FDM技术在多功能FDM型3D打印机中的应用

常规的多功能FDM型3D打印机在打印模型较多时,存在首层打印成功率较低、打印质量达不到预期的问题。为此,本文引入FDM技术,开展了FDM技术在多功能FDM型3D打印机中的应用研究,首先根据打印机的工作原理与设计预期,对3D打印机的整机构型与结构作出全方位的设计,再利用FDM技术,规划设计多功能FDM型3D打印机的扫描打印路径,控制喷头遍历整个需要填充区域,提高打印成功率与效率。结果表明,新设计的3D打印机的首层打印成功率达到了99%以上,应用效果显著。     

基于PLC单片机的3D打印自动控制系统设计

针对3D打印市场的高技术需求,和3D打印自动化控制的行业需求,提出一种基于PLC单片机的3D打印自动控制系统,并经过对硬件设备、软件系统和算法控制多角度的分析研究,实现设计的3D打印自动控制系。结果表明,通过硬件和软件的构建,该3D打印自动控制系统能实现3D打印的自动控制,同时通过模糊PID算法,可实现3D打印系统温度的自动控制。由此,通过结果得出,以上系统可用于3D自动打印。     

基于Cortex-M3和树莓派的FDM双色3D打印机设计

随着3D打印技术的普及,人们对于能够打印模型色彩多样化及对打印机方便实时监控有了极大的需求。本文介绍了一种基于Cortex-M3核心控制板的FDM双色3D打印机设计方案,在单色3D打印机基础上并行接入打印头,通过温度控制模块将采集温度值传给控制板进行温度控制,同时在断电检测、断料续打等功能的辅助下,减少材料和时间的浪费,保证模型打印成功。实验表明,该3D打印机性能稳定,能够较好地完成打印任务。     

轴动式激光固化3D打印技术的研究与实践

3D打印技术出现在20世纪90年代中期。作为一种新兴的快速成型技术,该技术极大地推动了数字制造产业的发展,在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造。对目前3D打印的几大分类作了简单的梳理,并就普及程度较高的熔融沉积制造(FDM)技术和精度较高的光固化立体成型(SLA)技术进行了简单的介绍与重点比较。在此基础上提出了轴动技术和SLA技术整合的可能性探讨,即轴动式激光固化3D打印技术。讨论了以上两种技术整合所带来的新的交叉机型的优势及其目前的发展状况,并基于该原理进行了积极的实践,设计了一款原型机。该机型为轴动式激光固化3D打印技术提供了更好的普及平台。由于3D打印的特殊性及SLA技术高精度的特点,个性定制的优势将在新的交叉机型中得到更好发展。     

一种彩色FDM型3D打印机的设计与实现

设计了一种可以打印彩色三维模型的3D打印机。传统FDM型桌面3D打印机只能打印单色,因此在开源FDM型3D打印机的基础上重新设计组合了打印机的机械结构和电气控制系统来实现打印材料的混合,借助Bresenham直线算法设计了彩色打印机的控制软件,并增加了Gcode指令。实验结果表明,这种设计可以保证打印不同颜色的3D模型,并且与原来相同类型的单色3D打印机相比,提高了打印速度。     

3D打印机控制系统的设计

设计了一种3D打印机控制系统,采用微控制器ATmega2560为主控制器,集成了USB通信接口模块、打印头温度检测模块、LCD控制器模块以及电机驱动模块等;利用计算机切片软件将3D模型切片产生G代码,通过串口送到主控制器,主控制器处理G 代码并对电机驱动模块发送控制信号,采用PWM脉冲宽度调制技术控制3D打印机的XYZ三轴电机及挤出机电机进行3D打印,为了保证打印头快速达到打印温度并保持温度恒定,采用增量式PID算法实现对温度的精确控制;测试结果表明,采用增量式PID算法后,挤出头温度控制在245℃,控制精度为1℃,将原来的300 s左右进入恒温状态提高到75 s左右进入恒温状态,提高了三维打印恒温控制的性能,减少了打印过程中打印材料断丝、粗细不均匀等现象,满足了对打印质量的要求。     

基于预测双反馈的3D打印机温度优化控制

针对FDM型3D打印机喷头温度控制系统的非线性、大滞后等特点,传统PID控制难以满足实际的性能要求.为提高控制系统性能,提出预测模型双反馈变论域分形模糊分数阶PID控制器.分数阶PID控制为系统提供更多的控制余度;变论域模糊控制的论域能够随着误差的变化而变化,实现不同时刻选择不同论域的模糊规则;短反馈算法的引入能够构成双层反馈控制,实现对喷头温度的快速、精准控制;系统反馈环节建立预测模型,实现更加精确的控制.针对变论域模糊分数阶PID控制器中参数选择,提出一种改进的鲸鱼算法进行参数优化,增强控制器的自适应能力.仿真结果表明,改进鲸鱼优化算法的预测模型双反馈变论域模糊分数阶PID控制的喷头温度控制系统较传统的PID控制具有更好的控制效果,系统响应速度快、抗干扰能力强、稳定性好,能够满足实际工业需求.     

非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究

针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例—积分—微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改进鲸鱼优化的反向传播(BP)-PID控制器对PID参数自适应控制,从而对喷头温度精确控制。实验表明:改进的鲸鱼优化算法比遗传算法与粒子群算法寻优能力更强,且经改进鲸鱼算法优化的BP-PID喷头温度控制器稳定速度更快,自适应能力更强。     

3D打印启发下的模型实例化优化研究综述

3D打印技术作为一种新型的快速成型技术,为三维模型实例化制造带来了很大的便利,同时也给数字几何处理带来了新的挑战.为了能够通过更加快速、廉价的方式打印出实现了某些特定功能的实例化模型,分别从模型设计和打印2个阶段对3D打印启发下的模型实例化优化研究进行概述.希望能够使读者对这方面的研究热点以及进展有基本了解,并有所启发.     

