CN107257730A - 基于连续模型的前馈项 - Google Patents

Abstract

描述了控制打印设备的滑架的示例性方法。在一个实施中，通过打印设备的处理器资源过滤满足锐度阈值的目标速度值，使用应用于过滤速度输入的连续模型使用多个机电参数产生前馈项，基于预期的脉冲宽度调制(PWM)曲线和实际PWM曲线之间的差异产生反馈项，并且基于前馈项和反馈项调整提供给滑架的马达的电压。

Description

基于连续模型的前馈项

背景技术

一些打印设备包括滑架，其使标记设备移动，以将标记材料放置在介质上(例如，以便产生图像)。可通过与滑架连接的马达使滑架移动。随着打印设备的组件相互作用，可能产生噪声。

附图说明

图1-3是描绘用于控制打印设备的滑架的示例性系统的框图。

图4和5是描绘滑架相关值的示例性曲线的示例性图表。

图6-8是描绘用于控制打印设备的滑架的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在下述说明和附图中，描述了控制打印设备的滑架的装置、系统和/或方法的一些示例性实施。在本文所述的实例中，“打印设备”可以是用打印流体(例如，油墨)或墨粉将内容打印在物理介质(例如，纸或一层基于粉末的建筑材料等)上的设备。在打印在一层基于粉末的建筑材料上的情况下，打印设备可在逐层增材制造过程中使用打印流体的沉积。打印设备可使用适当的打印耗材，比如油墨、墨粉、流体或粉末，或用于打印的其他原料。在一些实例中，打印设备可以是三维(3D)打印设备。装置(比如打印设备)的滑架可以是可移动的，以将滑架上可运送的设备放置在期望位置上，而形成图像。例如，可运送的设备可以是标记设备，比如打印笔，以在打印介质上标记位置。滑架也可用于与装置的其他设备相互作用或启动交互作用。随着滑架移动和/或以其他方式进行交互作用，可影响打印质量并且可产生碰撞和/或噪声。

下面描述的各种实例涉及以连续模型的精度控制滑架并且可，例如，有助于相对光滑的滑架移动曲线，以避免碰撞、减少噪声、提高打印质量或其组合。如本文所使用，“连续模型”是可应用于连续数据的系统的数学描述。例如，控制滑架的系统的连续模型可以是描述运行参数对滑架的作用的数学式。连续模型不同于离散模型。如本文所使用，“曲线”指随着时间的推移映射到滑架上的值的集合。例如，滑架的速度曲线可包括表示在滑架从第一位置至第二位置移动期间在数个点处滑架速度的一组值。在一些实例中，相比具有静态参数的离散模型，例如，比如表示为查询表的离散模型，使用连续模型可提供状态转换的更光滑的四舍五入(其中圆度受过滤参数的影响)。通过过滤滑架的目标速度结合考虑影响滑架移动的装置的属性的连续模型，使状态转换变缓，本文所述的实例可确保滑架相对光滑的移动曲线。

如本文所使用，术语“包括”、“具有”和其变型的意思与术语“包含”或其适当的变型相同。此外，如本文所使用，术语“基于”意思是“至少部分基于”。因此，描述为基于一些刺激的特征可仅仅基于刺激或包括该刺激的刺激的组合。

图1-3是描绘用于控制滑架的示例性系统100、200和300的框图。例如，系统100、200和300可在打印设备中实施，以控制与打印设备滑架连接的打印设备笔的位置。参考图1，示例性系统100一般包括过滤引擎104、前馈引擎106、反馈引擎108和运动引擎102。一般而言，运动引擎102可基于来自过滤引擎104、前馈引擎106和反馈引擎108的输出使滑架移动。

