机电一体化专业毕业设计指导

第一篇：机电一体化专业毕业设计指导

机电一体化专业毕业设计指导

一、毕业设计的目的毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能、解决实际问题能力的重要环节之一，是衡量毕业生是否达到相应学力层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果，锻炼和开发学生的综合运用能力。

二、毕业设计选题范围

机电一体化专业毕业设计选题范围包括三个类型：设计类、软件类和论文类。具体范围包括： 1．机械传动结构设计及其控制技术2．液压传动系统及其控制系统设计 3．机器人系统4．气压传动系统及其控制系统设计 5．工控网络系统设计、分析或研究6．产品自动测量系统 7．图像处理技术与应用8．智能算法研究与应用

9．温度控制系统设计或分析研究10．工业控制程序设计及控制策略研究 11.计算机仿真技术与应用12．智能仪器仪表设计 13.机械机构运动学、动力学

毕业设计地点可以在学校内、科学研究单位、公司、企业等，只要有研究、开发环境即可。时间一般要求在一个学期内完成。毕业设计原则上一人一题。

三、毕业设计选题参考

1．自动铭牌打号机设计（托台进给系统设计）3．活塞自动安装机构设计

5．ZL50装载机工作装置稳定模块设计

7.4自由度工程机器人抓取装置稳定模块设计（研究）

9． 车辆路面谱同步记录再现系统设计

11．工程车辆自动变速（智能化）控制系统设计 13． 二自由度雷达稳定平台设计 15． 二自由**模拟运动平台设计

17.基于OpenGL的六自由度运动模拟器图像虚拟

19．工业机械人手臂机构设计 21．电动绞肉机设计

23．单斗挖掘机工作装置设计 25． 1440土压平衡顶管机设计 27． 液压传动教学实验台设计 29． ZL15装载机液压系统设计 31． ZL08装载机液压系统设计 33．基于单片机的温度测试系统

35．A4010H机器人小臂的设计与控制 37． PUMA-262机器人大臂的设计与控制 39．PUMA-262机器人小臂的设计与控制

2．自动铭牌打号机设计（打号盘及打号头设计）4．简易数控刻尺机设计

6．2自由度遥操作机器手设计（研究）

8.液压伺服遥操纵6自由度并联机构设计（研究）

10．工程车辆座椅振动疲劳试验系统设计 12．三自由度驾驶运动模拟平台的设计

14.六自由度汽车悬架实验运动模拟平台设计 16．水平定向钻机钻杆接送机械手设计 18．搅拌反应器设计

20．双螺杆挤出机设计 22．注塑液压机设计

24． 装载机工作装置设计 26． 注射成型机设计

28．气压传动教学实验台设计 30． ZL10装载机液压系统设计 32． ZL06装载机液压系统设计

34． A4010H机器人大臂的设计与控制 36． A4010H机器人基座的设计与控制 38． PUMA-262机器人基座的设计与控制

40．SR型工业机器人基座及大臂的设计与控制

41．SR型工业机器人小臂及手腕的设计与控制 43．ZL30装载机驱动桥及制动系统的设计 45．坐标式自动涂胶机器人设计 47．两足机器人设计（研究）49．装载机翻车仿真研究 51．轮式装载机工作装置设计 53．挖掘装载机整机设计

55．鼓式制动器设计计算软件开发

57．挖掘机工作装置多柔体虚拟样机开发 59．液压变压器的研究 61．基于CATIA的虚拟装配在无级变速器设计中的应用

63． 水平定向钻机锚固及其控制机构设计 65． 具有高度调节功能的汽车悬架系统设计 67． 缓降绳自动剪切机系统设计 69． 遥操作机器人虚拟现实软件开发 71．遥操作机械手的力反馈控制系统研究

73．遥操作机械手的力-位置型反馈控制系统研究

75．图像处理与识别技术与应用 77．CCD视觉检测系统设计 79．计算机三维重构算法研究

81．多轴组合钻床液压系统的研究（设计）83.水平钻机负载敏感控制液压系统设计 85.电动车动力转向系统设计

87．二段式液压机械无级变速器虚拟装配设计 89．水平钻机活动液压夹持器的设计 91．6自由度力反馈操纵手柄设计 93．凿岩机6自由度液压工作臂设计

95．振动、冲击疲劳检测实验台及控制系统设计 97．行星排式扩孔器的设计

99．挖掘机动臂能量回收系统设计（研究）

42．定轴式动力换挡变速器的设计与控制 44．立体吊仓升降机构及其控制系统的设计 46．机器人头部运动机构及其驱动设计 48．基于单片机的步进电机实验系统研究与开发 50．轮式装载机整机设计 52．轮式装载机驱动桥设计

54．基于OpenGL的遥工程机器手图像虚拟 56．鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机开发研究 58．汽车转向助力器关键技术的研究 60．液压变压器的设计（应用研究）

