基于DSP的三维打印机控制系统研究_付尧.pdfVIP

第31卷第2期 机 电 工 程 Vol. 31 No. 2 2014年2月 JournalofMechanicalElectricalEngineering Feb. 2014 DOI：10.3969/j.issn.1001-4551.2014.02.019 基于DSP的三维打印机控制系统研究 付 尧，冯清秀* （华中科技大学 机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074） 摘要：针对目前国内自主研发的三维打印机加工精度不高的问题，设计了一种新型三维打印机控制系统。该控制系统分为硬件系 统和软件系统，硬件控制系统核心为电机运动控制和温度控制，软件系统主要实现PID算法在DSP芯片中的嵌入。通过PID控制和 模糊控制的控制原理进行了控制原理的确立，在Matlab环境中进行了控制系统模型的建立与仿真，最终通过DSP芯片实现了三维打 印机控制系统硬件平台的搭建。研究结果表明，采用新型控制系统的三维打印机加工性能得到了显著提高。 关键词：三维打印机；控制系统；DSP 中图分类号：TH39；TP273 文献标志码：A 文章编号：1001-4551（2014）02-0217-04 Controlsystemfor3DprinterbasedonDSP FUYao，FENGQing-xiu （SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongScienceandTechnologyUniversity， Wuhan430074，China） Abstract：Aiming at solving the problem of low machining accuracy in domestically-developed three dimension printers （3DP）， experimentalstudyonanew 3DPcontrolsystemwascarriedout.Thecontrolsystemwascomposedofhardwaresystemandsoftware system.Thehardwaresystemwasestablishedthroughmotioncontrolofmotorandtemperaturecontrol.PIDarithmeticappliedinDSPwas realizedinsoftwaresystem.ControlprinciplewassetupthroughPIDcontrolandfuzzycontrol.Modelofcontrolsystemwassetupand simulatedthroughMatlab，hardwareplatformof 3DPcontrolsystemwassetupthroughDSP.Theexperimentalresultsshowthatthe machinabilityofnew 3DPissignificantlyimproved. Keywords：threedimensionprinters（3DP）；controlsystem；DSP 过程不需要专用的模具或夹具，具有极好的柔性，多 0 引 言 ［1-3］ 用于具有复杂结构零件的小批量生产 。 目前，国内自主研发的三维打印机普遍存在打印 三维打印技术是一种基于加法思路且采用离散 精度不高的问题，本研究拟从控制系统方面解决该问 堆