过滤引擎104表示任何电路或电路(例如，处理器)和可执行指令的组合，以过滤与滑架移动相关的值。例如，过滤引擎104可表示电路或电路和可执行指令的组合，以当第一速度和第二速度之间的差异达到锐度阈值时，通过将目标速度值从第一速度改变至第二速度而将过滤器114应用于与滑架相关的目标速度值。如本文所使用，“锐度阈值”是超过确定的转换速度的特定变化程度，比如当前值和目标值之间等于或大于表示要避免的确定锐度数的差异。过滤器114可包括过滤参数，以当通过目标速度值达到锐度阈值时，根据过滤参数通过修改目标速度值(例如，将目标速度值从第一速度值变为第二速度值)使状态转换平滑。例如，目标速度值可与达到锐度阈值的滑架的当前速度足够不同。如本文所使用，“状态转换”指滑架状态的改变，比如滑架的位置的改变或滑架的速度的改变。示例性状态包括空转、加速、回转和减速。

如本文所使用，“过滤”包括将参数应用于值，如果符合条件，则修改该值。例如，当输入值的改变速度达到了通过过滤器114的参数鉴定的阈值时，当目标速度值变为目标速度时，过滤目标速度值，比如修改至之前的速度值和将来的速度值之间的加速或减速的程度。过滤引擎104可将过滤器114应用在目标速度值上，以产生目标速度，例如，以在环境约束下运转；满足与打印质量、声学(比如去除噪声和撞击声)等有关的质量品质；和/或减少对吞吐量或打印速度的不利作用。目标速度曲线可包括圆的转换，其是可接收的期望圆度，比如平衡操作速度和操作质量的圆度。如本文所使用，“圆的转换”是这样的转换，其包括转换速度从第一值至第二值的增量改变，使得转换区域中的曲线看上去是曲线而不是一个角。状态转换的圆度(例如，在状态转换时曲线的半径的尺寸或在状态转换区域中每个曲线值的边缘变化的程度)和/或锐度阈值可通过过滤参数来定义。例如，过滤引擎104的过滤器114可由多个过滤参数来定义，包括数字过滤器的衰减频率和带宽。多个过滤参数可模拟速度曲线的状态转换的鉴定和相应地通过过滤引擎104修改目标速度值。例如，过滤引擎104可使用多个过滤参数(例如，应用过滤器114)，以鉴定与目标速度值相关的转换事件并且在转换事件的区域修改速度曲线。如本文所使用，“转换事件”是表示状态转换的操作，比如改变速度来表示状态转换。如此，过滤引擎104可在状态转换时减缓预期的滑架动力学。过滤引擎104可基于过滤参数，根据状态转换的类型(例如，加速或减速)和状态转换时的速度改变(例如，加速或减速的程度)调整目标速度值。状态转换包括超过转换速度(例如，加速的速度或减速的速度)的速度的任何改变(例如，当前速度和目标速度的差异)，如通过锐度阈值确定的，比如符合锐度阈值的状态的改变。示例性状态转换包括从打印设备滑架的空转状态至打印设备滑架的加速状态的加速转换、从打印设备滑架的加速状态至打印设备滑架的回转状态的回转转换和从打印设备滑架的回转状态至打印设备滑架的减速状态的减速转换。

前馈引擎106表示任何电路或电路(例如，处理器)和可执行指令的组合，以基于连续模型112确定(例如，计算)滑架的前馈项。前馈项是滑架属性的预测值。示例性前馈项是脉冲宽度调制(PWM)值，比如对于扩大的工厂(例如，马达)的对照输入。例如，前馈引擎106可接收过滤的目标速度值作为输入并且基于连续模型112计算PWM值，以提供给控制器(其可接着用于转化成电压以驱动马达，如本文参考运动引擎108所讨论的)和/或直接提供给扩大的工厂。

连续模型112可使用目标速度值和多个机电参数。例如，连续模型112可使用在校准与滑架连接的标记设备时可辨认的参数，比如滑架可运送的设备的质量和预期针对滑架的摩擦力。示例性连续模型112使用的其他示例性参数包括与滑架连接的马达的多个马达参数，比如马达的绕线电阻和马达的扭矩常数。用于前馈项的连续模型112可开发为函数，以基于对系统100的运行环境来说已知的或可预测的改变来计算预测值。例如，可基于经验、运行测试和已知的环境对照来开发模型，其将参数(比如质量参数、摩擦力参数和多个马达参数)的改变绘图。参数比如质量、摩擦和内部马达温度(其影响马达参数)可随着时间的推移而改变并且适应这些参数改变的连续模型112可允许调整滑架的移动以及提高打印质量。

