基于线宽测量的增材制造流量智能控制方法

【摘要】组织工程学是把生物活性物质在体外培养一段时间后，使其能够修复或者形成新的器官的技术。体内移植或体外移植都能够修复组织缺损，代替人体自身组织或器官的一部分或所有的功能[1]。利用组织工程与低温成形技术制备的支架能为细胞提供生长、增殖、分化的场所，经过培养形成新的组织或者器官。因此，生物支架的成形质量对组织器官的修复有重要的影响。支架制备装置―低温成形机是制备复杂形状的三维支架的先进成形设备，将制备生物支架的浆料送入低温成形机的料仓中，由喷头喷出，按照软件规划的轨迹堆积成数据模型所描述的三维立体支架。均匀一致的支架浆料线宽使得实体模型或支架拥有良好的孔隙形状和孔隙率，从而有利于细胞的粘附、生长、繁殖和分化。因此，对支架材料线宽精度控制的研究是组织工程学研究的一个非常重要的方面。目前在低温成形机制备支架的过程中，喷头喷出浆料的流速流量属于开环控制，一旦在制备过程中出现误差，无法对其进行实时调整和校正，因流量不足引起的坍塌或者流量过大引起的过堆都会大大降低实体模型或支架的精度和表面质量。综上，本文提出了一种基于线宽测量的增材制造流量的智能控制方法。将摄像头采集的当前扫描线宽与设定值进行对比，控制成形设备的工作台位移速度与喷头流量的相对关系。其中支架浆料线宽的采集作为是整个闭环控制研究的重点，文中提出三种方案，分别为单摄像头直接测量支架浆料线宽、单摄像头加图像处理测量支架浆料线宽和双摄像头加图像处理测量支架浆料线宽，经过对比第三种方案能够实时测量支架浆料线宽且算术平均误差为0.013，从而作为闭环回路中的反馈信号完成整个智能控制。
【作者】王瑞艳；
【导师】史廷春；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】组织工程；增材制造；双摄像头；图像处理；闭环控制；线宽精度；

【参考文献】
[1]黄毅.融合人血清白蛋白的白介素1受体拮抗剂的药效学和药代动力学研究[D].湖北大学,微生物与生化药学,2012,硕士.
[2]王萨日娜.蒙古族传统皮制品的制作工艺及其审美特征[D].内蒙古师范大学,中国少数民族艺术,2013,硕士.
[3]吴雪.小学班主任职业压力、应付方式与职业倦怠的关系研究[D].湖南师范大学,应用心理（专业学位）,2014,硕士.
[4]潘瑶.MAPK信号通路及SPAG9在孕裸鼠宫颈癌皮下移植瘤的表达水平的研究[D].福建医科大学,妇产科学,2014,硕士.
[5]张旭,张东英,孙涛,张巍.基于逻辑判断法的继电保护仿真系统开发[J].电力系统自动化,2009,02:53-56.
[6]周玲.中印专利强制许可问题比较研究[D].华中师范大学,民商法学,2013,硕士.
[7]张庆国.氧含量影响钢液吸氮的理论研究[J].炼钢.2003(06)
[8]刘一婷.放逐：校园欺负中“双面人”的境遇[D].首都师范大学,学科教学,2014,硕士.
[9]连思齐.陈忠实《白鹿原》女性书写新探[D].广东技术师范学院,中国现当代文学,2014,硕士.
[10]储婷.《现代汉语词典》（第6版）动宾结构名词释义研究[D].河北师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[11]张晴.自动扶梯功能安全系统的研发[D].苏州大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[12]肖星星.短时语音说话人识别方法及应用[D].复旦大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[13]彭华.医学CT图像三维可视化加速算法的研究[D].东北大学,模式识别与智能系统,2010,硕士.
[14]范佳平.共轭链长对低并噻吩分子电子器件NDR位置的影响及多功能器件的设计[D].东北师范大学,2012.
[15]冯勇,鲍晟,余星火.非奇异终端滑模控制系统的设计方法[J].控制与决策,2002,02:194-198.
[16]母美荣.（2+1）-维薛定谔方程的Lie对称、一维优化系统及约化[D].内蒙古大学,应用数学,2014,硕士.
