杨鹏

(贵州商学院，贵州 贵阳 550000)

0 引言

随着科学技术的日益发展，市场竞争也愈加激烈，企业要想在市场竞争中立足并发展，需要提高各项产品的研发与制造的效率。因而，快速成型技术逐渐进入公众的视野，该项技术的发展始于多项传统计算机技术，覆盖了计算机辅助设计技术、计算机数控技术以及激光技术。快速成型技术中囊括了喷射技术等多种技术手段，可将其统称为3D打印技术。3D打印技术中的核心应用即3D打印机[1]。就一般情况而言，3D打印机具有3个重要的性能指标，分别为打印速度、打印机x-y轴的打印精度以及打印尺寸。3D打印机工作的顺利开展需要借助步进电动机的驱动力量[2]。在3D打印机工作过程中，步进电机失步、传动带与齿轮之间存在间隙等现象均可能会造成打印机出现较大误差。因此提升3D打印技术的精度尤为关键。为提升3D打印的精度，本次研究基于步进电机的反馈控制算法，设计了3D打印系统。

1 基于反馈控制的3D打印系统

1.1 步进电机反馈控制算法

步进电机是一种控制电机，能够将脉冲信号转化为线位移或者角位移，是一种机电一体化的执行元件。步进电机的控制方法包括开环控制和闭环控制，其中开环控制是指控制器每发送n个脉冲，步进电机就会转动n步[3]。由于步进电机开环控制方式较为简单，大多数3D打印机执行机通常都会选用这种方式，但只能通过降低打印速度的方式提高打印精度。闭环控制的步进电机相对而言具有较高的精度、加速度以及速度等，其原理如图1所示。……