基于STM32的三維打印機控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-08-26 21:07
三維打印技術被譽為21世紀的顛覆性技術之一,廣泛運用于醫(yī)療、制造、交通、航天、教學等各個方面,具有非常廣闊的市場前景,三維打印技術的出現(xiàn)直接降低了眾多科研領域的研究成本,且效率高、低能耗的特點讓三維打印技術愈加受到各個研究領域的重視。本系統(tǒng)針對以熔融沉積成型技術(Fused Deposition Modeling,FDM)為基礎的三維打印機,以ARM系列的STM32F103zet6芯片為主控芯片設計了一套三維打印機控制系統(tǒng)。對影響三維打印精度與速度的因素進行了詳細論述,利用模糊PID溫度控制算法解決了FDM三維打印技術在溫度控制上效果較差的問題;針對桌面型三維打印機步進電機在進行打印任務時的工作特點,按照指數型升降速曲線控制方法對電機進行控制,并基于該升降速曲線對步進電機運行控制算法進行了設計,解決了步進電機執(zhí)行打印任務時存在的過沖和丟步問題。對三維打印機的硬件電路進行了重設計,包括溫度控制子系統(tǒng)電路、步進電機驅動子系統(tǒng)電路、光電限位開關電路、通信子系統(tǒng)電路、溫度控制子系統(tǒng)電路,對各個子系統(tǒng)的工作原理和設計思路進行了詳細介紹。在軟件設計方面,為了解決步進電機在快速啟動停止時出現(xiàn)的過沖和...
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結構框圖
、?夕??圖2-1三維打印機工作流程??三維打印機主要分為數據處理模塊、結構執(zhí)行模塊、控制模塊這三個單元,數據處??理模塊分為三維掃描軟件、三維建模軟件和切片軟件,負責將三維圖形轉化為待打印坐??標數據,機械執(zhí)行單元是三維打印的工作平臺。電子控制單元是整個系統(tǒng)的核心部分,??分為軟件控制單元和硬件控制單元,負責協(xié)調打印機各個模塊的持續(xù)穩(wěn)定地工作。除了??上述三個部分,三維打印機還可以附加設計人機交互模塊、脫機打印模塊、遠端控制模??塊等。三維打印機控制系統(tǒng)的構框圖如圖2-2所示。??u??:i?軟件系統(tǒng)??上,-1_i'、????位STM32-F103zet6??機?iT—v??圖2-2系統(tǒng)結構框圖??2.2三維打印機硬件總體設計??硬件設計是整個三維打印機設計中的重點,它是整個系統(tǒng)運行的基礎保障,硬件設??計包括三維打印機的機械結構設計和電子結構設計
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印2017年將迎爆發(fā)期[J]. 王雪銘. 中國經濟信息. 2017(01)
[2]基于PLC的自動化生產線控制系統(tǒng)[J]. 許川佩,彭圣華. 儀表技術與傳感器. 2016(11)
[3]基于模糊PID理論的控制器設計[J]. 馬高杰,馮曼. 電子設計工程. 2016(20)
[4]基于熔融擠壓快速成型的3D打印關鍵技術發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄧佳文,王冰,沈峰,冒衛(wèi)星,張政,黃明宇. 化工新型材料. 2016(10)
[5]3D打印材料應用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競興,吳海全. 航空材料學報. 2016(04)
[6]3D打印技術的發(fā)展前景[J]. 劉威. 科技創(chuàng)新與應用. 2016(22)
[7]專訪中國工程院院士盧秉恒:發(fā)展3D打印,要做好產業(yè)協(xié)同[J]. 謝瑋. 中國經濟周刊. 2016(30)
[8]USMART調試方法在嵌入式系統(tǒng)教學中的應用[J]. 胡仕剛,曹會祎,吳笑峰,席在芳,唐志軍. 信息通信. 2016(05)
[9]3D打印技術過程控制問題研究進展[J]. 李軒,莫紅,李雙雙,王飛躍. 自動化學報. 2016(07)
[10]基于MATLAB的參數自整定模糊PID控制器的兩種設計方法[J]. 楊璐,雷菊陽. 計算機測量與控制. 2015(04)
