基于STM32的微噴射粘結(jié)成形設(shè)備控制系統(tǒng)研究.pdf

1、微噴射粘結(jié)成形設(shè)備的控制系統(tǒng)對(duì)成形精度和成形效率有重要影響。噴頭作為設(shè)備的重要組成部分，其按需精準(zhǔn)噴射的控制方式較為復(fù)雜，增大了控制系統(tǒng)的開發(fā)難度，延長(zhǎng)了開發(fā)周期。因此，本課題針對(duì)自主設(shè)計(jì)的微噴射粘結(jié)成形設(shè)備，結(jié)合商業(yè)化壓電式噴墨打印機(jī)的噴頭及相應(yīng)控制組件，研發(fā)一套基于STM32的控制系統(tǒng)。
　　在對(duì)設(shè)備各裝置工作特性綜合分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的控制方案。通過檢測(cè)和分析噴射裝置的工作狀態(tài)信號(hào)，使其Y軸向運(yùn)動(dòng)和噴頭X軸向運(yùn)動(dòng)相配合；

2、對(duì)各運(yùn)動(dòng)裝置進(jìn)行合理速度和定位精度的分析和計(jì)算，為后續(xù)的控制系統(tǒng)軟硬件開發(fā)提供依據(jù)；采用基于PID的溫度控制策略，以實(shí)現(xiàn)溫度控制的快速性和準(zhǔn)確性。
　　開發(fā)控制系統(tǒng)的硬件電路。硬件電路以STM32F103VBT6為控制核心，包括最小系統(tǒng)模塊電路、噴射裝置狀態(tài)檢測(cè)和反饋模塊電路、運(yùn)動(dòng)控制模塊電路、溫度控制模塊電路和串口通訊模塊電路，并預(yù)留功能接口電路便于設(shè)備的功能擴(kuò)展。
　　開發(fā)控制系統(tǒng)的軟件程序。基于對(duì)設(shè)備打印過程的分析，開

3、發(fā)噴射裝置狀態(tài)檢測(cè)和反饋程序；依據(jù)各運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)模式和對(duì)速度、定位精度的要求，開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制程序，包括Y軸運(yùn)動(dòng)控制程序、鋪粉運(yùn)動(dòng)控制程序和成形臺(tái)升降運(yùn)動(dòng)控制程序；開發(fā)基于STM32的溫度PID控制程序，包括溫度檢測(cè)程序和加熱冷卻控制程序；開發(fā)串口通訊控制程序，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和硬件電路的通訊。
　　利用控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行了圓錐齒輪和葉輪的成形實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了72小時(shí)連續(xù)運(yùn)行測(cè)試。測(cè)試期間設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)?？刂葡到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的打印速度約為25s