62． 水平定向钻机导向及其推进机构设计 64． 水平定向钻机钻杆抓取机械手设计 66．汽车电动助力转向器及其控制系统研究 68．基于Matlab的＊＊＊模拟（仿真）70． 遥操作机械手的控制软件开发

72．遥操作机械手的位置反馈控制系统研究 74． 挖掘机液压系统及转向系统研究

76．汽车液压助力转向器及其控制系统研究 78．自寻迹小车的设计（或研究）80．新型机械手的设计 82．变速箱试验台设计

84．液压机械无级变速器控制系统设计

86．遥操作力－速度反馈机械手仿真实验研究 88．机车轴检测装置用运料车的设计 90．力反馈操纵手柄试验台液压系统设计 92．机车轴检测系统举升、定位机构设计 94.水平定向钻机全液压动力头设计 96．掘进机悬浮动力头设计 98．模板式刻蚀打孔机的设计

100．挖掘机回转制动能量回收系统设计（研究）

四、毕业设计步骤

选择题目、收集资料、计划进度、前期准备、方案设计、校核计算、详细设计、资料整理、撰写论文、答辩。

1．选择题目

可在参考课题中选择毕业设计题目，也可结合本单位或本人从事的工作提出设计题目，由指导教师把握选题内容的“质”与“量”，确定该内容是否符合毕业设计的总体要求。

2．收集资料

搜集资料是研究课题的基础工作。可以在图书馆、资料室查资料，可以做实地调查，做实验等搜集资料，可以通过网络收集资料。

搜集资料越具体、越细致越好，应该把搜集资料的文献目录、主要内容记录下来。做实验时，要对实验过程和中间数据做全面记录。

3．计划进度

大致时间安排为：

（1）准备阶段（收集资料、文献阅读、必备知识、确定方案）：一周到两周（2）设计阶段（绘制草图、校核计算、绘制装配图、拆画零件图、电气或液压控制原理图）：二周到四周（3）编写论文（资料整理、撰写论文）：一周 具体时间安排以教学计划为准。

4．前期准备：了解所选课题的必备知识、要求和设计步骤。在熟悉课题、调研、收集资料和数据的基础上，对设计课题进行可行性分析并形成相应的文档。

5．方案设计：用较好的方法对系统的原理方案、校核计算、总体结构、可行性等方面进行分析设计并写出分析说明书。

6．详细设计：设计类要在总体方案的基础上进行装配图绘制、拆画主要零件零件并进行零件标注、采用较好的控制策略进行详细设计。论文类的要有实验验证或仿真分析，软件类要编制测试报告、软件使用说明书等。

7．资料整理 8．撰写论文

9．指导教师审阅、评语。10.提交论文。

五、毕业设计论文要求

论文一般应包含有摘要、关键字、目录、综述、论文主体及参考文献等，同时应附相关程序清单及图纸等。

1．字数要求：不少于八千字。

2．中文摘要：汉字300字左右。摘要应具有四要素：目的意义、方法、结果、结论。目的：研究、研究或设计的目的和任务，所涉及的主题范围。方法：所用的原理、理论、条件、对象、结构、手段、装备、程序等。结果：计算的、实验的、研究的结果，数据，被确定的关系，观察结果，得到的效果，性能等。结论：结果的分析、研究、比较、评价、应用，提出的问题，今后的课题，假设，启发，建议，预测等。（目的、方法、结果、结论等不要在摘要中分项列出，只需涵盖这些内容即可）。

3．关键词3～5个。论文中引用的部分必须注明参考文献序号。4．毕业设计论文格式：按毕业设计论文参考格式书写。

5．论文要求：内容符合要求，分量适度，书写规范，文字通顺，无错别字，结构严谨，层次分明，用词准确，图表清晰，数据完整，表面清洁。

六、毕业设计提交的材料

论文类：

1．毕业设计论文

2．实验报告或仿真源程序

3．实验或仿真运行结果（程序运行界面，打印结果）4．电子文档 软件类：

1、毕业设计论文

2、软件使用说明书、软件源代码

3、软件测试报告、4、软件开发总结 5．电子文档 设计类：

1、毕业设计说明书

2、方案草图

3、装配图、零件图、控制原理图（不少于2张A0图纸）4．电子文档

七、毕业设计论文参考格式

毕业论文、设计说明书都可以参考吉林大学远程教育学院论文格式要求。例：

中文摘要及关键词 Abstract and Keywords 目录

第1章绪论

1.1课题介绍及研究意义

1.2相近研究课题的特点及优缺点分析（国内外现状）1.3现行研究存在的问题及解决办法 1.4本论文的目的及工作内容 第2章系统方案设计（论证）2.1研究设计中要解决的问题 2.2方案原理分析2.3.1功能要求2.3.2性能要求2.3.3工作环境要求 2.3可行性研究

