生物三维打印机硬件控制系统研究

提出了一种生物三维打印机硬件控制方法,并基于ATmega2560芯片实现了生物三维打印机的控制. 研究了打印原理及成型工艺,采用 Altium Designer软件绘制了控制系统的硬件电路,包括控制电路的主控单元、运动控制单元、喷头控制单元、加热控制单元、限位开关控制单元、USB数据传输单元等,绘制PCB板并完成硬件电路的焊接及调试工作,提高了生物三维打印精度.     

大字符喷码机控制系统的开发

该文研制的大字符喷码机控制系统,采用DOD喷印方式,通过自主研发的高速电磁阀驱动电路以及驱动程序,控制喷墨的电磁开关的通断,完成喷墨。具备设定打印点大小、打印延迟时间、打印字符宽度以及编辑存储内容,时钟日历和计数等功能;并采用中文显示界面,更加人性化,方便用户使用;鉴于喷码技术以其在条码印制方面使用灵活、效率高、成本低的优点,该系统可广泛的应用于各种产品标识、物流管理以及防伪监制等方面。     

微细电火花加工机床开放式数控系统开发及应用

为了实现我国具有微细阵列孔结构的工业级精密微喷关键部件的自主开发,围绕微细电火花加工的关键技术,在研制具有多种功能的微细电火花机床基础上,构建了基于PMAC运动控制卡和工业控制计算机的开放式数控系统。分析了工作台控制系统、线电极磨削控制系统、电火花脉冲电源控制系统、工作液控制系统、软件系统设计等部分的相关组成及控制方案。该系统可实现较高的机床运动精度,满足了微细电火花加工中对脉冲电源信号控制和反馈的具体加工需求,保证了微细电极的在线制作以及微细阵列孔的加工,对我国微细电火花加工技术的发展具有重要意义。     

异质材料零件切片数据插补研究

现代制造业对产品性能要求越来越高,因此零件成型精度与打印质量成为三维打印技术研究的关键问题. 本文基于空间微四面体异质材料零件建模,提出了异质材料切片数据插补算法,编写程序并仿真实验结果. 在课题组研发的三维打印成型系统上进行异质材料零件的成型实验,验证了所提算法的正确性. 该方法实现了异质材料零件色彩连续渐变,提高了异质材料零件成型精度和打印质量.     

基于三维激光扫描的汽车零部件逆向设计研究

采用三维激光扫描技术,结合逆向软件Geomagic Studio和三维设计软件CATIA对汽车座椅进行逆向设计.首先介绍了汽车座椅的三维扫描、数据采集和点云处理过程,然后进行曲面设计和数字化建模,获取汽车座椅的三维和二维图形,最后探讨了两种3D打印模式在汽车座椅快速成型上的应用,证实了三维扫描和3D打印在汽车座椅逆向设计及制造中的可行性.     

论喷墨打印纸及其发展动向

简要介绍了喷墨打印纸的发展历程、质量要求、特性和发展方向。喷墨打印纸的发展,大体上经历了一个由专用纸发展到涂布纸,由涂布纸发展到普通纸,再发展到当前的普通纸和涂布纸同时并兴的过程。喷墨打印纸主要的特性有吸墨性、网点直径和网点圆度、图像的打印浓度、图像的保存性、输送性和可操作性等。喷墨打印纸的技术动向完全取决于喷墨打印技术的发展和市场的需求。     

喷墨打印制备高“高宽比”银导线工艺

传统丝网印刷技术因其接触式印刷工艺难以提高金属导线的精度和“高宽比”,为实现高“高宽比”的金属导线制造,以低黏度纳米银墨水为喷墨材料,采用自主研发的喷墨打印设备在多种基材表面打印银导线.通过喷墨打印实验方法研究了喷墨打印过程的“咖啡环”及“马鞍型”缺陷产生原理及影响因素,通过在Teslin、Kapton、多晶硅硅片及高光相纸4种基材上多层打印及改变基板温度制备银导线,研究了银导线“高宽比”及三维形貌的变化关系.实验结果表明:基板温度在60℃时,打印的银导线呈“拱型”;基板温度在80℃时,打印的银导线“高宽比”最佳且受基材影响减弱.打印层数为20层时,导线边缘出现波浪纹;打印层数为80层时,波浪纹消失,导线形貌均匀.烧结温度为200℃时,银导线导电能力得到极大提升,Teslin基材形成的银导线电阻率最低至2.13μΩ·cm.     

