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专利号: 2021108993633
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种热熔电流体动力学高均匀性喷印三维微结构控制方法,其特征在于:其包括以下步骤:

1)确定热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差和误差变化;

2)对确定的热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差和误差变化进行模糊化处理,得到误差模糊变量和误差变化模糊变量;

3)分别获取误差模糊变量论域变化因子以及误差变化模糊变量论域变化因子;

4)分别确定热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量及误差变化模糊变量的新论域;

5)计算误差和误差变化在新论域中的模糊变量;

6)基于非线性变论域模糊控制规则自适应调整,得到热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数的模糊控制量;

7)对热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数的模糊控制量进行去模糊化处理,得到热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数控制量;

8)将热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数控制量发送到热熔电流体动力学喷印控制器,控制器根据热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数控制量对工艺参数进行调整,并进行热熔电流体动力学三维微结构喷印;

9)判断热熔电流体动力学三维微结构喷印是否结束,如果喷印完成,结束喷印,否则,跳入步骤1),继续循环喷印。

2.根据权利要求1所述的一种热熔电流体动力学高均匀性喷印三维微结构控制方法,其特征在于:步骤2)中根据热熔电流体动力学喷印检测的实际射流直径,确定热熔电流体动力学喷印期望射流直径与实际射流直径之间误差以及误差变化量,进行模糊化处理,得到误差模糊变量和误差变化模糊变量

E(k)第k时刻为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量,EC(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量,ke为误差量化因子,满足ke=Emax/emax,Emax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量的最大值,emax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差的最大值,kec为误差变化量化因子,满足kec=ECmax/ecmax,ECmax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊量的最大值,ecmax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化量的最大值,e(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差,Δe(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化量。

3.根据权利要求1所述的一种热熔电流体动力学高均匀性喷印三维微结构控制方法,其特征在于:步骤3)中通过 分别获取误差模糊变量论域变化因子以及误差变化模糊变量论域变化因子,θ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量论域变化因子,α为误差模糊变量论域变化因子的指数参数,满足α∈(0,1],τ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量论域变化因子,β为误差变化模糊变量论域变化因子的指数参数,满足β∈(0,1],Emax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量的最大值,E(k)第k时刻为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量,EC(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量,ECmax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊量的最大值。

4.根据权利要求1所述的一种热熔电流体动力学高均匀性喷印三维微结构控制方法,其特征在于:步骤5)中,根据量化因子的定义,计算新论域中的量化因子为分别计算热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差和误差变化在新论域中的模糊变量

其中ke'为新论域中的的误差量化因子, 为新论域中的误差变化量化因子,θ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量论域变化因子,Emax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量的最大值,emax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差的最大值,τ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量论域变化因子,ECmax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊量的最大值,ecmax为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化量的最大值。

5.根据权利要求1所述的一种热熔电流体动力学高均匀性喷印三维微结构控制方法,其特征在于:步骤6)中,根据误差模糊变量和误差变化模糊变量两者之间的关系综合考虑进行非线性变论域模糊控制规则的自适应调整,当误差较大时,则对误差控制加大控制权值,误差越大,其权值越大,误差变化较大时,则对误差变化控制加大控制权值,误差变化越大,其权值越大,进而得到非线性变论域自适应模糊控制规则为式中,U(k)为第k时刻热熔

电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数的模糊控制量,θ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量论域变化因子,E(k)第k时刻为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量,τ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量论域变化因子,EC(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量。

6.根据权利要求1所述的一种热熔电流体动力学高均匀性喷印三维微结构控制方法,其特征在于:步骤7)中对热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数的模糊控制量进行去模糊化处理,得到热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数控制量:u(k)=nu(k)×U(k),式中,u(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数控制量,nu(k)为第k时刻比例因子, 式中,umax为热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数控制的最大值,Umax为热熔电流体动力学喷印射流多物理场工艺参数的模糊控制量的最大值,θ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量论域变化因子,E(k)第k时刻为热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差模糊变量,τ(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量论域变化因子,EC(k)为第k时刻热熔电流体动力学喷印期望射流直径和实际射流直径之间误差变化模糊变量。