2.2.1要解决的问题的可行性分析及复杂性分析2.2.2具体实现中采用的关键技术2.2.3经济可行性分析 第3章 校核计算 3.1支撑部件校核 3.2传动部件校核 3.3其他关键部件校核 第4章控制系统设计

4.1详述控制系统的实现方法 4.2电气（液压）原理设计 第5章结论

对主要研究（设计）的内容作技术性总结，相关研究（设计）的不足或存在问题，有待提高的内容。参考文献 附录 致谢

（致谢对象应该是那些文章作者以外的对文章内容或写作提供过帮助的人或机构。应事先征得被致谢人同意，然后方可致谢。致谢的内容必须属实，对被致谢人的贡献应有确切的表达。）

第二篇：机电一体化专业毕业设计

机电一体化专业毕业设计（论文）题目

1.数控内排屑深孔钻削机床-总体及钻削系统设计

2.游梁式抽油机机构的运动学分析

3.半自动薄壁铜管弯管机-夹紧装置及电气控制系统设计

4.珩磨头旋转式数控深孔强力珩磨机床设计

5.同步电机驱动螺杆泵地面装置设计

6.试油井下套管载荷与安全性分析

7.电火花深孔套料加工系统设计

8.半自动薄壁铜管弯管机-总体及空间弯头设计

9.钻井绞车液压盘式刹车系统设计

10.钻机自动送钻系统结构设计

11.井下套管损坏机理及围压和应力分析

12.技术套管磨损程度及剩余强度分析

13.标枪阀式防气抽油泵设计

14.磁力传动石化流程泵设计

15.高产气井完井管柱力学分析

16.JC-60D液压驱动钻井绞车设计

17.修井机井架三维特征建模及结构优化分析

18.非回转体零件深孔珩磨加工系统设计

19.整体石墨电极研磨机机身部分设计

20.钻井常见复杂情况机理分析与数据库设计

21.中大孔径内排屑深孔钻削系统设计 22.压后射流泵速排用地面泵设计

23.水平井钻头钻压加载器设计

24.环阀式防气抽油泵设计

25.齿轮箱振动信号频谱分析与故障诊断

26.数控枪钻机床-总体及钻削系统设计

27.ZJ50电驱动钻机用新型齿轮传动绞车设计

28.前置型油梁式抽油机的设计

29.固定型液体驱动射流泵采油装置设计

30.液压反馈抽稠泵设计

31.海洋钻井平台钻杆自动排放及移动运系统设计

32.XJ-350修井机绞车的设计计算

33.往复泵实验装置设计

34.40型液动顶驱装置设计

35.顶驱装置试验台设计

36.10型抽油机动力与减速系统设计

37.特厚壁套管及其抗挤强度分析

38.钻井岩屑清洗机设计

39.十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计

40.离心式灌注泵设计

41.单级输油泵设计

42.工件旋转式数控深孔强力珩磨机床设计

43.数控内排屑深孔钻削机床数控工作台及冷却系统设计 44.曲轴两端面孔加工组合机床-总体及液压系统计

45.10型传动链式超长冲程抽油机设计与分析

46.液压抽油机设计

47.气体驱动射流泵采油装置设计

48.无杆往复地下抽油机结构设计 49.8-1/2in旋转导向钻井工具设计与分析

50.螺旋阀罩式旋转柱塞抽油泵设计

51.ZJ40钻机传动方案设计及绞车滚筒轴设计

52.51/2in套管补贴作业井下装置设计

53.非回转体零件卧式深孔钻削系统设计

54.异相型游梁式抽油机设计和计算

55.螺旋柱塞式旋转柱塞抽油泵设计

56.顶驱钻机的结构设计

57.常规游梁式抽油机节能改造

58.直线电机井下驱动采油装置设计

59.XJ-250修井机绞车的设计计算

60.曲轴两端面孔加工组合机床-右主轴箱及靠模设计

61.双天轮直平式抽油机结构尺寸参数优化设计

62.50型电动顶驱装置设计

63.曲轴两端面孔加工组合机床-左主轴箱靠模设计

64.气动转位系统电磁阀设计

65.全自动打标装置及控制界面设计 66.碳纤维抽油杆采油装置的图表优选法研究

67.套管抗挤强度计算公式分析

68.海洋钻井隔水管动态特性研究

69.偏轮抽油机设计

70.离心式砂泵设计

71.72.