模糊遗传在Profibus网络型PID控制器的应用

针对电加热炉被控对象的大延迟、模型不确定性,着重研究和设计了一种基于Profibus-DP网络结构的新型PID控制器。提出一种在现场总线环境下基于模糊遗传自适应PID的算法设计。使Profibus-DP从站和复合模糊自适应PID算法相结合构成了网络型模糊遗传自适应PID控制器,以实现PID参数的快速在线自动调整功能。并用MATLAB进行仿真,同时通过三路电加热炉实验证明。该PROFIBUS现场总线通信系统中PID控制器工作稳定,控制效果显著,优于常规PID控制器。     

基于Bang-Bang模糊自适应PID的干燥窑温度控制

为解决产品干燥窑温度控制过程中温度参数不易及时、准确调整的问题,该文提出了一种Bang-Bang(时间最优控制)模糊自适应PID复合控制器,利用Bang-Bang控制能最大限度的提高干燥窑温度的快速性和模糊自适应PID能提高干燥窑温度控制的准确性,使系统静态、动态都有比较理想的性能。建立干燥窑温度模型,并对该模型进行Bang-Bang模糊自适应PID控制和PID控制的仿真,两者比较结果:表明:Bang-Bang模糊自适应PID的响应明显比PID控制的响应效果优越。     

无刷直流电机模糊自适应PID控制研究与仿真

针对传统的PID控制方式在对无刷直流电机系统控制时,存在精度低、抗干扰能力弱等不足,提出一种基于参数自适应模糊PID集成控制策略。首先,分析了无刷直流电机的数学模型,建立了基于双闭环调速系统的无刷直流电机控制系统模型,并对无刷直流电机双闭环系统转速进行模糊PID控制;然后,详细分析了建立该模糊自适应PID控制器的设计方法,提出一种优化模糊算子的优化方法,并运用仿真软件Matlab/Simulink实现了系统的设计和仿真;最后,在相同环境下,对比传统PID控制和模糊自适应PID集成控制两种控制策略的仿真结果。仿真结果表明,模糊自适应PID集成控制算法能使无刷直流电机双闭环控制系统具有更好的动、静态性能及较强的自适应能力。     

基于3D激光扫描系统的模糊自整定PID控制的研究

针对3D激光扫描系统的特点,设计了以模糊自整定PID控制技术为基础的转速调节器,最后利用MATLAB分别对模糊自整定PID与常规PID控制的调速系统进行仿真分析与对比研究。仿真结果表明,与常规PID控制的调速系统相比,模糊自整定PID控制的调速系统调速性能更好,抗干扰能力更强,更适合应用于3D激光扫描系统。     

常规几何造型与3D打印实物制作

3D打印是快速成形技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用塑或料粉末状金属等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造实际物体的技术.打印先进行模型结构设计,再通过UG进行三维模型构造,之后利用Click和ReplicatorG进行数据处理,最后使用普及型3D打印机3D-YUNDL-24打印模型.3D打印的结构设计分为简单的结构设计、复杂曲面的设计、典型的零件设计和减速器装配.其目的是向人们证明3D打印技术巨大的潜力,在制造领域将人们的注意力转移到3D打印上,从而促进3D打印技术的发展.     

利用三维技术在阀门快速研发中的应用

使设计人员可以快速搭建三维数字模型、内置三维打印设备,支持把设计完成的三维模型进行3D打印输出,实现三维设计和三维打印的整合,通过3D打印技术间接制造模具,用快速成型模型作为母模,翻制快速经济模具。     

3D打印机

3D打印机可以将电脑上设计的3D模型打印出来,并可同时构建3D模型。Stratasys将在下半年进行惠普3D打印机的生产。Stratasys目前市场售价最低的3D打印机为uPrint 3D,体积大约为200×150×150mm,售价约15000美元。主要采用FDM(熔融淀积建模)技术。     

基于复合前馈模糊PID的位置伺服系统研究

在现代伺服控制系统中,PID控制在响应速度和位置跟踪精度方面存在不足。针对此种不足,提出了一种基于复合前馈模糊PID的控制算法。同时,使用该算法建立了控制系统的数学模型和策略,并使用Matlab和TMS320F28379D控制器搭建了系统仿真模型进行实验验证。实验结果表明,该复合模糊控制算法具有快速响应、准确、无超调等特性,满足机器人等伺服控制场合需要。     

基于变论域模糊PID的分解炉温度控制研究

分解炉温度控制系统具有非线性、时变、纯滞后的特点,针对传统PID控制及模糊.PID控制难以很好地满足控制要求,提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法。利用变论域思想,设计了一种基于函数模型的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子,提高了控制精度。在Matlab环境下分别对PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的动静态性能和自适应能力。     

模糊PID在电阻加热炉温控系统中的应用

在PID控制和Fuzzy控制的基础上,提出了一种模糊自调整PID控制,并基于Matlab对电阻加热炉温控系统进行了仿真。结果表明,模糊PID控制能使系统达到良好的控制效果。     

全彩3D打印颜色再现方法

全彩3D打印具有快速再现彩色原型的优势, 已经开始广泛应用于医疗、工业、食品等多个领域. 这些领域对3D打印产品的颜色再现精度要求越来越高, 如何提高全彩3D打印产品的颜色再现质量成为研究热点问题之一. 本文对全彩3D打印的颜色再现方法进行了较为全面的论述. 在对全彩3D打印实现方式分类的基础上, 重点对全彩3D打印颜色再现中的颜色转换和打印输出模型两种核心技术进行分析, 探讨现有方法的优势与不足, 在此基础上论述了全彩3D打印的发展趋势.