下面是范文網(wǎng)小編分享的機(jī)電一體化畢業(yè)論文摘要3篇 機(jī)電一體化技術(shù)論文摘要,供大家閱讀。
機(jī)電一體化畢業(yè)論文摘要1
題目:基于四桿機(jī)構(gòu)的協(xié)同優(yōu)化方法研究
摘要
隨著社會發(fā)展和工程應(yīng)用要求的不斷提高,現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品越來越朝著機(jī)電一體化的方向發(fā)展,同時,對機(jī)械產(chǎn)品的運動精度、控制穩(wěn)定性和零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等方面也提出了更高的要求。一方面,由于機(jī)電一體化產(chǎn)品是一個機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)強耦合的綜合系統(tǒng),其所包含的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間相互影響,兩者之間模型參數(shù)是否能夠有效匹配,直接影響到系統(tǒng)的整體性能表現(xiàn)。另一方面,系統(tǒng)動力學(xué)參數(shù)和控制系統(tǒng)參數(shù)的改變會對機(jī)構(gòu)性能產(chǎn)生影響,當(dāng)具體到機(jī)構(gòu)中某個關(guān)鍵零件時,這種影響成為不可忽略的因素,進(jìn)而影響到零件的受載情況和優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。
傳統(tǒng)的設(shè)計方法不能很好的兼顧機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系,不能全面考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓?fù)渲g的相互影響,很難滿足實際的設(shè)計要求。因此,在機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程中,綜合考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)與零件結(jié)構(gòu)拓?fù)渲g的'關(guān)系十分必要,這對于機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和零件優(yōu)化設(shè)計有著重要的意義。針對上述問題,本文以受控四桿機(jī)構(gòu)為研究對象,基于機(jī)電聯(lián)合仿真,給出了在一個優(yōu)化環(huán)節(jié)中同時考慮機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和零件結(jié)構(gòu)拓?fù)涞膮f(xié)同優(yōu)化流程。
首先,在ADAMS軟件中建立四桿機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型,分析了動力學(xué)模型參數(shù)改變對機(jī)構(gòu)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上對動力學(xué)模型進(jìn)行了優(yōu)化,得到新的動力學(xué)模型。然后,在MATLAB/Simulink中建立四桿機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)模型,輸入階躍信號,利用工程常用的試湊法,以系統(tǒng)快速響應(yīng)為目標(biāo)對控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到與機(jī)械系統(tǒng)相匹配的控制系統(tǒng)模型。最后,搭建ADAMS與MATLAB/Simulink的聯(lián)合仿真平臺,根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)模型是否優(yōu)化和控制系統(tǒng)參數(shù)是否優(yōu)化組合成四種不同情況,分別進(jìn)行聯(lián)合仿真分析,得到柔性連桿臂的應(yīng)變能和時間載荷歷程,并通過OPTISTRUCT對連桿臂進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化。
對比機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能、控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線、連桿臂拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果以及應(yīng)變能曲線,驗證優(yōu)化后的效果。本文通過對受控四桿機(jī)構(gòu)的分析研究,實現(xiàn)了對機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)參數(shù)和連桿臂結(jié)構(gòu)拓?fù)涞膮f(xié)同優(yōu)化設(shè)計,達(dá)到了提高系統(tǒng)綜合性能的優(yōu)化目標(biāo),為機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)和對機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件的優(yōu)化設(shè)計提供了有益參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)電聯(lián)合仿真;PID控制;拓?fù)鋬?yōu)化;四桿機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化畢業(yè)論文摘要2
題目:自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的機(jī)電一體化溫度儀表的研制
摘要
在化工、制藥、輕紡等行業(yè)中溫度的測量和控制是進(jìn)行安全、高效生產(chǎn)的重要依據(jù)。目前市場上經(jīng)常采用的測溫儀表是壓力式溫度儀表、雙金屬溫度計、熱電阻傳感器、熱電偶傳感器等幾種類型,其中壓力式溫度儀表、雙金屬溫度計僅能進(jìn)行現(xiàn)場指示不能遠(yuǎn)距離監(jiān)控,且其精度容易受到環(huán)境溫度的變化和儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,經(jīng)常需要通過手動去校零,使用不方便;而熱電阻和熱電偶傳感器適用于遠(yuǎn)距離測量,現(xiàn)場指示需配置二次儀表和電源不方便,且其指示值會跳動不利于現(xiàn)場讀數(shù)。針對這些問題,本文設(shè)計了一種自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的機(jī)電一體化溫度儀表。