[17]张雪涛.湖南学生团体研究（1945-1949）[D].湖南师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[18]贾政.多b值磁共振弥散加权成像对胰腺癌及慢性肿块型胰腺炎的价值研究[D].吉林大学,影像医学与核医学,2013,硕士.
[19]刘咏飞,鞠平,薛禹胜,吴峰,张建勇.随机激励下电力系统特性的计算分析[J].电力系统自动化,2014,09:137-142.
[20]张妍.硒促进小鼠胚胎干细胞分化为胰岛细胞的实验研究[D].内蒙古农业大学,动物遗传育种与繁殖,2004,硕士.
[21]郁佳莉.低应力多碰载荷下紫铜的塑性变形及其机理研究[D].苏州大学,机械电子工程,2013,硕士.
[22]曹执令.市场经济中的高等教育产业及其发展策略[D].湖南师范大学,产业经济学,2004,硕士.
[23]孟晨.多绕组电力变压器波过程的计算与分析[D].沈阳工业大学,电工理论与新技术,2013,硕士.
[24]江科世.言说中的不朽—《斐多》读解[D].兰州大学,外国哲学,2013,硕士.
[25]黄伟文.A公司聚碳酸脂眼用镜片生产项目的技术与经济评估[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[26]肖中.新疆民众反帝联合会研究[D].新疆大学,中国近现代史,2013,硕士.
[27]杨青.“过劳死”侵权法律问题研究[D].贵州民族大学,民商法学,2012,硕士.
[28]张欣.民国时期国定税则委员会研究[D].南京大学,中国近现代史,2013,硕士.
[29]金丕振.今日山特维克-汤姆洛克集团[J].国外金属矿山.2000(05)
[30]杜玉娟.毛泽东统战理论及其中国传统文化特色研究[D].湖南科技大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[31]刘红林.一种新型膜穿透肽的穿膜特性研究[D].山西医科大学,生物化学与分子生物学,2002,硕士.
[32]杨阳.高纯超细α-Al_2O_3粉体的制备与表征[D].山东大学,纳米材料化学,2013,硕士.
[33]石裕浪.基于模糊PID控制的SBBR分散式污水处理工艺控制系统研究[D].武汉纺织大学,机械电子工程,2014,硕士.
[34]王璐.语言距离与吴语互通度[D].华东师范大学,英语语言文学,2014,博士.
[35]夏天白.中国城市化阶段碳排放交易机制研究[D].沈阳理工大学,应用经济学,2012,硕士.
[36]翟志华.公立高校财务绩效评价指标体系的构建[J].商业会计,2015,05:105-106.
[37]刘璐.行政自我评价法律制度研究[D].中国地质大学（北京）,法律,2014,硕士.
[38]余浩.类黄酮生物合成途径核心位点的分子进化分析[D].西南大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[39]黄娜.外资与东亚经济增长及其对我国的启示[D].青岛大学,金融学,2004,硕士.
[40]李佳.卫生陶瓷注浆成型石膏模的性能研究[D].华南理工大学,材料工程,2012,硕士.
[41]田琦.项目融资风险及基于影响图的风险评估[D].西南财经大学,2005.
[42]张凌希.《大清会典》与《大清律》关系探究[D].吉林大学,法律史,2014,硕士.
[43]冯亮.新疆福彩中心短信发送平台的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[44]王加志.保心降压康对高血压大鼠血浆AngⅡ及ALD水平影响的实验研究[D].黑龙江中医药大学,中医临床基础,2004,硕士.
[45]郭晓东.新时期中国和平发展战略的外部挑战及对策研究[D].南京师范大学,科学社会主义,2014,博士.
[46]范君.基于金纳米簇生物传感器的研究[D].苏州大学,分析化学,2014,硕士.
[47]刘爽英,张静.基于SQLServer2000的数据仓库和数据挖掘[J].华北工学院学报,2004,05:322-324.
[48]毛振.整车企业产品协同开发流程管理模式构建与应用[D].重庆大学,工业工程,2014,硕士.
[49]封伟,李冬杰,吕鹏.柔性导热纳米复合材料研究进展[J].航空材料学报,2013,04:90-97.
[50]阎冬.以变应变 突出重围—M进出口公司转型研究[D].西南财经大学,工商管理,2003,硕士.