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电动机开题报告


毕业设计(论文) 毕业设计(论文)开题报告
1.毕业设计(论文)题目背景、研究意义及国内外相关研究情况。 直线电动机是利用电磁作用原理,将电能直接转换成直线运动的设备。它取消 了源动力和工作台部件之间的一切中间传动环节,使得机械传动链的长度为零,即 “直接驱动”或“零传动” 。与旋转电机相比,直线电动机具有高速度、高加速度、 大推/拉力、高定位精度和高重复定位精度等特征[1]。正是直线电机的这些显著 特征决定了它在数控机床、 机器人和其它需要直线伺服传动的领域中有着广阔的应 用前景。目前在欧美发达国家直线电机已在高速加工中心得到了广泛应用。直线电 机是一种直接将电能转化为直线机械运动的装置,可广泛应用于各种数控机床、医 疗器械、检测设备、坐标测量机械设备等。由于无中间机械转化机构,使其结构简 单、 元器件少、 对机械加工的要求低; 其速度通常是传统方式速度的五到十倍以上, 不仅可以实现大位移、大功率驱动,而且能够实现微位移、高频响驱动,是现代装 备制造业的更新换代产品,也是现代精密制造装备的核心。直线电机的推广应用, 将带来可观的经济效益和社会效益,是一个国家的整体制造业水平提高的关键因 素。 电机调速问题一直是自动化领域比较重要的问题之一。 不同领域对于电机的调 速性能有着不同的要求,因此,不同的调速方法有着不同的应用场合。直流电机脉 冲宽度调制(Pulse Width Modulation-简称 PWM)调速产生于 20 世纪 70 年代中期, 最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动,后来由于晶体管器件水平 的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制 器,脉宽调速模块也应运而生,许多单片机也都有了 PWM 输出功能。 随着数字化技术发展,数字控制技术得到了广泛而深入的应用。单片机以其小 巧灵活,成本低,功能强大、可靠性高、易于产品化等优点,广泛地应用在生活、 生产的各个领域。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用,为直流电动机 的应用开辟了广阔前景, 使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件 实现,既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性,可靠性及多功能性。利用单片机 作为控制器, 采用 PWM 实现对直流电机调速的控制, 该控制系统具有电路简单可靠, 功能强大,灵活方便等特点。

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2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、 研究方法或措施。 主要内容: 1.电机正反转控制,其转速可调。 2.直流电机转速设置。 3.直流电机转速显示,多位 LED 显示。 4.侧重直流电机驱动电路优化设计。 研究方案: 1.在查阅、调研的基础上,进行总体理论分析与设计。 2.本设计中单片机采用定时器控制 I/O 接口送出转向及转速控制信号。 3. 本设计中,对直流电机的控制由 8051 单片机来完成, 单片机提供 PWM 信号, 进行速度控制和转向控制,通过采用软件定时实现 PWM 信号占空比调节,采用简 单键盘和 LED 数码管显示器来显示电机的控制信息。 4.根据硬件设计,编制相应的控制软件。 5.利用应用软件对单片机控制软件模拟仿真。 6. 进行毕业设计说明书撰写。

3.预期成果形式。 1. 完成一篇 1 万字以上毕业设计说明书。 2. 根据任务要求,对直流电机、控制器件等选型,完成直流电机控制系统 的硬件系统设计。 3. 利用 PROTEL 软件画出相应的硬件电路图。 4. 根据硬件电路原理图,设计软件流程图。 5. 根据软件流程图, 利用单片机汇编或 C 语言编写整个控制系统软件程序。

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4.本课题研究的重点及难点,前期已开展工作。 重点和难点: 本设计的重点与难点在于选择合适驱动器,设计性能优良的直流电机驱动电 路,利用单片机对直线电机的转向及转速进行控制。 前期工作: 前期已完成文献资料的查阅,完成文献综述,基本硬件框架已确定,单片机型 号确定,驱动器型号确定,主电路已基本确定。 5.完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写) 。 第 1--2 周 第 3—4 周 第 5—8 周 第 9—10 周 第 11--12 周 第 13--14 周 第 15 周 查阅参考书及参考文件,了解题目要求。 完成总体方案设计。 系统硬件电路设计。 系统软件设计。 整个系统调试,撰写设计报告。 修改完善设计报告,准备答辩事宜。 论文答辩

6.指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见) 。

指导教师: 年 月 日

7.所在院(系)审查意见:

院(系)主管领导: 年 月 日

[参考文献] [1] 高军礼 袁江南 肖曙红 查长礼 直线电机监测系统的关键技术研究《制 造业自动化》 2007 年 07 期 [2]宋书中;胡业发;周祖德;;直线电机的发展及应用概况[J];控制工程;2006 年 03 期
[3] 韩志荣 黄乡生 李跃忠。 AT89C51 单片机在直流电机闭环调速系统中的应用华东地 质学院学报,2002 25(1) [4]期刊论文基于 Proteus 的单片机 PWM 直流调速系统设计- 重庆职业技术学院学 报 2007,16(4) [5]徐英凤.龚民.陈白宁.赵碧 一种基于 AT89C51 单片机的直流调速控制装置

[期刊论文]-沈阳理工大学报 2007(4)


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