本文關鍵詞：桌面式三維打印機控制系統(tǒng)的設計與優(yōu)化

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【摘要】：三維打印是一種增材制造技術已經(jīng)在醫(yī)學、電子、機械、航空等領域得到了廣泛應用,同時桌面式三維打印機由于其成本低,體積小等優(yōu)勢也在辦公,家庭等領域得到應用。但目前已有的桌面式三維打印機大部分是采用國外開源的系統(tǒng)作為控制系統(tǒng),其在控制精度,數(shù)據(jù)處理能力,功能拓展等方面有所欠缺。因此,本文采用數(shù)字信號處理能力較強及功能模塊較多的DSP來作為主芯片對桌面式三維打印機的控制系統(tǒng)進行設計與優(yōu)化。整個控制系統(tǒng)以DSP芯片TMS320F2812作為主芯片,首先用SCI串口通訊實現(xiàn)了計算機與控制系統(tǒng)的通訊和對字符的轉義。然后,利用DSP中事件管理器產(chǎn)生的PWM來控制步進電機驅動器,實現(xiàn)了對四個步進電機電機速度、位移、聯(lián)動等控制。最后,利用DSP,溫度采集器,加熱裝置組成的閉環(huán)系統(tǒng)并通過增量式PID算法來控制加熱裝置兩端的電壓實現(xiàn)對噴頭的恒溫控制。完成了對整個控制系統(tǒng)的設計后把系統(tǒng)放在搭建好的三維打印平臺上進行測試和實驗,確定其較為理想的恒溫溫度以及X,Y軸與送絲電機的速度匹配關系。實驗表明恒溫在240℃左右;X,Y軸速度為50mm/s,送絲電機速度為25mm/s時,整個系統(tǒng)運行良好且打印質量較好。
【關鍵詞】：DSP 三維打印 控制系統(tǒng) 恒溫控制 PWM
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP334.8
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 三維打印介紹8
• 1.2 課題背景及意義8-9
• 1.3 桌面式三維打印技術的工作原理9-10
• 1.4 三維打印控制系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-11
• 1.5 桌面式三維打印機控制系統(tǒng)基本設計路線11-13
• 1.5.1 硬件系統(tǒng)的設計11-12
• 1.5.2 軟件系統(tǒng)的設計12-13
• 1.6 本課題研究目標及研究內容13-14
• 1.7 本章小結14-15
• 第二章 PC機與控制系統(tǒng)SCI串口通訊的設計15-23
• 2.1 SCI接口概述15
• 2.2 DSP F2812 的SCI串口通信優(yōu)點15
• 2.3 SCI串口通信接口電路設計15-16
• 2.4 波特率的選擇16-17
• 2.5 SCI串口通訊的實現(xiàn)17-19
• 2.6 SCI串口通訊數(shù)據(jù)的轉義19-22
• 2.7 本章小結22-23
• 第三章 X,Y,Z三軸及送絲電機的控制設計23-39
• 3.1 步進電機控制系統(tǒng)硬件結構23
• 3.2 電機專用控制芯片DSP F2812 介紹及外圍電路設計23-27
• 3.2.1 芯片介紹23-24
• 3.2.2 芯片最小系統(tǒng)電路24-27
• 3.3 電機驅動器27-29
• 3.4 步進電機的選型29-31
• 3.5 步進電機控制系統(tǒng)軟件設計31-38
• 3.5.1 開發(fā)環(huán)境介紹31-32
• 3.5.2 主程序模塊32
• 3.5.3 步進電機控制模塊32-34
• 3.5.4 打印過程中各種聯(lián)動的實現(xiàn)34-38
• 3.6 本章小結38-39
• 第四章 恒溫控制系統(tǒng)39-49
• 4.1 系統(tǒng)結構設計39-40
• 4.2 溫度傳感器的設計40-42
• 4.2.1 K型熱電偶40
• 4.2.2 MAX6675 性能及其溫度測量40-42
• 4.3 加熱裝置42-43
• 4.3.1 實現(xiàn)原理42
• 4.3.2 高溫陶瓷加熱板和效應管選型42-43
• 4.4 溫度控制系統(tǒng)的設計43-48
• 4.4.1 主程序設計43-44
• 4.4.2 PID算法的選擇44-46
• 4.4.3 增量式PID算法參數(shù)的確定46-48
• 4.5 本章總結48-49
• 第五章 系統(tǒng)實驗與分析49-52
• 5.1 恒溫溫度的確定與分析49-50
• 5.2 X，，Y軸與送絲電機的速度匹配實驗與分析50-51
• 5.3 本章總結51-52
• 結論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-57
• 附錄57-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況及參與科研項目61-62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 費飛;;三維臺式點膠機的設計[J];網(wǎng)友世界;2012年23期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭帥;基于DSP的電動叉車交流驅動控制器的設計與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2013年

本文編號：718590