第三篇：机电一体化专业毕业设计需知

机电一体化技术专业毕业设计说明

一、毕业设计论文的目的毕业设计是本专业培养学生的最后一个综合性的实践教学环节。通过完成一定的生产设计或科研试制任务，把所学的基本理论应用于工程技术实践中去，达到综合素质和能力的共同提高。其目的是培养学生独立分析和处理专业问题的能力，完成工程师的基本训练和初步具有从事科学研究的能力。具体应达到：

1、掌握查阅资料的方法。资料应为本专业涉及的各种文献资料（包括外文资料）和各种工具书的使用方法。

2、巩固专业思想，树立为我国工业的机电一体化、自动化事业奋斗的志向。在工作态度、纪律和团结协作等方面受到良好的训练，为毕业后走上工作岗位作好准备。

3、培养学生综合运用科学理论知识，实践知识，结合生产、科研课题，独立分析与解决本专业技术问题的能力。

4、进一步提高学生的设计计算、计算机绘图，以及实验测量等基本技能。

5、培养学生在规定的时间内，在教师的指导下，能独立完成毕业设计课题给定的任务，并写出设计说明书。

二、毕业设计的命题

1、根据本专业毕业设计的大纲要求。结合生产实际拟定，即可选择现实题目，也可同指导教师出题。

2、选题的难易程度要适当，使学生在规定的时间内经过努力方能完成。

3、选题一人一题，尽可能选择工程性较强的课题，以保证有足够的工程训练。

三、毕业设计的要求

1、设计中要严肃认真，严格执行学校或工厂上、下班制度，遵守校规、厂规，要进行考勤，并列入考核内容。

2、要独立思考，独立钻研，深入实际调查研究，不能相互抄袭；要善于向有专长知识的工厂技术人员，工人师傅和各种教师请教。从实际需要出发，不能以涉及未学过、不熟悉部分为理由而推委敷衍。

3、工作量：学生均应参加总体方案的讨论及确定。按此规定的分配任务，按时、按质、按量的完成设计、计算，并对课题成果进行总结，撰写论文。

4、质量：在毕业设计中要注意培养踏实、细致、一丝不苟的科学态度和工作作风，力求符合实际要求，并且具有一定的先进性可行性和经济性。内容要全面，关键部分应有较深入的分析和论证，在自己的见解。图纸（包括图形符号、文字符号、参数、尺寸等）及设计报告符合有关标准的规范。

四、毕业设计的进度

毕业设计大致可分为四个阶段，只有这些阶段有机联系起来，才能很好的完成任务。

第一阶段：收集资料

熟悉课题，了解生产工艺特点及对设计的要求；收集生产工艺提出的基本参数并进行核实；收集国内外有关同类设备资料以及设计中需要使用的手册、样本等。要善于多方请教联系，随时摘录，消化整理，但又不要盲目抄袭。学会如何利用图书馆和互联网进行工作中所需资料的搜集工作。

第二阶段：制订设计方案

根据生产技术要求及使用条件，确定合理的设计指标；分析同类设备结构，提出切合实际要求的方案；对几种可行性方案进行全面的分析，对此，以确定最佳方案，方案的确定关系到设计质量与设备性能，必须在有关人员讨论会上集体确定。

第三阶段：设计

根据设计指标，确定总体结构和电路结构，分析计算性能和品质；主要元件、部件的计算和选择，并使之标准化；性能指标的验算校核，进行模拟试验或实样试样，计算机仿真，写出试验报告或仿真结果；设计绘图：从基本结构到原理图和施工装配接线图，往往是结合以上步骤反复进行并不断修改完成的，要最后难完全达到技术指标才能由计算机绘图；设计程序：从程序框图到具体程序，应有详细的设计思路说明，程序应在计算机上调试通过，并要模拟实际情况进行程序运行，将运行结果附入设计。

工程设计往往是分工合作完成的，必须注意相互协调，密切配合而不能单独进行。各人设计内容，一般在方案确定后，由指导教师会同学生分别确定。

第四阶段：总结提高

这个阶段主要是整理编写说明书，说明书内容既要完整又要突出重点，文字简练，尽可能用图表说明问题。

五、毕业设计（说明书）的编写

毕业设计是学生学习的最后阶段，是培养学生综合运用新学知识，分析和解决实际问题，锻炼创新能力的重要环节。毕业设计（论文）应有一定的学术价值和实用价值，能反映出作者所具有的专业基础知识和分析解决问题的能力，现将毕业设计撰写规范制订如下：

1、论文格式

论文由题目、摘要、关键词、目录、正文、结束语、附录和参考资料等部分组成，要求编写完整、齐全规范。

2、论文体例要求：

1）标题序号依次为：

1、1.1、1.1.1、1.1.2、1.2、1.2.1 ……

2）每个自然段起头空两格；

3）论文题目和正文部分空两行；

4）论文正文内容至少15000字。

3、毕业设计排版打印格式

1）论文构成：封面、题目、摘要、关键词、目录、正文、附录、参考文献及封底；

2）用河南工业职业技术学院毕业设计的专用纸，或按照学院要求的格式书写打印。若有图纸用A3纸绘制或打印。绘图要求整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须用工程字书写，提倡用计算机绘图。

