随着时代的发展,线束在现代工业中的应用愈发广泛。线束生产过程中的绕带工艺,直接影响着线束在实际使用中的安全性。而目前绕带工艺多采用人工作业的方式来完成,人工作业成本较高、效率低下且无法满足高精度线束包扎的要求。为此,本文提出了多自由度工业绕带制造过程的控制问题,结合刚体运动学、模糊控制以及协调控制等理论,给出了一类基于非线性数学模型的协调控制方法,发明了一类新型的绕带自动化设备,解决了汽车线束行业采用人工进行直线束包扎的工业技术问题。具体而言,本文内容包含如下方面:1)针对汽车线束生产采用人工完成线束包扎工艺过程,利用刚体运动学规律、以及线束与胶带的几何特征,建立了线束包扎过程的两自由度运动规律模型,提出一类多自由度工业绕带制造过程的协调控制问题,指明了汽车线束包扎生产如何实现工业自动化的方向。2)对线束包扎直线运动规律与包扎旋转运动规律进行了解耦,并分别为包扎直线运动规律与包扎旋转运动规律进行了控制器设计,其中包扎直线运动规律按照设定运动进行控制,解耦控制的研究重点是采用基于自调整因子的模糊PI控制方法,对包扎旋转运动机构进行控制,从而保证了包扎旋转运动过程兼具快速瞬态响应的能力与稳态误差最小化的能力。3)利用线束包扎直线运动与包扎旋转运动的非线性耦合规律,对线束包扎过程的两自由度运动进行协调控制,解决线束包扎生产过程的包扎精度低、一致性差的实际控制问题。4)最后,结合所提出的理论方法,发明了全自动绕带样机,在给定包扎指标下,对直线束进行包扎,并与人工包扎进行了对比测试,实验结果表明,采用机器进行线束包扎的精度更高、一致性更好。