不失步的3D打印机

　  在打印较大模型时，打印时间往往很长，所以各种原因导致的失步几率也相应提高。如果打印过程中甚至将要打印完成时发生失步，就要重新开始，不但浪费了材料，更重要的是时间。

     闭环控制能很好的解决这一问题，源于它的控制原理。不同于普通3D打印机的控制方式，闭环带有反馈机制，通过编码器或光栅尺感知位置和速度等信息，从而对偏差进行调整。配合PID调节，能够实现高精度实时控制。这在数控机床上已有应用。如何为3D打印机加上这一功能呢？

     考虑到3D打印机的体积以及操作的简易性，我选择编码器而非光栅尺，但是不要自带编码器的直流电机。因为有时3D打印机的失步并非是电机力矩不够导致堵转，而是硬撞打印件导致的滑齿。将编码器安装在相应输出轴的从动轮上（大部分3D打印机以皮带传动）。X、Y轴各一个。为什么不是3个呢？Z轴大部分采用丝杆传动，运动量也很小，基本不会失步。Delta就另当别论了。

 　 采用直流电机取代步进电机。采用A4988的ramps1.4可以将其拆下，直接由转接板或杜邦线将控制线引出，连接至闭环控制器。一体板可自行引出。将编码器的AB相及电机线接到板子相应引脚上。此外，需要对固件的#define STEPS PER UNIT 100处进行修改。假设，皮带GT2，皮带轮16齿，编码器是 400线，4倍频后，400*4/(2*16)=50。

　　不仅解决了失步问题，还有效避免了机械装配精度、皮带间隙以及回程差等因素的影响，保证了打印精度和可靠性。