3）曲线图表要求用曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求绘制。

3、毕业设计论文的装订

装订的顺序：（1）毕业设计（论文）封面（学校统一格式）（2）毕业设计（论文）任务书（3）中文摘要、关键词（4）目录（5）正文（6）附录（7）附图纸

六、毕业设计（论文）的写作指导

毕业设计（论文）的正文是整个论文的核心部分，要求层次清楚，文字简练，通顺，重点突出，避免口语化。应包括以下几个部分：

（1）前言部分

在这一部分中，主要介绍论文的选题。首先要阐明选题的背景和意义。选题需强调实际背景，说明在什么样的情研究引发的问题，解决的问题后能起什么作用。结合问题背景的阐述，要使读者感受到此选题确有实用价值和学术价值，有研究或开发的必要性。

（2）综合论述部分

任何一个课题的研究或开发都有一定的科学基础或技术基础。论文这部分主要阐述选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向，特别是近年来的发展趋势和最新的成果。综述部

分能反映出学生多方面的能力，它不仅能反映学生对中外文献的阅读能力，还能反映出其的综合分析能力。

（3）方案的论证

在明确了解要解决的问题和文献综述，就应提出自己解决问题的思路和方案了。在写作方法上，是要通过比较显示自己方案的价值，二是让读者了解方案的创新之处或有新意的思路，算法和关键技术。

首先要阐述自己的设计方案，说明为什么要选或设计这样方案的，前面评述的优点，在此方案中如何体现，不足之处，又是如何得到克服，最后完成的工作能达到什么性能水平，有什么创新之处。如果自己的题目是总方案的一部分，要明确说明自己承担的部分，及对整个任务的贡献。

（4）论文主体

主体部分应占整个论文部分的2/3左右。这部分中，要将整个研究开发工作的内容，包括理论分析，总体设计，模块划分，实现方法等进行详细的论述。

主体部分的写法，按选题的不同，可以多样性，研究型论文和技术开发型论文的写法就有了明显的不同。应强调的是研究性论文是从推理到推理的空洞文章，其中应有实际背景，和到企业调研的过程，并在实际调查研究中获取信息，发现问题，收集数据和资料。在研究分析的基础上，提出解决实际问题的，富有创建性的结论。

技术开发型的论文主体应包括：总体设计，模块划分，硬件组成，软件描述，实现技术，性能分析等。

论文主体部分的内容，一般应分成几个章节来描写。在写作上，除了文字描述外，还要善于利用各种原理图，流程序，表格，曲线等来是说明。

（5）测试及性能分析

对工程技术专业的毕业设计论文，测试数据是不可缺少的，根据课题的要求，可以在实验室环境下测试，也可以在工作现场测试。

在论文中，要将测试时的环境和条件列出，因为任何测试数据都与环境和条件相关。测试应包括功能测试和性能测试。功能测试是将课题所要求达到的功能逐一进行测试。性能测试一般是在系统的运行状态下记录实际运行的数据，然后归纳数据以此来分析系统运行的性能。

七、答辩

答辩时间：2010年5月

毕业设计答辩是毕业设计中不可缺少的重要环节。通过答辩可以训练学生的思维，概括，表达，分析辨别能力。

1、答辩前一个月将全部装订好的资料经本人签字后交指导老师。由机电教研室指定除指导教师之外2～3名教师审查，提出问题和建议，由指导老师负责通知学生进行修改，以免答辩中，问题过多，影响答辩效果。

2、答辩前一个周，学生必需提交完毕所有文档资料，交指导老师。毕业设计经指导老师同意答辩并签字后，进行答辩发言稿和必要的挂图，图表等的准备。指导老师没有签字的，不允许进行答辩。

3、对于答辩中毕业设计中存在的问题，学生必需修正，但不得擅自修改评阅后的说明书和图纸，只能附加说明和改正。

3、评阅者应在答辩前填写好评阅表。

4、答辩时，学生自述时间应控制在5-10分钟，要求简单介绍设计题目，设计思想和基本设计方法，对重点部分可以适当详细介绍。答辩教师提问及回答问题时间应控制在20-30，由答辩教师做好记录，填写答辩评议表。答辩结束学生一律递交设计说明书。

5、答辩成绩的评定

毕业设计70%、答辩30%。毕业设计成绩由答辩委员会根据设计思想、毕业设计完成情况和质量以及答辩情况参考设计态度综合评定。毕业设计成绩分为优、良、中、及格和不及格五级。成绩评定标准如下：

