张 蕾，廖绍雯

(1.河西学院 信息技术中心，甘肃 张掖 734000；2.河西学院 信息技术与传媒学院，甘肃 张掖 734000)

0 引 言

随着科技水平的不断发展，3D打印机在工业生产、社会生活等各个领域得到广泛的普及与推广。其中，熔融沉积成型(FDM)技术的3D打印机相较于其它3D打印机具有结构简单、经济性好、适应复杂模型及生产周期短等优点而被广泛应用[1]。目前，针对FDM型3D打印机喷嘴温度控制系统大多仍采用传统的PID控制，结合被控对象的特点，该方法具有明显局限性，运用传统PID控制容易出现超调和震荡环节，同时传统的PID控制对被控对象的要求较高，且参数无法实时调整等，进而影响控制系统的响应速度、精度及抗干扰能力等。当前，针对FDM型3D打印机喷嘴温度控制的研究成果较为丰富，如“基于模糊算法3D打印喷头PID温度控制”，引入模糊控制实现对PID参数的整定，但模糊规则及隶属度函数设计完全凭经验且论域无法时刻调整，对系统影响较大[2]；如“改进型积分分离PID的3D打印机喷头温度控制系统”，提出了一种改进型积分分离的PID算法，虽减小系统超调，但易出现积分饱和现象，无法得到最佳的控制效果[3]；如“基于FDM型3D打印机喷嘴温度系统的PID优化设计”，提出了传统PID控制，其具有系统超调较大以及响应速度慢等缺点。

针对FDM型3D打印机喷嘴温度控制系统设计了预测模型双反馈变论域分形模糊分数阶PID控制器。并针对变论域模糊分数阶PID控制器参数调整的困难，引入改进的鲸鱼算法……