电纺直写作为一种新兴的微纳喷印技术,以其工艺简单、灵活性好、适用材料广等优势在微纳传感器、生物工程、新型材料等领域获得广泛应用。克服电纺直写沉积干扰多、约束条件少等缺点,构建在线控制策略提升电纺直写沉积定位精度、结构均匀性,促进功能性图案微纳结构的精确直写喷印,已经成为其产业化应用的核心。论文围绕电纺直写综合控制系统的建立,研究了射流喷射的运动与电学行为,构建了电纺直写闭环控制系统,实现了精确的图案化沉积,探索了功能性直写图案的应用。研发了集视觉与电流检测为一体的电纺直写平台,研究了电纺直写过程的纺丝电流和射流形貌演变行为,实现电纺直写施加电压、平台运动速度等控制参量的优化匹配。电纺直写电流将随着施加电压的增加而增大,并将依次出现“液滴悬浮”、“泰勒锥”、“泰勒锥缩进”、“射流分叉”四种射流模式;抑制电纺电流波动有助于减小电纺直写纳米纤维直径的分布区间,泰勒锥模式适用于长期稳定直写,最优直写平台运动速度为12.6～23.3mm/s,可实现均匀微纳图案喷印。构建了集成化电纺直写系统,完成了多轴直写运动平台的搭建与综合控制软件的开发,实现了施加电压、电纺电流、射流形貌、收集板运动速度与轨迹等电纺直写参量的实时监控。引入模糊控制算法完成了电纺直写自适应闭环控制程序的开发,实现射流形貌视觉检测与纺丝电流电流检测的双重闭环控制。闭环控制系统的构建极大地增强了电纺直写射流喷印的稳定性,加入双重反馈控制电纺直写纤维直径分布区间减小了 70%,电流波动范围从35%降低到14%。初步探索了功能性图案化直写,利用电纺直写系统精确图案化沉积和便于复杂图案成型的优势,完成了带状和环状的测速编码器的电纺直写喷印;测速结果表明,带状编码器测速误差小于4.76%,环装编码器测速误差小于1.65%。本文开发了电纺直写多目标闭环控制系统,掌握了射流精确喷印与图案化结构电纺直写控制规律,可实现电纺直写的精确图案化沉积和功能微纳器件的喷印制造,有助于进一步推动了电纺直写技术的产业化进程。