金属3D打印在3D打印领域中是最具有发展潜力的技术,也是3D打印技术的重要发展方向。本课题以FDM（Fused Deposition Modeling）式螺杆挤出金属3D打印平台为研究对象,重点对打印平台控制系统开展研究。主要研究内容包括:控制系统硬件选型与设计、步进电机加减速控制算法的优化、螺杆套筒温度控制算法的优化以及试验测试与分析四部分。具体的研究内容和结论如下:（1）确定硬件和软件控制系统的整体设计方案。本文以Arduino mega 2560开发板为控制系统的主控制器,分别对其各个部分的硬件与软件进行设计。主要包括主控制模块、串行通信模块、运动模块、温度控制模块以及电源模块等部分,并对其功能和原理进行详细描述。（2）对步进电机控制算法开展研究。为提高步进电机控制的稳定性,针对目前常见的步进电机加减速控制算法存在的缺点,提出一种新型的S-梯形加减速控制算法,并研究该算法的具体应用方法与实现。通过仿真结果可知,本课题提出的S-梯形加减速算法能减小启停时脉冲频率突变情况的产生,减小步进电机发生失步和过冲现象的几率,提高步进电机控制精度的同时还提高打印效率。（3）对螺杆套筒温度控制算法开展研究。首先研究螺杆套筒温度对金属浆料粘度影响的相关实验;然后通过加热实验得出螺杆套筒温度系统的数学模型;最后使用Matlab软件对改进的BP-PID（Back Propagation Neural Network Proportion Integration Differentiation）算法、PID算法和BP-PID算法进行仿真对比分析。仿真结果表明,相比BP-PID算法和PID算法,改进的BP-PID算法具有超调量更小、调整时间更短、响应速度和收敛速度更快等优点。（4）搭建整个金属3D打印平台控制系统,并进行相应的试验测试。步进电机控制试验测试:提出的新型S-梯形加减速算法不仅能减少启停过程中发生的失步与过冲现象,提高控制精度,还节省打印时间,提高打印效率。温度控制试验测试:改进的BP-PID算法在迭代次数、收敛速度、超调量以及恒温控制精度等性能指标方面均有明显提升,恒温控制精度可达±0.36℃,表明本课题改进的BP-PID算法具有更好的控制效果。金属零件打印试验:搭建的FDM式螺杆挤出金属3D打印平台控制系统中硬件和控制算法能够稳定运行。金属3D打印平台的打印精度控制在0.1mm以内,满足预期金属3D打印平台的设计要求。