碩士論文
[1]步進電機的細分驅動及動態(tài)性能仿真[D]. 王盈.大連交通大學 2007
本文編號:3364969
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結構框圖
、?夕??圖2-1三維打印機工作流程??三維打印機主要分為數據處理模塊、結構執(zhí)行模塊、控制模塊這三個單元,數據處??理模塊分為三維掃描軟件、三維建模軟件和切片軟件,負責將三維圖形轉化為待打印坐??標數據,機械執(zhí)行單元是三維打印的工作平臺。電子控制單元是整個系統(tǒng)的核心部分,??分為軟件控制單元和硬件控制單元,負責協(xié)調打印機各個模塊的持續(xù)穩(wěn)定地工作。除了??上述三個部分,三維打印機還可以附加設計人機交互模塊、脫機打印模塊、遠端控制模??塊等。三維打印機控制系統(tǒng)的構框圖如圖2-2所示。??u??:i?軟件系統(tǒng)??上,-1_i'、????位STM32-F103zet6??機?iT—v??圖2-2系統(tǒng)結構框圖??2.2三維打印機硬件總體設計??硬件設計是整個三維打印機設計中的重點,它是整個系統(tǒng)運行的基礎保障,硬件設??計包括三維打印機的機械結構設計和電子結構設計
、?夕??圖2-1三維打印機工作流程??三維打印機主要分為數據處理模塊、結構執(zhí)行模塊、控制模塊這三個單元,數據處??理模塊分為三維掃描軟件、三維建模軟件和切片軟件,負責將三維圖形轉化為待打印坐??標數據,機械執(zhí)行單元是三維打印的工作平臺。電子控制單元是整個系統(tǒng)的核心部分,??分為軟件控制單元和硬件控制單元,負責協(xié)調打印機各個模塊的持續(xù)穩(wěn)定地工作。除了??上述三個部分,三維打印機還可以附加設計人機交互模塊、脫機打印模塊、遠端控制模??塊等。三維打印機控制系統(tǒng)的構框圖如圖2-2所示。??u??:i?軟件系統(tǒng)??上,-1_i'、????位STM32-F103zet6??機?iT—v??圖2-2系統(tǒng)結構框圖??2.2三維打印機硬件總體設計??硬件設計是整個三維打印機設計中的重點,它是整個系統(tǒng)運行的基礎保障,硬件設??計包括三維打印機的機械結構設計和電子結構設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印2017年將迎爆發(fā)期[J]. 王雪銘. 中國經濟信息. 2017(01)
[2]基于PLC的自動化生產線控制系統(tǒng)[J]. 許川佩,彭圣華. 儀表技術與傳感器. 2016(11)
[3]基于模糊PID理論的控制器設計[J]. 馬高杰,馮曼. 電子設計工程. 2016(20)
[4]基于熔融擠壓快速成型的3D打印關鍵技術發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄧佳文,王冰,沈峰,冒衛(wèi)星,張政,黃明宇. 化工新型材料. 2016(10)
[5]3D打印材料應用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競興,吳海全. 航空材料學報. 2016(04)
[6]3D打印技術的發(fā)展前景[J]. 劉威. 科技創(chuàng)新與應用. 2016(22)
[7]專訪中國工程院院士盧秉恒:發(fā)展3D打印,要做好產業(yè)協(xié)同[J]. 謝瑋. 中國經濟周刊. 2016(30)
[8]USMART調試方法在嵌入式系統(tǒng)教學中的應用[J]. 胡仕剛,曹會祎,吳笑峰,席在芳,唐志軍. 信息通信. 2016(05)
[9]3D打印技術過程控制問題研究進展[J]. 李軒,莫紅,李雙雙,王飛躍. 自動化學報. 2016(07)
[10]基于MATLAB的參數自整定模糊PID控制器的兩種設計方法[J]. 楊璐,雷菊陽. 計算機測量與控制. 2015(04)
碩士論文
[1]步進電機的細分驅動及動態(tài)性能仿真[D]. 王盈.大連交通大學 2007
本文編號:3364969
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