前馈引擎106可包括电路或电路和可执行指令的组合和/或将电路或电路和可执行指令的组合集成，以获得连续模型使用的参数。例如，如图3中所显示，系统可包括传感器，以鉴定系统属性而用作连续模型的输入参数。前馈引擎106可获得滑架可运送的设备的质量并且评估滑架的预期摩擦力。例如，可运送的设备可以是标记设备，其被周期性校准并且经滑架上设备的校准，可获得质量参数和摩擦力参数。

用于控制打印设备的滑架的装置中传感器设备的例子可包括材料水平估计器，比如图3的材料水平估计器330。例如，装置可以是打印设备，其包括与打印设备的标记设备连接的标记材料水平估计器，并且标记材料水平估计器可计算运行期间标记设备喷射的液滴的数量。在该实例中，标记设备(例如，打印设备的笔)的质量可基于喷射的液滴的数量，使用打印流体水平评估来确定，因为上次校准以及从标记设备的质量减去聚集量(例如，评估的喷射液滴的质量)来获得更新的打印设备滑架输送的质量。标记材料的例子是打印流体。

传感器的另一例子是温度传感器，比如图3的温度传感器332。温度传感器的例子是笔式环境温度传感器。结合温度传感器，前馈引擎106可使用来自温度传感器、速度值和实际马达PWM值的环境数据来评估马达的内部温度。可基于作为实时热模型输入的环境数据来计算内部温度。评估的内部温度可用于修改多个马达参数，其又改变用于确定前馈项的连续模型112。

反馈引擎108表示任何电路或电路(例如，处理器)和可执行指令的组合，以确定(例如，计算)反馈项。反馈项是系统100的预期值和实际值之间的比较值。例如，反馈项可以是基于目标PWM曲线的目标PWM值和用于致动滑架的实际PWM值之间的差异计算的PWM值。对于另一实例，反馈项可以是基于滑架的目标速度值和实际速度值之间差异的值(比如速度值或PWM值)。反馈引擎108可计算反馈项，以弥补与预期PWM曲线(或预期速度曲线)相比的滑架的未定型动力的PWM值(或速度值)、估计误差和实际PWM曲线(或实际速度曲线)的非线性。如此，基于目标预期速度和实际测量速度之间的速度的差异，反馈引擎108修改输入值。使用前馈项和反馈项二者，滑架可被提前和反应性移动，以弥补运行环境的改变，比如质量、磨损、温度等的改变，是否定型或未定型。

运动引擎102表示任何电路或电路(例如，处理器)和可执行指令的组合，以使滑架基于前馈项和反馈项移动。例如，运动引擎102可表示电路和可执行指令的组合，以使得与前馈项和反馈项相关的电压应用于滑架的马达。运动引擎102可包括用于从系统100使用的值导出电压(比如将PWM值转化成电压)的控制器。例如，运动引擎102可包括具有数学功能的比例控制器，比如比例积分控制器、比例导数控制器，或比例积分导数控制器。运动引擎102可使用基于前馈项和反馈项计算马达电压的脉冲宽度调制(PWM)功能控制马达。运动引擎102可包括打印侧驱动程序或其他可执行指令，以及电路，以经与滑架连接的马达控制滑架的运动。如本文所使用，“打印侧驱动程序”包括可执行指令或打印处理器，以操作打印设备的机构，比如打印设备的伺服系统。例如，运动引擎102可使得马达基于前馈项和反馈项弥补或减少滑架的移动，因为它们受质量、摩擦、马达特征等的弥补或降额改变的影响。在一些实例中，本文参考图1-3中任一个所述的功能可结合本文参考图4-8中任一个所述的功能一起提供。

图2和3描绘了用于控制滑架的示例性系统200和300。参考图2，系统200可包括控制器210、滑架226、与滑架226可操作地连接的马达224，以及与滑架226连接的标记设备228。控制器210可包括与处理器资源222可操作地连接的存储资源220。图3描绘了系统300可包括具有材料水平估计器330和温度传感器332的系统200的组件。