本文所設(shè)計的溫度儀表由自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的壓力式測溫系統(tǒng)和熱電阻(電子)測溫系統(tǒng)組成,一個用于現(xiàn)場指示一個遠(yuǎn)傳。其中壓力測溫系統(tǒng)采用壓力式溫度儀表,通過采用最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)的方法建立誤差模型研究和分析對壓力式溫度儀表精度影響最大的兩個因素,從而設(shè)計出自適應(yīng)補償機(jī)構(gòu)來解決壓力測溫系統(tǒng)的精度問題。通過在壓力測溫系統(tǒng)中置入熱電阻傳感器來實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送與監(jiān)控,實現(xiàn)了單點測溫雙重指示的機(jī)電一體化高精度測溫功能。論文的主要內(nèi)容如下:
?。?)分析了儀表的兩個測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能,初步選用了壓力測溫系統(tǒng)和電子測溫系統(tǒng)的測溫儀表,并提出了機(jī)電一體化溫度儀表的總體設(shè)計方案,并確定了相應(yīng)的系統(tǒng)功能與技術(shù)指標(biāo)。
?。?)采用最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)的方法建立誤差預(yù)測模型。分析了液體壓力式溫度儀表的測溫結(jié)構(gòu)和誤差影響因素,將環(huán)境溫度及毛細(xì)管長度等特征參數(shù)作為模型輸入,將誤差值及誤差隨毛細(xì)管長度的變化率作為輸出。根據(jù)回歸預(yù)測的原理,利用網(wǎng)格搜索和交叉驗證的方法尋找最優(yōu)參數(shù)組合,建立液體壓力式溫度儀表的誤差模型。采用LSSVMlab進(jìn)行實驗結(jié)果研究,在MATLAB上運行,通過實驗結(jié)果分析得出對壓力式溫度儀表精度影響最大的兩個因素。
(3)對比分析了傳統(tǒng)的雙金屬補償方法的不足之處,在壓力式溫度儀表的誤差模型分析的基礎(chǔ)上,提出了一種導(dǎo)管補償?shù)姆椒ú⒃O(shè)計出補償機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)自適應(yīng)補償,解決對儀表精度影響最大的兩個因素。通過理論分析及實驗驗證自適應(yīng)補償機(jī)構(gòu)的有效性與優(yōu)越性。
(4)依據(jù)熱電阻測溫儀表的原理、結(jié)構(gòu)等方面理論,選定機(jī)電一體化溫度儀表熱電阻測溫系統(tǒng)的熱電阻和航空插頭,并對整個熱電阻測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了分析。最后制造出本文所設(shè)計的機(jī)電一體化溫度儀表,并通過分析和實驗驗證本課題所設(shè)計的機(jī)電一體化溫度儀表的各項技術(shù)指標(biāo)。
本文對壓力式溫度儀表進(jìn)行了自適應(yīng)補償機(jī)制的研究與設(shè)計,并將其與熱電阻測溫系統(tǒng)組成機(jī)電一體化溫度儀表來滿足溫度測量的現(xiàn)場指示與遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能,且這兩個測溫系統(tǒng)能互相監(jiān)視,提高了溫度測量的可靠性和準(zhǔn)確性,同時本文所設(shè)計的機(jī)電一體化溫度儀表和研究方法對儀表技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。
機(jī)電一體化畢業(yè)論文摘要3
題目:機(jī)電一體化靈巧舵機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計
摘 要
電動舵機(jī)是一種復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng),是飛機(jī)、導(dǎo)彈等飛行器飛行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,其性能的好壞直接決定了整個飛行器性能的優(yōu)劣。隨著電力電子技術(shù)和永磁電機(jī)的發(fā)展,新型永磁無刷直流電機(jī)以其體積小、功率密度高、結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活等諸多優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于電動舵機(jī)系統(tǒng)。本文采用盤式無刷直流電機(jī)作為電動舵機(jī)系統(tǒng)的動力源,對其結(jié)構(gòu)特點、工作原理、驅(qū)動方式分別展開分析,并對其數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)。研制了一套體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的硬件電路,設(shè)計了位置、轉(zhuǎn)速、電流三閉環(huán)控制算法,以得到較好的控制精度。為了驗證所設(shè)計硬件系統(tǒng)的可靠性和控制策略的可行性,搭建了實驗平臺,并對原理樣機(jī)進(jìn)行了測試實驗。結(jié)果表明,所研制的舵機(jī)系統(tǒng)滿足控制性能要求,具有靈巧的一體化特點,具有很高的應(yīng)用價值。論文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
1.提出了電動舵機(jī)伺服系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。分析了舵機(jī)用無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與基本原理,得到了等效電路圖,建立了無刷直流電機(jī)的動力學(xué)模型,并推導(dǎo)出了電動舵機(jī)的傳遞函數(shù)。
2.針對整個驅(qū)動系統(tǒng),研制了一套以DSP+CPLD為核心控制架構(gòu)的智能功率驅(qū)動電路,包括主電源濾波及轉(zhuǎn)換電路、電流檢測與過流保護(hù)電路、位置檢測與旋變激勵信號調(diào)理電路、串口通信及其外圍電路。
3.根據(jù)無刷直流電機(jī)的運行特點及數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了位置、轉(zhuǎn)速、電流三閉環(huán)控制算法,其中位置環(huán)采用比例積分控制,速度環(huán)、電流環(huán)均采用比例控制。在DSP主控制器中設(shè)計了控制模塊、定時器模塊、采樣模塊和串口通信等模塊。在CPLD輔助控制器中設(shè)計了Hall換相邏輯、舵機(jī)轉(zhuǎn)動方向解算邏輯、位置超限和過流保護(hù)等邏輯。
4.搭建了完整的實驗驅(qū)動平臺,對原理樣機(jī)進(jìn)行了控制性能測試實驗,并對結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)地描述和分析。
關(guān)鍵詞:舵機(jī);無刷直流電機(jī);DSP;CPLD;PID控制
機(jī)電一體化畢業(yè)論文摘要3篇 機(jī)電一體化技術(shù)論文摘要相關(guān)文章: