【技术实现步骤摘要】
基于3D打印机的模型辨识与内模控制系统
本专利技术属于3D打印机温度系统的建模与控制
，具体涉及了系统的建模的方法以及控制策略。
技术介绍
3D打印技术是一种新兴的快速成型技术。它因其工艺的实现依托于计算机技术、智能化控制技术、机电技术和材料特性等等方面，使得这项技术得到了广泛的关注。已经应用于食品加工、生物医疗、模具制造、航空航天等领域。随着3D快速成型技术的发展与普及，在国内也逐渐发展起来清华大学的颜永年教授就率先组建了自己的科研团队，并成功设计并研发了当时国内第一台快速成型设备的原型机。随后西安交通大学的卢秉恒院士团队对于光固化快速成型设备和光敏树脂的研究以及华中科技大学史玉升教授团队研发的“选择性激光烧结快速成型机理”成套学术体系。除了高校科研方面，国内企业对于快速成型技术的研发也逐渐繁荣起来，国内已经有多家公司实现了3D快速成型设备的生产。3D打印技术又被称作快速成型(RPM)技术。它与传统的加工技术不同的是将熔融状态的工作材料进行逐层累加然后经过冷却凝结完成对工件的成型3D打印技术源于20世纪80年...
【技术保护点】
1.基于3D打印机的模型辨识与内模控制系统，包括有3D打印机(1)，PC端(2)，人机界面(3)；其特征在于，PC端(2)通过数据线将其串行总线接口与3D打印机(1)的串行总线接口相连；人机操作界面(3)的运行硬件平台为PC端(2)，运行软件平台为LABVIEW；/n所述的3D打印机(1)主要负责对于产品进行加工，主要是通过激光将提前铺好的一层层铝粉融化，最终冷却成型得到需要的产品；/n所述的PC端(2)负责将3D打印机(1)的激光温度数据采集并保存，以提供给模型辨识与内模控制系统的人机界面(3)作为模型辨识及控制的依据；/n所述的人机界面(3)以软件的形式供用户对当前3D...
【技术特征摘要】
1.基于3D打印机的模型辨识与内模控制系统，包括有3D打印机(1)，PC端(2)，人机界面(3)；其特征在于，PC端(2)通过数据线将其串行总线接口与3D打印机(1)的串行总线接口相连；人机操作界面(3)的运行硬件平台为PC端(2)，运行软件平台为LABVIEW；
所述的3D打印机(1)主要负责对于产品进行加工，主要是通过激光将提前铺好的一层层铝粉融化，最终冷却成型得到需要的产品；
所述的PC端(2)负责将3D打印机(1)的激光温度数据采集并保存，以提供给模型辨识与内模控制系统的人机界面(3)作为模型辨识及控制的依据；
所述的人机界面(3)以软件的形式供用户对当前3D打印机(1)的激光温度进行控制。
2.基于3D打印机的模型辨识与内模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，模型辨识
PC端(2)采集3D打印机(1)的激光功率数据和温度数据，模型辨识与内模控制系统负责对3D打印机的激光温度控制系统进行建模，在PC端(2)采用递推最小二乘法辨识出3D打印机(1)的激光温度控制系统模型，以用来在后续步骤中实现温度控制系统的建立，并通过人机界面(3)进行实时曲线显示；
步骤二，建立激光温度控制系统，采用内模控制方法设计出内模控制器，内模控制器的作用是可以针对温度这种有滞后性的激光温度控制系统进行控制，使激光温度控制系统能够快速且平稳的达到设定温度，将内模控制器用于3D打印机的激光温度控制系统；
步骤三，动态链接库的封装
在VS平台编写递推最小二乘辨识和内模控制的程序，采用C语言编写，然后，在VS中建立动态链接库工程文件，将所有用到的函数导出，只留有输入温度数据接口，采样时间以及内模控制器参数接口，即生成封装好的动态链接库文件，人机界面3在编程时需要调用此文件；
步骤四，用户界面设计，将离线采集的数据读取到PC端(2)的LABVIEW平台，根据已有的模型辨识与内模控制模块动态链接库设计程序，利用LABVIEW平台设计用户界面，对于辨识结果以及控制温度曲线进行显示，并对于3D打印机激光温度数据进行保存。
3.根据权利要求2所述的基于3D打印机的模型辨识与内模控制方法，其特征在于，所述的模型辨识，递推最小二乘法还结合阈值法辨...
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