参考图2和3，存储资源220包括可由处理器资源222执行的指令。指令组是可运行的，以当处理器资源222执行指令组时，使得处理器资源222实施系统200的操作。储存在存储资源220上的指令组可表示为运动模块202、过滤模块204、前馈模块206和反馈模块208。运动模块202、过滤模块204、前馈模块206和反馈模块208表示当执行时，分别作为图1的运动引擎102、过滤引擎104、前馈引擎106和反馈引擎108起作用的程序指令。处理器资源222可实施一组指令，以执行系统200的模块中和/或与系统200的模块相关联的模块202、204、206、208和/或任何其他适当的操作。例如，处理器资源222可执行一组指令，以基于过滤参数数字地过滤目标速度值，使用过滤的目标速度值计算与连续模型112(例如，基于标记设备的质量、滑架预期的摩擦力和马达参数的预测性PWM模型)的预期速度相关的PWM值，并且使得马达基于源自PWM值的马达电压值在杆上移动滑架。本文所述的任何可执行指令可储存在至少一种机器可读的存储介质上。

尽管结合图2和其他示例性实施阐释和讨论了这些特定的模块和各种其他模块，但是模块的其他组合或子组合可包括在其他实施中。例如，尽管图2中阐释的和其他示例性实施中讨论的模块实施本文讨论的实例中的特定功能，但是这些和其他功能可在不同的模块或模块组合中完成、实施或实现。例如，分开阐释和/或讨论的两个或更多个模块可组合成实施结合两个模块所讨论的功能的模块。作为另一实例，如结合这些实例所讨论的在一个模块中实施的功能可在不同的模块或不同的多个模块中实施。

如本文所使用，“处理器资源”，比如处理器资源222是能够处理(例如，计算)指令的任何适当的电路，比如能够从存储资源220检索指令并且执行那些指令的一个或多个处理元件。例如，处理器资源222可以是中央处理器(CPU)，其确保通过提取、解码和执行模块202、204、206和208来控制滑架。示例性处理器资源(例如，处理器)包括至少一个CPU、基于半导体的微处理器、可编程逻辑设备(PLD)等。示例性PLD包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)和可擦可编程逻辑设备(EPLD)。处理器资源222可包括集成在单个设备中或分布在不同设备上的多个处理元件。处理器资源222可连续、同时或部分同时处理指令。

如本文所使用，“存储资源”，比如存储资源220表示存储由系统200使用和/或产生的数据的介质。例如，由系统200使用的数据包括连续模型112和过滤器114。介质是任何非瞬时介质或非瞬时介质的组合，能够电子存储数据，比如系统200的模块和/或由系统200使用的数据。例如，介质可以是存储介质，其不同于瞬时传递介质，比如信号。介质可以是机器可读的，比如计算机可读的。介质可以是能够包含(即，储存)可执行指令的电子、磁、光或其他物理储存设备。存储资源220可视为存储当被处理器资源222执行时使得处理器资源222实施图2的系统200(或在图3的情况下的系统300)的功能的程序指令。存储资源220可集成在与处理器资源222相同的设备中或其可以是分开的，但是该设备和处理器资源222可使用它。存储资源220可分布在不同的设备上。存储资源220可表示相同的物理介质或分开的物理介质。

在本文的讨论中，图1的引擎102、104、106和108和图2和3的模块202、204、206和208已经描述为电路或电路和可执行指令的组合。这种组件可以以许多方式实施。参看图2，可执行的指令可以是处理器可执行的指令，比如储存在存储资源220上的程序指令，其是瞬时的、非瞬时的计算机可读的存储介质，并且电路可以是用于执行那些指令的电子电路，比如处理器资源222。位于存储资源220上的指令可包括由处理器资源222直接(比如机器代码)或间接(比如脚本)执行的任何指令组。

