[发明专利]电纺直写闭环控制系统及控制方法

摘要

电纺直写闭环控制系统及控制方法，涉及一种电纺直写设备。提供一种可实现电纺直写纳米纤维直径的可控调节，提高纺丝射流喷射稳定性和纳米纤维直径均匀性的电纺直写闭环控制系统及控制方法。系统设有储液槽、供液器、喷丝头、收集板、微弱电流检测器、温度传感器、湿度传感器、数据采集器、控制计算机、直流高压电源和可调支架。建立有模糊控制器，通过检测纺丝电流获取射流喷射状态，依据纺丝电流变化调节施加电压和供液流速，避免了各干扰因素的影响，实现纺丝射流的长时间稳定喷射；调节模糊控制器设定电流可控制电纺直写纳米纤维直径。有利于提高电纺丝直写纳米纤维直径的可控性，对于电纺直写技术的工业化应用有着很好的推动作用。

主权项

电纺直写闭环控制系统，其特征在于设有储液槽、供液器、喷丝头、收集板、微弱电流检测器、温度传感器、湿度传感器、数据采集器、控制计算机和直流高压电源；所述储液槽安装于供液器上并经导管与喷丝头相连，为电纺直写过程提供溶液；喷丝头为射流喷射通道；收集板接地，用于收集纳米纤维；数据采集器接收端经数据线与微弱电流检测器、温度传感器、湿度传感器相连，接收各检测传感部件所获得的数据；微弱电流检测器用于检测纺丝电流，并通过数据传输线将电流信号输送给数据采集器，数据采集器的数字信号输出端接控制计算机的输入端口，将各检测传感部件所获得的数据变换后传送给控制计算机，以便进行控制程序的控制算法运算获得供液器和直流高压电源的控制信号以控制电纺直写过程的施加电压与供液流速；控制计算机的调模糊控制器的计算输出端口通过控制信号线接供液器和直流高压电源，用于调整供液器的供液流速和施加电压值；所述直流高压电源正极接喷丝头，直流高压电源负极经导线与地相连，控制端接在控制计算机上。