置、速度、电流的调节作用，实现铺放头的精确定位。最后，讨论了铺放过程中张力的相关数学模型，并对由张力控制器、磁粉制动器、张力检测器组成的张力闭环控制系统进行了分析与设计。