在一些实例中，系统200可包括可执行指令，其可以是安装包的一部分，其当安装时可由处理器资源222执行，以实施系统200的操作，比如参考图6-8描述的方法。在该实例中，存储资源220可以是便携式介质比如光盘、数字视频光盘、闪存盘或计算机设备保持的存储器，比如从其可下载和安装安装包的云服务设备。在另一实例中，可执行指令可以是已经安装的一种或多种应用的一部分。存储资源220可以是非瞬时存储器资源比如只读存储器(ROM)、瞬时存储器资源，比如随机存取存储器(RAM)、储存设备，或其组合。存储资源220的示例性形式包括静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、闪存等。存储资源220可包括集成的存储器比如硬盘存储器(HD)、固态存储器(SSD)或光驱。

图1-3中框之间的连接(链路)一般表示下述中的一种或其组合：电缆、无线连接、光纤连接、或经远程通信链路的远程连接、红外链路、射频链路、或提供电子通信的系统的任何其他连接器。链路可至少部分包括内部网络、因特网或二者的组合。链路可也包括中间代理、路由器、交换机、负载均衡器等。

参考图1-3，图1的引擎102、104、106和108和/或图2的模块202、204、206和208可分布在不同的计算设备上或集成在单个设备，比如打印设备中。引擎和/或模块可完成或有助于完成在描述另一引擎和/或模块中进行的操作。例如，图1的运动引擎102可请求、完成或实施参考图1的运动引擎102以及过滤引擎104、前馈引擎106和反馈引擎108描述的方法或操作。因此，尽管各种引擎和模块在图1-3中显示为分开的引擎，但是在其他实施中，多个引擎和/或模块的功能可作为单个引擎和/或模块实施或分开在各个引擎和/或模块中实施。在一些实例中，系统100的引擎可实施结合图6-8描述的示例性方法。

图4和5是描绘滑架相关值的示例性曲线的示例性图表。图4是描绘打印设备滑架40英寸每秒(IPS)移动期间，未过滤的输入的速度曲线的曲线401与过滤输入的曲线403相比较的图。过滤曲线401的值以产生曲线403的值可通过，例如，图1的过滤引擎104使用过滤器114实施。基于应用于速度曲线401的值的过滤器参数，确定曲线403的圆度(如在例如上行和下行中显示)。圆度表示性能(例如，滑架可以多快加速或减速以完成移动)和打印质量(例如，标记设备可画线多直和最小化打印质量假象)之间的折中。例如，曲线401的斜率中转换的锐度可产生碰撞和噪声并且具有更光滑的(例如，更圆的)转换可避免这些缺陷。可通过改变过滤参数(例如，数字过滤器的衰减频率或带宽)而调整圆度。例如，过滤器可包括从测试打印设备装置鉴定的参数，以确定设计到滑架轴承中的加速范围，比如鉴定产生启动的加速度。

参考图5，该图描绘了前馈PWM曲线501、反馈PWM曲线503和用于致动马达的实际PWM曲线505。在40IPS移动的该实例中，通过将前馈曲线501的值和反馈曲线503的值结合而产生实际PWM曲线505。在图1的示例性系统100中，前馈引擎106可确定前馈PWM曲线501的值，反馈引擎106可确定反馈PWM曲线503的值，并且运动引擎102可确定实际PWM曲线505的值。

本文讨论的曲线可被设计到控制器中。例如，图2和3的控制器210可使用过滤器114和连续模型112来模拟图4和5中显示的曲线。如此，用于控制滑架的系统或装置可使用前馈连续模型112在反应性容差范围内弥补和克服源自滑架相互作用的组合力。

图6是描绘用于控制打印设备的滑架的示例性系统600的示例性操作的流程图。参考图6，图6的示例性组件大体上包括数据601、603、605和607以及函数602、604、606和608，如经电路和可执行指令的组合(比如在打印设备中ASIC上执行的固件)所实施。图6描绘了用于响应滑架移动请求而控制滑架的示例性操作流程。如本文所使用，“滑架移动请求”表示将滑架移动至期望位置的指令。

表示为vel_cmd(k)的数据601表示输入速度值，其作为由filt(z)表示的过滤器函数604的参数接收。过滤器函数604将过滤器114应用于vel_cmd(k)值，以产生由vel_filt(k)表示的过滤的输入速度值603。当执行过滤模块204时，例如，过滤器函数604可通过图1的过滤引擎104或通过图2和3的处理器资源222进行。

