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3D打印机中步进电机精确控制技术研究

发布时间： 2023-12-08 浏览量：22

交易方式：面议
联系电话：13904656099
单位名称或姓名：姚绪梁
产业领域：高端装备
成果类型：

项目基本情况Basic information of the project

课题背景与来源：3D打印比传统的工业生产方法更加简单、快速，并且生产成本低廉，可以制造很多高精度的复杂零部件且废弃物很少，节约资源。近几年，我国对3D打印技术给与了极高的关注，并针对3D打印技术制定了一系列的的国家政策和具体推动措施，将其作为未来产业发展新的增长点加以培育。步进电机凭借其开环控制精度高、无累积误差且价格低廉等优势被广泛应用于3D 打印的控制系统中，但受现有电机控制技术的影响，3D打印机的控制精度与运行速度之间相矛盾，限制了3D打印机的运行效率。为此，本项目从建立步进电机的普适数学模型入手，分析研究了现有加减速控制方法特点，并在此基础上，利用 Matlab 软件搭建了步进电机控制系统的仿真模型，对梯型、抛物线型和指数加减速控制方法的速度曲线进行仿真分析，分析结果表明，采用加减速曲线控制可以有效地避免失步、丢步、过冲等现象，运行更加可靠、稳定。为了解决步进电机在运行过程中速度与精度不兼容的问题，提出了一种可变细分数的加减速控制算法，在大距离范围内采用低细分数提高运行速度，在小距离内采用高细分数保证运行精度，使得电机可以在保证运行精度的同时实现高速稳定运行。自主设计了基于3D打印的步进电机控制系统，对提出的控制算法进行多种环境下实验验证，结果表明该算法可以有效的提高电机运行速度，保证电机平稳运行，技术相对成熟，适用于各种型号3D打印机中步进电机精确控制。由于提出的变细分步进电机控制方法输入参数较多，且加减速统一分为三个阶段，对系统的优化上存在一定的限制，以后的有研究中可以对算法进一步的优化，对整个过程进行综合分析得出最优的加减速过程。改进优化后可直接应用于3D打印机驱动控制中。

管理团队与技术团队Management team and technical team

哈尔滨工程大学自动化学院电气工程研究所

效益分析Benefit analysis

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。

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