熔融沉积3D打印机送丝机构挤出轮的研究

送丝装置作为熔融沉积成型（FDM） 3D打印机的核心部件之一,负责将打印耗材送入喷嘴,并完成打印.挤出轮是整个送丝装置的关键零件,整机工作时,挤出轮与打印耗材直接接触,依靠摩擦将打印耗材送入喷嘴.通过试验方式,研究挤出轮的齿形和齿数,对打印过程进给量以及打印件的质量进行分析.结果表明,斜齿挤出轮的挤出效率高于直齿和凹形齿,但在高速情况下会发生跳齿现象.在工作时,挤出轮的齿数越多,实际进给量越接近理论值.     

形状记忆聚合物在4D打印技术下的研究及应用

为了打破传统3D打印的静止约束,增加打印结构的可变形性和可设计性,4D打印的相关研究逐渐兴起. 综述了4D打印技术的发展和原理,总结了熔融沉积技术、立体光固化成型技术、聚合物喷射技术和直写技术这4种常见的打印方式的工作方式以及它们对材料的不同需求. 从外界不同激励的角度,对形状记忆聚合物的变形方式、机理及回复程度等进行分析与总结,对形状记忆聚合物目前存在的关键科学难点和未来的发展方向进行总结. 使用形状记忆聚合物的4D打印形状记忆智能结构在微创生物医学、机器人、柔性电子制造等研究领域已经有了应用,并表现出良好前景.     

超窄脉冲微细电解铣削加工机理和成型预测建模

采用超窄脉冲电源,利用简单圆柱工具电极在数控系统控制下,实现三维微细电解铣削加工。本文探索了低浓度NaClO3溶液、超窄脉冲的微细电解铣削加工机理,进行微细电解铣削加工成型预测建模,并进行基于超窄脉冲微细电解铣削加工试验。     

Coordination control strategy based on characteristic model for 3-bearing swivel duct nozzles

A coordination control strategy is developed for 3-bearing swivel duct(3BSD) nozzles. A 3BSD nozzle's deflection angle and direction are changed through rotations of three revolute pairs. There is a nonlinear relationship between the deflection angle/direction and the rotation angles. The rotation speed of a revolute pair is limited by the power of the actuator. The moment of inertia and the aerodynamic load for each revolute pair are different and time-varying. A high-precision control system of 3BSD nozzles is required for applications on vertical and/or short take-off and landing(V/STOL) aircrafts. Difficulties of coordination control of 3BSD nozzles are distinct travel ranges, speed constraints, time-varying dynamic models, and disturbances. The proposed control strategy is a combination of the characteristic model and the dynamic control allocation method. A dynamic control allocation module is used as the coordination supervisor, which is aware of the kinematic model, the constraints, and the dynamic models of the revolute pairs. Second-order characteristic models are used to represent the dynamic behavior of the revolute pairs. The gradient projection algorithm is modified for parameter estimation. A modified all-coefficient adaptive controller is developed to reject the disturbances. Experimental results of a scaled 3BSD nozzle indicate that the coordination control strategy is effective.     