过滤的输入速度值603作为由vel_err(k)表示的差值605，传递至由ff(z)表示的前馈函数606，和由fb(z)表示的反馈函数608。当执行前馈模块206时，前馈函数606可，例如，通过图1的前馈引擎106使用连续模型112或通过图2和3的处理器资源222进行。当执行反馈模块208时，反馈函数608可，例如，通过图1的反馈引擎108或通过图2和3的处理器资源222进行。如图6中所显示，通过将过滤的目标速度值603和由vel_act(k)表示的实际速度值607的负值组合而计算差值605。在该实例中，数据601、603、605和607表示速度值而前馈函数606和反馈函数608的输出是PWM值并且组合成输入PWM值而与表示为g(s)的扩大的工厂函数602一起使用。重新获得滑架的实际速度值607作为输入，以确定差值605。

数字计算转换成机械电压输出经扩大的工厂函数602表示，其可将PWM值转换成马达可用的电气信号，以移动滑架。扩大的工厂函数602可通过，例如，扩大的工厂，其表示图1的运动引擎102、打印侧驱动程序、马达界面或其他数字-机械转换机制，比如其组合进行。对于另一实例，当执行运动模块202时，扩大的工厂函数602可通过图2和3的处理器资源222进行。

函数602、604、606和608可通过用于控制打印设备的滑架的装置或系统进行。例如，图1的引擎102、104、106和108或包括上述图2和3的模块202、204、206和208的处理器资源222和存储资源220可实施函数602、604、606和608，以产生滑架的实际速度607。

图7和8是描绘用于控制打印设备的滑架的示例性方法的流程图。上面参考图1-3描述的系统100、200和300可实施参考图7和8描述的方法。参考图7，控制滑架的示例性方法一般包括基于滑架移动请求接收目标速度值，过滤速度曲线的状态转换内鉴定的目标速度值，基于连续模型产生前馈项，产生反馈项，并基于前馈项和反馈项调整向滑架的马达提供的电压。

在框700中，基于滑架移动请求，经打印设备的驱动程序界面接收目标速度值。如本文所使用，“打印设备的驱动程序界面”是通过驱动程序确立的界面的打印侧(例如，在从计算机设备至打印设备通信的打印工作的打印设备的接收侧)。滑架移动请求可提供位置并且鉴定目标速度以基于打印模式到达该位置(例如，高质量打印模式可具有比草稿质量打印模式更慢的IPS速度)。例如，可请求位置，比如盖子位置，并且可通过打印设备鉴定在特定IPS下的速度(例如，处理器资源和打印侧驱动程序的组合)。如本文所使用，打印侧驱动程序表示当执行时使得打印设备实施滑架移动请求的可执行指令。打印侧驱动程序可通过用目标速度请求系统(比如图1-3的系统100-300)来管理滑架的运转。

在框702中，过滤与速度曲线的状态转换相关的目标速度值。应用于目标速度值的过滤器(比如图1的过滤器114)可鉴定达到锐度阈值(例如，超过速度最大值的改变)的速度转换。当第一速度与第二速度之间的改变超过锐度阈值时，随着滑架的速度改变，随着时间的推移可逐渐出现变化程度的衰减(例如，降低了改变的斜率)而不是从一个速度瞬时改变至另一速度。

在框704，基于连续模型产生前馈项。连续模型采用过滤的目标速度值并且基于多个机电参数计算值。例如，连续模型可提供输出，其可随着质量参数、摩擦参数、马达参数、过滤的目标速度值、滑架的位置，和其他系统的改变或环境改变而改变。可经系统传感器和/或计算(比如模型)实现连续模型的输入参数(比如质量参数、摩擦参数和马达参数)。在示例性方法中，连续模型的输出可以是可用于提供给扩大的工厂(例如，打印侧驱动程序、马达等)的PWM值，以转换成使滑架移动的机构。

在框706中，基于滑架的预期PWM曲线和滑架的实际PWM曲线产生反馈项。预期PWM值和实际PWM值之间的差可能是由于未定型动力和外部干扰原因。反馈项可用于修改连续模型的结果，以弥补实际值和预期值中的那些未定型的或外部差异。如此，系统(比如用于控制滑架的系统100)可适于可能不符合定型的参数并且可能使用反馈项单独定制装置的滑架移动的操作。