1）观点是否明确，结论是否合理；

2）分析过程是否清晰，逻辑性如何；

3）论据是否充分，引用文献是否可靠；

4）意思表达是否准确，概念使用是否得当；

5）语句通顺与否，体例是否合乎要求；

八、指导老师职责

1、对毕业设计题目的选定，指导老师应在毕业设计前一个月提出，经批准后执行。指导老师应对设计题目做好充分的准备。

2、毕业设计领导小组应在毕业设计前对学生进行动员，让学生做好必要的思想装备。在毕业设计期间，领导小组应定期检查，以便相互交流，及时发现并解决问题。

3、指导老师应对学生全面负责，指导过程中帮助学生正确的事项进行毕业设计，积极引导启发。既要注意基本训练，又要注意学生水平的提高和发展。

4、根据毕业设计课题需要，积极争取和聘请工厂专业设计技术人员共同指导。

5、结合学生在是设计过程中需要了解的知识，提供毕业设计主要参考资料，培养学生自学能力和查阅有关资料的能力。

6、组织有关人员与学生一起讨论设计方案的审定。

7、根据课题内容，指导学生拟订毕业设计工作计划，确定每周的讨论时间和地点，并进行考核，发现问题及时提出改进意见。

8、审阅毕业设计说明书，写出评语和评分建议交答辩委员会参考，并在说明书上签字。

机电工程系

2009年11月

第四篇：机电一体化专业毕业设计课题

机电一体化专业毕业设计课题 毕业设计1

1、题目：设计一个程序实现如下功能：

1．自动：通过改变A/D输入端可变电阻来改变 D/A输入检测量大小

进而改变直流电动机的转速

2．手动：在键盘上设置两个按键--①直流电动机加速键；②直流电动机减速键 在手动状态下 每按一次键

电动机的转速均按照约定的速率改变

3．用显示器显示的数码移动的速度

来及时的形象的跟踪直流电动机转速的变化情况

二、设计环境 硬件：

1、A/D转换芯片ADC0809；D/A转换芯片DAC0832

2、直流电动机双极性控制：00H--逆时针转最快 80H--停止

FFH--顺时针转最快

3、显示器采用164串行输入 串入段码地址：0FF06H（D0）串入时钟地址：0FE04H（D0）显示器位控地址：0FE02H（D5~D0）

4、键盘列扫描（4×6）

行地址：0FE00H（D3~D0）列地址：00FE02H（D5~D0）

5、扩展口：CS0--08000H CS1--0A000H CS2--0C000H 软件：

韦福Lab2000P单片机实验仿真系统

毕业设计2

一、设计题目:单片机直流电机调速系统的设计

二、设计的内容要求：

1．设计的目的和意义：训练正确地应用单片机 培养解决工业控制

工业检测等领域具体问题的能力；学生通过所做课题 熟悉单片机应用系统开发研制的过程 软硬件设计的工作方法 工作内容

工作步骤;对学生进行基本技能训练 例如组成系统、编程、调试、绘图等 使学生理论联系实际 提高动手能力和分析问题 解决问题的能力

2．设计的任务及步骤：了解电机调速的工作原理及其单片机控制的工作过程；设计单片机直流电机调速控制系统；根据设计的电路 利用单片机仿真机

电动机等完成系统硬件电路的连接和调试.编制程序实现直流电动机系统调速

3．内容要求：设计论文内容要正确

概念要清楚;完成任务书所规定的内容;附有原理图及程序流程图 以及程序清单;文字要通顺 书写要工整

设计图纸必须符合规范

毕业设计3

一、题目：简易数字电压表的设计

二、要求：简易数字电压表可以测量0～5V的8路输入电压值 并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示 测量最小分辨率为0.019V 测最误差约为 0.02V

三、内容：

(1)方案总体设计

(2)控制系统硬件电路设计（显示采用四位数码管）(3)软件流程图设计 汇编程序编写

(4)电气原理图的绘制

毕业设计4

一、题目：基于单片机的数字钟

二、要求：采用单片机实现数字钟的基本功能 要求采用4位数码管 高两位显示小时

低两位显示秒；采用开关控制数字钟的启动、停止、复位和调整时间；时间显示采用24小时制

三、内容：

1．方案总体设计

2．控制系统硬件电路设计（显示采用四位数码管）3．软件流程图设计 汇编程序编写

4．电气原理图的绘制

毕业设计课题5

一、任务：设计并制作一台出租车计价器

二、要求：

1、基本要求

（1）不同情况具有不同的收费标准

&O1548;&O1472;白天 &O1548;&O1472;晚上

&O1548;&O1472;途中等待（>10min 开始收费）（2）能进行手动修改单价（3）具有数据的复位功能（4）IO 口分配的简易要求

&O1548;&O1472;距离检测使用霍尔开关A44E &O1548;&O1472;白天/晚上收费标准的转换开关 &O1548;&O1472;数据的清零开关

&O1548;&O1472;单价的调整（最好使用&<47;＋&<48;和&<47;－&<48;按键）（5）数据输出（采用LCM103）&O1548;&O1472;单价输出2 位 &O1548;&O1472;路程输出2 位 &O1548;&O1472;总金额输出3 位（6）按键

