FDM系统的重要工艺参数及其控制技术研究

FDM快速成型系统的工艺过程中，有很多因素影响着FDM工艺的原型精度和成型时间，其中工艺参数的影响是主要因素之一。论文着重分析了8个最重要的工艺参数对FDM工艺的原型精度和成型时间的影响。在FDM系统实验调试阶段和FDM工艺过程中，实现对这8个重要工艺参数的控制具有非常重要的实际意义。论文详细地论述了FDM系统实现对这些重要工艺参数进行控制的控制技术。实践证明，通过这些控制技术可以自由地设置调节工艺参数，通过选择合理的工艺参数达到最佳的工艺效果。     

伺服压力机机械负载模拟系统的设计

搭建了整套伺服控制的软硬件系统。为了对伺服压力机的传动系统设计和控制进行优化,构建了一种用伺服电机模拟机械负载动力学特征,以模拟伺服非线性机械负载动力学特征的伺服压力机负载的模拟实验平台。该实验平台采用前馈与转速跟踪结合实施控制,以伺服电机作为可调控柔性负载等效于各种机械负载下的输出,在实验室环境下实现对于各种机械负载的模拟。由于规避了逆动力学特性的引入,本系统具有比以往测功机更好的动态响应特性。     

考虑潜在起点的RP路径排序问题研究

充分考虑路径排序问题的一般性,建立了快速成形中扫描填充加工路径排序优化问题的两种完整数学计算模型,提出并证明了路径的遍历策略及简化定理。引入路径潜在起点的概念,设计了基于所有路径潜在起点（而非仅仅原始起点）的全局贪婪搜索求解算法。该算法不仅适用于所有路径排序问题,而且因为扩大了搜索范围,避免了一般贪婪算法对路径内节点初始排列次序的依赖性,求出了路径排序问题的全局更优解。     

选择性激光烧结粉床表面温度测量的误差分析与补偿方法研究

选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)成形过程中,粉末温度是决定制件精度、质量的重要因素之一。过去我们分别采用了热电偶、红外测温仪测温,但由于粉末厚度为0.1-0.5 mm,并且粉末随粉床下降而下降,上面又由铺粉辊铺上新的粉末,导致测温效果都不太理想。为此,我们研究了影响两者测量温度误差的主要因素,并给出了补偿方法,应用于华中科技大学快速成形中心开发的HRPS-ⅢA粉末烧结系统中,取得了良好的效果。     

基于FDM进丝系统的通信技术研究

提出了一种采用PC机与单片机通信的方法,解决了FDM进丝系统的控制信息与反馈信息的传输问题。该方法有有连接与无连接两种传输模式,采用自定义的协议进行通信,可分别适用于数据量大、精确度要求高和数据量小、实时性要求高的情况。采用该方法后,FDM进丝系统的稳定性大大提高,并且由此提高了成型精度。     

线性系统拟线性对称松弛递推辨识算法

提出了线性系统拟线性对称超松弛形递推辨识新算法,并对其收敛性应用常微分方程的方法进行了分析。结果表明:该方法适合于求解大规模系统辨识问题,易于实现系统的在线辨识,精度较高,满足Lyapnouv渐近收敛的性质。     

微喷射粘结成形技术硬件控制系统

微喷射粘结技术是三维打印中的常见技术,该技术运行成本低,环境适应性强,发展应用前景广阔。结合商业化打印机的喷头及相应控制组件,研发一套基于STM32控制的微喷射粘结成形的控制系统。控制系统的主控板以ARM Cortex结构芯片STM32F103VBT6为控制核心,包括最小系统电路、串口通信电路、运动控制电路、编码器状态检测和反馈电路。运动模块分为打印步进模块、铺粉运动模块和升降台运动模块。该控制系统通过伺服电动机和步进电动机实现运动,通过编码器状态检测和反馈实现运动与打印的配合。该系统降低了开发难度,缩短了开发周期,降低了成本,可移植性强,性能稳定。     

异步电动机自动跟踪节电器的研制

异步电机自动跟踪节电器根据降压节电能自动跟踪负载变化,提高功率因数原理研制.其可控硅模块由三组反并联单向晶闸管构成.单片机实时检测电机定子电压、电流及功率因数,依据电机起动/运行状态判断是启动子程序还是按负载变化启用节电模式.系统核心控制采用AT89C52单片机,并用C51编写全部软件.     

基于Matlab/Simulink的肘式伺服压力机动力学仿真

基于肘杆式压力机的基本结构,进行数学建模分析,以定量分析机构的运动和受力情况,为压力机的实际控制提供重要参考。设定在恒定角加速度和恒定速度的条件下,利用Matlab/Simulink平台搭建肘杆式压力机的运动学和动力学模型,分别得到滑块的位移、速度和加速度,以及曲轴受力、力矩和电机做功曲线。该仿真结果可作为伺服电动机控制的输入量,为其他伺服压力机传动机构的分析和控制提供参考,并为降低电机运行时的转矩提供一种可行的方法。     

基于ARM的伺服压力机网络控制系统设计

根据曲柄压力机工艺特性和伺服电机工作原理,提出了基于ARM的网络控制系统,并对系统相关软件构成做了详细的设计和分析。嵌入式开发平台采用低成本、高性能的Tiny6410和STM32F103,人机界面使用Qt和OpenCV开发,系统可以在远程终端控制加工现场并监控产品质量,人机界面可实时显示当前电机运行状态。该设计可为后续实现无线网络控制提供实践参考。