在框708中，基于前馈项和反馈项调整提供给滑架的马达的电压。例如，前馈项和反馈项可组合成用于为滑架马达供电的总体PWM值。

图8包括的框与图7的框类似并且提供了另外的框和细节。尤其，图8描绘了大体上与校准标记设备相关的另外示例性框和示例性细节，获得用于连续模型的参数，和使状态转换变缓。框808、810、812、814和816与图7的框700、702、704、706和708类似，并且为了简洁，整体上不再重复它们的各自描述。

在框802中，校准与滑架连接的标记设备。校准可有助于减轻制造过程中以及随着时间的推移使用标记设备(和例如，打印设备系统的其他组件)引入的影响。作为图8中例证的校准阶段的一部分，在框804中获得质量参数和摩擦参数。在图8的实例中，在框820中通过确定标记设备使用的标记材料的量，获得质量参数。可以以各种方式确定使用的标记材料的量，比如计算由标记设备表示的滴。在该实例中，在框804中，基于使用的标记材料的量(如在框822中确定的)和标记设备的材料容量(例如，墨盒的容量尺寸)评估标记设备的标记材料水平。在框824中，基于图8的实例中的标记设备的标记材料水平来计算质量参数。如此，随着使用标记材料，标记设备的质量改变，并且相应地更新连续模型(并且，因此相应地更新前馈项)。

在框806中，可使用实时热模型利用来自环境温度传感器的输入评估马达的内部温度。该热模型可使用马达PWM、速度和来自环境温度传感器的环境温度值。如本文所讨论，马达的内部温度可影响连续模型中使用的马达参数，并且因此，内部温度可指示连续模型输出值的改变以适当弥补滑架速度。

如在框826中例证的，可使速度曲线的状态转换变缓，以满足激发阈值和声学阈值的至少一种。如本文所使用，“激发阈值”是已知的或建模的有关滑架过多移动的阈值并且“声学阈值”是有关噪声质量的已知的或建模的阈值。在设置或以其他方式建立过滤器的参数时可鉴定和使用阈值。如此，实施该方法的系统或装置(比如系统100-300)可在质量标准内运转。

使用示例性方法和/或本文所述的系统和装置的示例性组件，基于校准、适应性建模和随着时间推移的运行环境的改变，单个打印设备可保持性能。结果，基于个体运行环境特征，可例如放宽打印设备制造容差，并且伺服系统可保持性能(而不是为一组单元的变化和一般运行环境特征的变化而校准)。

尽管图6-8的流程图阐释了执行的特定顺序，但是执行的顺序可能与其阐释的顺序不同。例如，框的执行顺序可能相对于显示的顺序不同。而且，相继显示的框可同时或部分同时执行。所有的这些变化都在本说明书的范围内。

已经参考前述实例显示和描述了本说明书。但是，应理解可作出其他形式、细节和实例而不背离所附权利要求的精神和范围。权利要求中使用词“第一”、“第二”或相关术语不用于将权利要求要素限于一种顺序或位置，而是仅用于区分单独的权利要求要素。

本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或如此公开的任何方法或过程的所有要素可以以任何组合来结合，其中至少一些这样的特征和/或要素相互排斥的组合除外。

Claims (15)

1.一种系统，其包括：

过滤引擎，其将过滤器应用于与滑架相关的目标速度值，所述过滤器包括过滤参数，以当第一速度值和第二速度值之间的第一差异达到锐度阈值时通过将目标速度值从所述第一速度值改变至所述第二速度值而使状态转换变平滑；