&O1548;&O1472;启动计时开关 &O1548;&O1472;数据复位（清零）&O1548;&O1472;白天/晚上转换

毕业设计6

一、题目：电子实时时钟/万年日历系统

二、功能要求： 1． 基本要求：

⑴ 显示准确的北京时间（时、分、秒）可用24小时制式； ⑵ 随时可以调校时间

2． 发挥要求：

⑴ 增加公历日期显示功能（年、月、日）年号只显示最后两位；

⑵ 随时可以调校年、月、日；

⑶ 允许通过转换功能键转换显示时间或日期

三、方案考虑：

1、硬件方案：

⑴ 显示器采用6位LED数码管（共阳）可分别显示时间或日期；（通过KB键可切换）⑵ 显示器的驱动采用动态扫描电路形式 以达到简化电路的目的

但要注意所需的驱动电流比静态驱动时要大 因此要增加驱动电路

可采用74LS244或者晶体管；其中74ls244是用来驱动段选码 晶体管是驱动位选码！

毕业设计7

一、设计题目：程控直流稳压电源

二、设计要求：

1．设计指标 参数均由自己指定 要求具有可测试性

2．原理图设计（用C51系列单片机控制的）要细化到芯片

3．软件实现：用Keil C编程（即熟悉对8051用C编程）软件要有流程图 注释完整

包含初始化程序 中断程序

毕业设计8

一、设计题目：电梯的自动控制

二、设计要求：

三层电梯分别用1F、2F和3F表示1层、2层和3层 电梯必须具有如下功能：（1）电梯停于1F或2F时 按3F按钮呼叫

电梯上升到3F才停止；（2）电梯停于2F或3F时 按1F按钮呼叫

电梯下降到1F才停止；（3）电梯停于1F时 按2F按钮呼叫

电梯上升到2F停止；（4）电梯停于3F时 按2F按钮呼叫

电梯下降到2F停止；（5）电梯停于1F 2F和3F均有按钮呼叫 电梯先上升到2F 暂停2S 然后上升到3F停止；（6）电梯停于3F 2F和1F均有按钮呼叫 电梯先下降到2F 暂停2S 然后下降到1F停止；

（7）电梯上升途中或下降途中 任何反方向按钮呼叫均无效；

（8）每层楼之间到达时间应在12S内完成 否则电梯停机；（9）电梯内有意外 有声光报警

毕业设计9

一、设计题目：电子密码锁的设计

二、设计要求：设计由编码器 集成逻辑门电路

声光报警指示电路构成的密码锁电路 并用设计软件仿真

毕业设计10

一、设计题目：数字电子钟的设计

二、设计要求：

1)画出电路逻辑图并分析工作原理

2)根据原理图选好元器件

3)写出设计报告 分析故障产生原因 说明解决办法

毕业设计11

一、设计题目：用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统

二、设计要求：

（1）正常情况下A、B道（A、B道交叉组成十字路口 A是主道

B是支道）轮流放行

A道放行1分钟（其中5秒用于警告）B道放行30秒（其中5秒用于警告）

（2）一道有车而另一道无车（用按键开关K1、K2模拟）时 使有车车道放行

（3）有紧急车辆通过（用按键开关K0模拟）时 A、B道均为红灯

毕业设计12：转速器盘加工工艺及φ10夹具设计

毕业设计13：奥托M40型工业机器人及其小车传动机构设计 毕业设计14：双联齿轮的制造工艺及夹具设计 毕业设计15：减速箱箱体钻孔专用机床设计

毕业设计16：高速列车可调阻尼减振器的研究与设计

毕业设计17：CA6150普通经济型车床数控化改造及编程应用 毕业设计18：轴套的制造工艺及夹具设计

毕业设计19：R180型柴油机体后滑台钻床的液压的设计与计算 毕业设计20：4m3二效冷凝水受槽设计

毕业设计21：CA6140车床主轴的机械加工工艺规程及铣键槽专用夹具设计 毕业设计22：基于Pro/E的C6140车床主轴箱三维造型虚拟设计与运动仿真 毕业设计23：机械式步进上料机构的设计

毕业设计24：液压全自动轧件横向平移装置的设计 毕业设计25：家用食品粉碎机设计 毕业设计26：车用双柱举升机设计 毕业设计27：液压金属打包机的设计

毕业设计28：多自由度机械手及其控制系统设计 毕业设计29：CJK6132数控车床及其控制系统设计 毕业设计30：四层楼电梯自动控制系统的设计 毕业设计31：工业机械手和控制系统的设计 毕业设计32：自动弯管机装置及其电器设计 毕业设计33：分度钻扇形工件及其夹具设计

毕业设计34：1220轮胎定型硫化机卸胎机构及其微机控制系统设计 毕业设计35：Q16型汽车起重机液压系统设计 毕业设计36：QY20B型起重机液压系统设计 毕业设计37：典型叉车液压系统

