本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID的3D打印機(jī)精度控制的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前3D打印技術(shù)被越來越多的人所接受,而這種將數(shù)字化模型文件快速的轉(zhuǎn)化成金屬、塑料或者生物材料等的技術(shù)也越來越被看好,具有非常廣闊的前景。越來越多的動(dòng)手愛好者開始認(rèn)識(shí)接觸到了桌面級(jí)3D打印機(jī),這類型3D打印機(jī)具有價(jià)格便宜,占用空間小,打印耗材廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。但是此類3D打印機(jī)在打印精度上一般達(dá)不到工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的打印精度。本文先對(duì)選題背景和意義做了介紹,并且分析了國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。對(duì)影響桌面級(jí)3D打印機(jī)成型精度的因素進(jìn)行綜合分析,主要以打印頭溫度控制為研究對(duì)象進(jìn)行分析。通過分析3D打印機(jī)系統(tǒng)的具體性能要求,選擇出合適的零配部件。如電機(jī),驅(qū)動(dòng)以及主控芯片。在大致的零配部件已經(jīng)確定的情況下,介紹了3D打印機(jī)的加熱結(jié)構(gòu),并分析了溫度因素對(duì)打印精度的影響。溫度的高低直接影響到了噴嘴對(duì)擠出絲的成型效果。溫度過高會(huì)使流出打印頭的材料帶有過多的余溫,影響其冷卻成型,并且還會(huì)通過熱傳導(dǎo)效應(yīng)影響之前已經(jīng)冷卻凝固的部分。溫度過低則會(huì)影響到打印絲的流通性,造成出絲斷續(xù),模型之間的結(jié)合度不夠緊密。因此溫度對(duì)打印機(jī)的精度影響較大。同時(shí)打印機(jī)的加熱系統(tǒng)溫度變化大,溫升快,通過介紹PID控制和模糊控制的優(yōu)缺點(diǎn),提出通過將兩種控制器相結(jié)合,形成模糊PID控制器來達(dá)到對(duì)溫度控制精度的要求以及快速反應(yīng)的目的。通過建立模糊控制規(guī)則,模糊化與反模糊化,以及反模糊化的常用方法來實(shí)現(xiàn)模糊PID控制的效果。除介紹了控制方法外,同時(shí)介紹了3D打印機(jī)整機(jī)的硬件組成部分。包括控制板、電機(jī)和外殼框架。著重分析介紹了主控制板的每個(gè)組成模塊,對(duì)元器件及所實(shí)現(xiàn)的功能和原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。主要包括了顯示屏,驅(qū)動(dòng)輸出,功率輸出和USB等模塊。有了以上模塊,可以輕松實(shí)現(xiàn)通過USB連接電腦,通過上位機(jī)軟件和切片軟件相互配合完成聯(lián)機(jī)打印模型的功能。同時(shí),顯示屏模塊可以提供TF卡槽,通過將切片軟件形成的G代碼存儲(chǔ)在內(nèi)存卡中實(shí)現(xiàn)脫機(jī)打印。
【關(guān)鍵詞】：3D打印 模糊PID STM32
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP334.8;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-18
• 1.1 課題研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外3D打印機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國外3D打印機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)3D打印機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排17-18
• 2 3D打印機(jī)系統(tǒng)技術(shù)18-24
• 2.1 3D打印機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)18-19
• 2.1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性18
• 2.1.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的高效性18
• 2.1.3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精確性18-19
• 2.1.4 溫度控制系統(tǒng)19
• 2.2 3D打印機(jī)動(dòng)態(tài)性能分析19-22
• 2.2.1 3D打印機(jī)運(yùn)行受力分析19-20
• 2.2.2 電機(jī)動(dòng)力性能分析20-21
• 2.2.3 噴頭溫度對(duì)精度影響分析21-22
• 2.3 打印機(jī)電機(jī)系統(tǒng)要求22-23
• 2.3.1 電機(jī)的功率要求22-23
• 2.3.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)要求23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 打印機(jī)加熱模糊PID溫度控制24-44
• 3.1 3D打印機(jī)加熱結(jié)構(gòu)及原理24-26
• 3.1.1 3D打印機(jī)加熱結(jié)構(gòu)24-25
• 3.1.2 3D打印機(jī)加熱原理25
• 3.1.3 3D打印機(jī)加熱頭溫度影響的因素25-26
• 3.1.4 溫度控制方案的選取26
• 3.2 控制理論發(fā)展概述26-33
• 3.2.1 PID控制27-29
• 3.2.2 模糊控制29-33
• 3.3 模糊PID控制器33-39
• 3.3.1 打印機(jī)溫度控制器33
• 3.3.2 控制器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)33-34
• 3.3.3 建立控制規(guī)則34-37
• 3.3.4 模糊化、反模糊化37-39
• 3.3.5 采樣時(shí)間的確定39
• 3.4 軟件處理39-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 打印機(jī)系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)44-62
• 4.1 主控制板44-54
• 4.1.1 主控芯片45
• 4.1.2 降壓模塊45-46
• 4.1.3 USB接口46-47
• 4.1.4 顯示屏及接口47-49
• 4.1.5 功率輸出模塊49
• 4.1.6 驅(qū)動(dòng)輸出模塊49-54
• 4.2 步進(jìn)電機(jī)54-56
• 4.2.1 步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介54
• 4.2.2 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)54-55
• 4.2.3 混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)55-56
• 4.3 打印機(jī)外殼機(jī)身56-57
• 4.4 軟件部分57-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 5 總結(jié)62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果69

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  本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID的3D打印機(jī)精度控制的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：315128