前馈引擎，其基于连续模型确定滑架的前馈项，所述连续模型使用速度曲线的目标速度值、所述滑架可运送的设备的质量和预期针对所述滑架的摩擦力；

反馈引擎，其基于所述目标速度值和所述滑架的实际速度值之间的第二差异确定反馈项；和

运动引擎，其基于所述前馈项和所述反馈项使所述滑架移动。

2.权利要求1所述的系统，其中：

所述运动引擎包括使用脉冲宽度调制(PWM)功能控制马达的比例控制器，基于所述前馈项和所述反馈项计算马达电压，所述前馈项是目标PWM曲线的PWM值；并且

所述过滤引擎用来：

鉴定所述速度曲线的所述状态转换；和

基于所述过滤参数，在所述状态转换的区域修改所述速度曲线，以对所述状态转换的类别和所述状态转换时的速度改变进行调整。

3.权利要求1所述的系统，其中所述前馈引擎进一步用来：

经校准所述滑架上的所述设备而获得质量和摩擦力；和

基于实时热模型使用环境数据、所述实际速度值和实际马达PWM值，评估内部温度，

其中所述连续模型使用多个马达参数。

4.权利要求3所述的系统，其中所述前馈引擎进一步：

使用环境温度传感器获得所述环境数据；和

基于所述内部温度修改多个马达参数，

其中所述多个马达参数包括绕线电阻和扭矩常数。

5.权利要求3所述的系统，其中所述前馈引擎进一步：

基于喷射液滴的数量，使用打印流体水平估计器，确定所述设备的质量，

其中所述滑架是打印设备滑架并且所述设备是打印设备笔。

6.一种装置，其包括：

滑架；

与所述滑架连接的标记设备；

与所述滑架可操作地连接的马达；和

控制器，其包括处理器资源和计算机可读的存储介质，所述计算机可读的存储介质包括所述处理器资源可执行的一组指令，以便：

基于过滤参数过滤目标速度值；

使用所过滤的目标速度值，基于所述标记设备的质量、所述滑架预期的摩擦力和马达参数，计算包括与连续模型的预期速度相关的脉冲宽度调制(PWM)值的前馈项；和

基于所述PWM值使得所述马达移动所述滑架。

7.权利要求6所述的装置，进一步包括：

笔式环境温度传感器，其获得所述装置中的环境数据；并且

其中所述指令组可通过所述处理器资源执行，以便：

基于所述环境数据，计算所述马达的温度评估。

8.权利要求6所述的装置，进一步包括：

与所述标记设备连接的标记材料水平估计器，所述标记材料水平估计器计算由所述标记设备喷射的液滴的数量。

9.权利要求6所述的装置，其中过滤所述目标速度值的数字模型的所述指令组可由所述处理器资源执行，以便：

鉴定与所述目标速度值相关的转换事件；和

在所述转换事件的曲线区域减缓速度的改变。

10.权利要求6所述的装置，其中所述指令组可由处理器资源执行，以便：

弥补未定型动力的PWM值、估计误差和与预期速度相比的滑架的实际速度的非线性。

11.一种用于控制打印设备滑架的方法，所述方法包括：

基于滑架移动请求，经所述打印设备的驱动程序界面接收目标速度值；

由所述打印设备的处理器资源过滤所述目标速度值，所述目标速度值被鉴定为在满足锐度阈值的速度曲线的状态转换内；

基于使用所过滤的目标速度值和校准时可辨认的多个机电参数的连续模型，通过所述处理器资源产生前馈项；

基于滑架的预期的脉冲宽度调制(PWM)曲线和所述滑架的实际PWM曲线之间的差异，通过所述处理器资源产生反馈项；和

基于所述前馈项和所述反馈项，调整待提供给马达的电压，以使所述滑架移动。

12.权利要求11所述的方法，其中：

过滤所述目标速度值包括：

减缓所述状态转换，以满足激发阈值和声学阈值中的至少一种。

13.权利要求11所述的方法，包括：

校准与所述滑架连接的标记设备；和

鉴定校准时的质量参数和摩擦参数，

其中多个机电参数包括所述质量参数、所述摩擦参数和马达参数。

14.权利要求13所述的方法，包括：

确定所述标记设备使用的标记材料的量；

基于所使用的标记材料的量和所述标记设备的材料容量，评估所述标记设备的标记材料水平；和

基于所述标记设备的所述标记材料水平，计算质量参数。

15.权利要求11所述的方法，包括：

使用实时热模型利用来自环境温度传感器的输入，评估所述马达的内部温度。