ASTOVL升力风扇飞机的组合飞行/推进控制系统的研究

介绍了推力矢量技术,动态逆原理,研究了推力矢量喷管,升风风扇以及气动舵面组合作用下ASTOVL升力风扇飞机的飞行／推进控制系统,采用非线性动态逆理论并针对ASTOVL升力风扇飞机的俯仰控制,设计了动态逆控制律,并将所设计的控制规律进行了仿真。结果证明,该方法能够满足控制系统性能的要求,具有工程应用前景。     

纸机碱回收蒸发工段DCS控制

介绍了纸机碱回收蒸发工段一种新的DCS控制方法，它是由S7PLC CPU4142DP连接ET200系列的分布式I／O系统及标准伺服系统组成DP控制网络，由此对碱回收蒸发工段实施集散控制的优化控制方案。     

总线网络在硅钢连退机组控制系统上的应用

硅钢连退自动控制系统包括基础自动化系统、二级过程控制系统以及三级生产控制系统;基础自动化系统包括5个PLC控制单元以及传动控制系统,各PLC之间、PLC与HMI之间以及基础自动化与过程自动化之间采用以太网结构,各PLC控制单元内部ET200 I/O采用Profibus-DP的扩展方式,PLC与传动系统以及单体设备之间采用Profbus-DP进行通讯控制。PLC与仪表控制系统之间采用Modbus进行通讯控制。     

基于ARM的LED显示屏异步控制系统

主流LED显示屏异步控制系统采用51系列单片机完成对显示屏的控制,无法跟上当下LED显示屏像素和刷新率的提高.基于更高主频的ARM7 LPC2214和CPLD芯片的异步双色屏控制系统采用ARM地址总线单独发送控制信号给CPLD（复杂可编程逻辑器件）,以令其实现数据分配、寄存、发送以及屏幕控制功能,从而减少了数据总线的占用,提高了传输效率,并可脱离上位机单独控制显示屏.上位机仅为控制系统提供数据更新维护和格式转换等必要支持.该系统可控制128行64列的LED双色点阵屏显示图像、文字、动画视频,可取代单片机应用于各类户内外大中型LED异步屏的控制.     

精密涂层机恒张力控制系统的实现

在分析精密涂层机张力产生的原因和控制方式的基础上,设计出了以西门子S7-313-2DP PLC为控制器、变频器为拖动的精密涂层机的恒张力控制系统,给出了硬件组态和软件设计。实际生产证明,恒张力控制系统设计合理,可靠性高,实用性强。     

基于KUKA工业机器人的柔性加工系统研发

根据工业机器人作业范围大、柔性好、自由度高等优点,以KUKA工业机器人为平台,研究开发了由工业机器人、加工主轴系统、PC机组成的机器人柔性加工系统。针对机器人KR C4控制系统接口特点,开发了基于PROFIBUS/DP通讯的加工主轴控制系统;设计转接法兰,实现加工主轴与机器人机械本体系统的集成。在PC机上进行数控加工轨迹规划,开发了将标准APT数控代码转换为KRL机器人语言的加工离线编程软件。在机器人手持编程器编程环境下运行离线编程文件,实现了加工参数的可编程化和自动化。通过试样的刻字加工实验,验证了该机器人柔性加工系统的合理性和可行性。     

一类概率指标动态规划模型

本文提出了一个以氧气转炉炼钢控制过程为工程背景的随机控制模型。给出了它的动态规划方程。对于一类简单情形,其最优策略可通过求解一非线性方程组得到。     

基于PROFIBUS总线的机电液一体化实验系统的研制

现场总线广泛应用于实际，本文阐述基于PROFIBUS总线的机电液一体化实验系统的研制方案、网络结构及控制原理．并讨论在现场总线系统中，主站和从站之间任务合理划分、协调管控的可行措施．并探讨在电液系统中，复杂的逻辑控制和伺服控制的解决方案．     

Integrated Control System of Vehicle ABS/ASR/ACC Based onMC9S12DP256

The integrated control system of vehicle ABS/ASR/ACC has been developed using the MC9S12DP256 singlechip, which is the new Motorola 16-bit product in HSC12 family.The system including the main control module, the datacollection module and the drive and fault diagnosis module is demonstrated and its data collection function is presented indetail. The system designed by the modularization can supervise the data,drive the valves and pump. The program can bedebugged on line, which is steady and reliable validated by the large numbers of vehicle road tests.