喷墨打印中墨滴落点的控制与补偿

摘要

随着CAD/CAE技术的迅速发展，工程打印机的应用日益广泛，而且对打印速度和打印质量的要求也逐渐提高。由于字车运动而导致的喷射墨滴落点位置的偏差严重影响了打印质量的进一步提高。为此，本文针对通用宽幅面喷墨打印机字车运动的特点，提出了一种“逐段预测，群点补偿”的方法。 首先设计了基于卡尔曼滤波器的速度估计器，利用系统在当前采样点的位移来估计下一采样段的状态；其次，根据实验数据确定了电机模型的相关参数；再次，提出了一种基于预估速度进行喷墨补偿的方法，将在当前采样点估计出的速度作为下一采样段内所有喷点的速度，在打印位置到来之前提前进行喷射，补偿落点误差；最后，采用系统级设计工具DSP Builder进行了设计与实现，仿真结果表明：落点的偏差能够被补偿到小于1um。

目录

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第一章绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

第二章问题的提出与阐述

2.1喷墨打印机字车运动特点

2.2问题的提出

2.3问题的解决方法与步骤

2.4“群点补偿”

2.5本章小结

第三章直流电机噪声参数辨识

3.1直流电机模型

3.1.1直流电机拖动基本方程与推导

3.1.2直流电机闭环PID控制模型

3.2噪声参数辨识

3.2.1白噪声

3.2.2直流电机噪声参数的确定

3.3本章小结

第四章卡尔曼预测与控制量计算

4.1卡尔曼滤波理论简介

4.1.1卡尔曼滤波基本理论

4.1.2卡尔曼滤波的递推算法

4.2卡尔曼滤波方程的建立

4.2.1卡尔曼滤波方程建立

4.2.2卡尔曼滤波初始参数的选取

4.3墨滴落点偏差及补偿

4.3.1喷射补偿控制原理

4.3.2误差比较

4.4本章小结

第五章算法实现

5.1卡尔曼预测模块设计

5.1.1 DSPBuilder简介

5.1.2卡尔曼滤波算法矩阵运算的分解

5.1.3卡尔曼滤波模型的建立

5.1.4误差分析

5.2控制量计算模块实现

5.2.1控制量计算基本思想

5.2.2控制量计算实现

5.3本章小结

第六章总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

在读期间的研究成果