毕业设计38：平面关节环型机械手设计 毕业设计39：汽车手动变速器设计

毕业设计40：中型汽车六档手动变速器的设计 毕业设计41：小型压力机设计 毕业设计42：C620-1型车床转位刀架的数控改造设计

毕业设计43：加工175－Ⅱ型柴油机曲轴箱的组合机床总体设计 毕业设计44：六孔组合钻床的专题设计

毕业设计45：加工汽车变速器上盖的组合钻床专题设计 毕业设计46：万向脚轮边盖塑料模设计 毕业设计47：卧式组合机床液压系统设计

毕业设计48：中型载重汽车-Ⅰ底盘后悬架设计

毕业设计49：基于PRO/E的一级圆柱齿轮减速器-Ⅰ的设计及仿真 毕业设计50：小型液压挖掘机液压系统设计 毕业设计51：CK6132卧式车床及控制系统设计 毕业设计52：方刀架工艺规程及夹具设计

毕业设计53：空气滤清器壳冲压工艺及模具设计 毕业设计54：单管切割机的设计

毕业设计55：活塞式压缩机连杆制作工艺及夹具设计

坏人固然要防备，但坏人毕竟是少数，人不能因噎废食，不能为了防备极少数坏人连朋友也拒之门外。更重要的是，为了防备坏人的猜疑，算计别人，必然会使自己成为孤家寡人,，既没有了朋友，也失去了事业上的合作者，最终只能落个失败的下场。

第五篇：机电一体化毕业设计

机电一体化智能大流量电动执行机构

【摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体，采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制，解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明，该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。引言

在现代化生产过程控制中，执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不可调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与计算机联网。鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构，采用机电一体化技术，将阀门、伺服电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采用模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明，该执行机构工作稳定，性能可靠。电动执行机构的硬件设计及工作原理

电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。

控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。

系统工作原理：

霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器，产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。

控制系统各功能元件的选型与设计：

1)单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机，它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号；处理IPM发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示电动执行机构的工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号；

2)三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能；数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能，文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具有独立的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。

3)智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5．5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0．75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。

4)位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。

5)电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0～50Hz，采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。

6)通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制，选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS－232标准电平，把其它微机送来的RS－232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通讯。

7)时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM，可用来存入需长期保存的数据。

8)液晶显示单元 为了实现人机对话功能，选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。

9)程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用MAX705组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。

工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过P1．0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。阀位及速度控制原理

阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。

采用双环控制方案，其中内环为速度环，外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较，通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率，实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。

外环主要根据当前位置速度的设定，通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为：通过比较实际阀位与给定阀位，当二者不相等时，以恒定加速度加速，减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。

执行机构各阶段运行速度的计算原理

图3-2为执行机构的典型运行速度图，它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点，相应的时间称为段起始时间，如图3-2中的t(i)(i＝0，1，2，„„)，相应的速度称为段起始速度，如图3-2所示V(i)(i＝0，1，2，„)。

设第i段速度的变化速率为ki，则有：

式中：Δv为两段点之间的速度变化值，Δv＝vi＋1－vi；

Δt为两段之间的时间，Δt＝ti＋1－ti。

显然，当ki＝0时为恒速段，ki＞0时为升速段，ki＜0时为减速段。任意时刻的速度给定值为：

Ts为采样周期。

变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。关键技术问题的解决

该电动执行机构采用了最新的变频调速技术，电机驱动功率小于5．5kW。用户可根据需要设定力矩特性，根据控制的阀设定速度，速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统，控制特性视运行方式、速度而定，并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。

该执行机构解决的关键性技术问题主要有：

1)阀门柔性开关 柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时，保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过精确计算，得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩，自动降低速度，以避免阀门内部过度的撞击，从而达到最优关闭，实现过力矩保护。

2)阀位的极限位置判断 阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中，该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低，在运行中易松动，可靠性差。在文中，电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，即认为己达到极限位置，立即切断异步电机的供电电源，保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关，无需在调试时对其进行复杂的调整。

3)电机保护的实现 为了防止电机因过热而烧毁，单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度，如果温度传感器检测到电机温度过高，自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。

4)准确定位 传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度，当接近停止位置时，电机断电后，由于机械惯性，其阀门不可能立即停下来，会出现不同程度的超程，这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki，使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位，从而将超程降到最低。

5)模拟信号的隔离。

对于变频器的直流电压以及输出的三相电压，它们之间的地址不一致，存在着较高的共模电压，为了保证系统的安全性，必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和 4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示，采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地，则运放A输出端的电位将降低，因而光电耦合器的发光强度将增强，则使其集射极电压减小，最后使运放A反相端的电位降低，回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地，也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。结束语

该执行机构集微机技术和执行器技术于一体，是一种新型的终端控制单元，其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制，因此，同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术，它利用内置的液晶显示板，不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度，还可以通过菜单选择运行参数设定，当系统出现故障时，能显示出故障信息。总之，该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体，顺应了电动执行机构的发展趋势，它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。

参考文献

［1］ 邓 兵，等．数字阀门电动执行机构［J］．自动化仪表，2001(1)．

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［3］ Antsaklis PJ．Intelligence andlearning［J］．IEEEControl Syst Mag，1995(15)．

［4］ 王福瑞，等．单片机微机测控系统设计大全［M］．北京航空航天大学出版社，1999，9－249．

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