3d打印机喷头温控系统调试结果

科学技术创新2019.34
和修复的过程。

而这将严重的影响大数据的整体可用程度。

为
了在这一方面进一步完善，实现数据错误的自我检测与修复功能，就需要在数据可用性理论体系的基础上设定一套相对稳定的自我错误筛查机制。

利用数据体系能够对内部存储的数据进行错误自动筛查，并根据存在偏差的严重程度展开自我修复的
过程。

数据的自我检查和修复涉及到了复杂的计算机理论，数据量本身较为庞大的数据库中进行自我检测耗时较长，
修复数据的准确率也较为有限。

因此，
错误数据的修复可借鉴近似计算理论及相关技术。

利用弱可用数据领域的近似计算方式能够
整体提升错误数据的自动检测准确率，
并在一定程度上保证修复的效果。

4结论
在大数据研究与利用的初期阶段，将传统计算机学科中的数据处理和分析方式应用于大数据中必然会存在不匹配的现象。

在解决了大数据一致性和实体同一性等方面问题的同时，还应及时关注数据的精准性及弱可用数据的近似计算等能够进一步提升数据错误检测率的方式。

针对集中式和分布式的大数据运算体系，还需系统深入的进行大范围的可用性研究并不断创新数据挖掘方法。

参考文献
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[3]杨道平,简岩,陈佳.大数据时代高校教育数据的可用性探讨[J].
科技经济导刊,2018,(16):159.
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[7]张琳,刘彦,王汝传.位置大数据服务中基于差分隐私的数据发布技术[J].通信学报,2016,37(9):46-54.
3D 打印机喷头温控系统调试结果
梁宪涛
（鞍山市技术创新与研发服务中心，辽宁鞍山114001）
开放性设计的桌面3D 打印机必然要受到周围环境温度的影响。

东北地区四季分
明，天气的非周期性变化大，
特别是冬季，寒冷干燥，昼夜温差大。

因此打印机工作效率一般，打印作品成功率较低，成品质量较差。

究其根源，继续使用传统的PID 控制方法来控制打印机喷头的温度，无法达到预期效果。

通过对鞍山地区冬季气温变化特点的了
解，采用模糊控制的方法，
对打印机喷头温度控制系统进行改进，
来提高打印能力和成品质量。

对改进的温度控制系统进行调试，
包括温度控制系统测试和整体打印效果展示，
测试结果基本满足系统功能要求，性能良好，
打印效果显著提高。

1模糊控制器模型构建
1.1模糊控制器编辑
使用Matlab 软件，在命令窗口输入Fuzzy 并运行，建立新的文件，选择双输入单输出的模式，其中输入为温度误差E 和误差变化率EC ，输出为U 的隶属函数曲线的范围并编辑它们的形状。

如图1所示：以温度的误差和误差的变化率作为输入，控制固态继电器通断时间为输出的温度变化曲线，如图2所示：根据隶属函数，建立模糊规则如
下：（转下页
）图1模糊控制器框架图2温度变化曲线摘要：开放性设计的桌面3D 打印机必然要受到周围环境温度的影响。

针对3D 打印机喷头温控系统调试结果进行了论述。

关键词：3D 打印机；喷头温控系统；
调试结果中图分类号:TP334.8文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)34-0080-0280--
2019.34科学技术创新
1.if E=PB and EC=PB then U=NB
2.if E=PB and EC=PM then U=NB ……
56.if E=NB and EC=NB then U=PB
根据模糊规则，制造模糊推理规则编辑器。

模糊化、
模糊推理及去模糊化过程由计算机完成。

在此模糊控制规则下，当输入的温度误差E=4，输入的误差
变化率EC=-3时的模糊推理过程，如图3所示，左边两列代表
两个输入量，最右一列代表输出量，
输出量中的红线分别指出输入值在输入变量中的位置，对于编辑器中语句的每一条控制命令，用类似山坡的形式边线处该语句的模糊子集对象。

对于特定的输入值，用黄色山坡重点标注。

蓝色标注的是控制输出模糊子集的表示方法。

图3模糊推理
模糊控制输出结果，加权综合控制规则，
通过surface 选项观察最终的模糊控制输出结果。

1.2模糊温度控制建模
使用simulink 构建温度模糊控制单元。

从PID 控制理论中得知，控制对象的传递函数为，其中，，，对其进行仿真，设计模糊控制器的仿真框图，如图4所示。

图5PID 、模糊控制器的仿真曲线图
2温控系统仿真结果分析
利用阶跃响应对传统PID 控制和模糊控制进行仿真比对分析，仿真结果如图5所示。

仿真结果显示：如图所示，虚线部分是模糊控制下温度变化
曲线，实线部分为传统PID 控制下温度变化曲线，
模糊控制系统的超调量和调节时间参数都要优于传统PID 控制，模糊控制的温度变化曲线相对于给定温度具有更好的响应效果。

3整体打印效果展示
使用改进后的的温控系统驱动桌面3D 打印机设备进行样
件打印，针对喷头堵丝、打印精度、
打印样件底层翘起等问题有明显提高。

无论从打印质量、打印速度等方面都达到了预期要
求。

结构复杂的样件，也可以轻松完成打印，
解决了因天气气候变化大而无法打印的问题。

3.1组装样件打印
用Solidworks 建模的呼吸机模型，通过3D 打印机逐个零件打印。

在使用原有的控制系统时，很难实现任意拼装，虽然零件结构简单，打印成型的成功率较高，但是有的零件因为底面翘起无法装配；有的零件加工精度不够，导致装配时零件间的间隙有大有效，有的紧有的松，组装后的效果非常不好。

使用优化后的
控制系统驱动打印机的喷头温度，
解决的底面翘起和精度问题，每个零件打印完成，经过简单后处理，
能够任意拼装拆卸，如图6所示。

图6拼装拆卸例图
3.2复杂结构样件打印
3D 打印喷头温控系统调整之后，
通过连续工作127个小时后，分三段，每段一次成型，完成高度近700mm 、结构复杂的埃
菲尔铁塔模型。

图7为3D 打印喷头温控系统改进设计前后对
比。

图7温控系统设计前后打印对比
参考文献
[1]王绍兴.基于PLA 丝材的FDM 试件机械性能分析及优化[D].大连：大连理工大学,2015.
[2]刘金坤.先进PID 控制及MATLAB 仿真[M].北京：电子工业出版社,2004.
[3]张翔.利用VC++调用MATLAB 数学库和图形库的方法[J].微计算机应用，
2005.
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Ke G s Ts
0.26K 810T 210s
图4模糊控制器仿真框图
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