基于模糊PID的3D打印機精度控制的研究.pdf

1、目前3D打印技術被越來越多的人所接受，而這種將數字化模型文件快速的轉化成金屬、塑料或者生物材料等的技術也越來越被看好，具有非常廣闊的前景。越來越多的動手愛好者開始認識接觸到了桌面級3D打印機，這類型3D打印機具有價格便宜，占用空間小，打印耗材廉價等優(yōu)點。但是此類3D打印機在打印精度上一般達不到工業(yè)級3D打印機的打印精度。
　　本文先對選題背景和意義做了介紹，并且分析了國內外的發(fā)展現狀。對影響桌面級3D打印機成型精度的因素進行綜合分

2、析，主要以打印頭溫度控制為研究對象進行分析。
　　通過分析3D打印機系統(tǒng)的具體性能要求，選擇出合適的零配部件。如電機，驅動以及主控芯片。在大致的零配部件已經確定的情況下，介紹了3D打印機的加熱結構，并分析了溫度因素對打印精度的影響。溫度的高低直接影響到了噴嘴對擠出絲的成型效果。溫度過高會使流出打印頭的材料帶有過多的余溫，影響其冷卻成型，并且還會通過熱傳導效應影響之前已經冷卻凝固的部分。溫度過低則會影響到打印絲的流通性，造成出絲斷續(xù)

3、，模型之間的結合度不夠緊密。因此溫度對打印機的精度影響較大。同時打印機的加熱系統(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，提出通過將兩種控制器相結合，形成模糊PID控制器來達到對溫度控制精度的要求以及快速反應的目的。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現模糊PID控制的效果。
　　除介紹了控制方法外，同時介紹了3D打印機整機的硬件組成部分。包括控制板、電機和外殼框架。著重分析介紹了主控