基于伺服电机的定位工件处理系统电气工程专业 开题报告

1、论文题目：基于伺服电机的定位工件处理系统1. 选题的目的和意义：2. 伺服电机现在已运用的很广泛，但我们是否真正了解伺服电机的特点了？下面小编就简单位大家讲解一下：伺服电机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，伺服电机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅

2、0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳，因此被广泛采用。伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点：1、无自转现象正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1S1、T2S2曲线）以及合成转矩特性（TS曲线）伺服电机的输出功率一般是0.1-100W。当电源频率为50Hz，电压有36V、110V、220、380V；当电源频率为400Hz，电压有20V、26V、36

3、V、115V等多种。推荐阅读; 电机生产厂家2、运行范围较广3、起动转矩大由于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。它可使临界转差率S01，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。南京高崎电机有限公司企专业生产制造销售NEMA高效电机马达,变频电机马达,标准电机马达,三相异步电机等,企业拥有完善的管理机制和高素质的技术与管理人才,产质量量稳定,并且通过了UKAS ISO9001 质量体系认证与美国UL,加拿大CSA及欧洲CE产品安全认证，

4、产品远销国内外。3研究课题的基本内容：设计任务的主要内容是设计一个小功率有刷直流电机伺服驱动器。该伺服驱动器的设计工作包括2个部分：硬件设计和软件设计。硬件设计包括：电机驱动单元、位置反馈单元单元等；软件部分包括：电机速度反馈控制，速度、加速度、位置PID闭环控制的处理和赛道信息的识别。时间允许的情况下可以考虑部分软件设计。本任务的重点是硬件的设计，结合软件，完成如下技术要求：1.硬件设计：(1) 主控单元。(2) 转速测量单元。(3) 速度伺服驱动单元。(4) 电源单元。2.软件设计：(1) 伺服驱动器可以驱动一个小功率有刷直流电机运行。(2) 伺服驱动器可以控制电机运动的速度、位置和加速度

5、。(3) 伺服驱动器根据赛道情况可以实现对电机运动的速度和位置数据的反馈控制。完成此任务的过程中，首先要学习并掌握有刷直流电机的工作原理，并分析和理解有刷直流电机伺服驱动器的工作原理。在此基础上，学习主处理器STM32F103VE、运动控制器LM629和运动驱动器LMD18200的基本原理及接口知识。采用Protel99se绘制有刷直流电机伺服驱动器原理图并且制作硬件电路板。由于该系统的使用C语言编程，所以要学习并掌握单片机C语言的基本知识和的STM32F103VE的中断、定时器功能。在了解了运动控制器LM629的命令集和控制时序后，设计LM629的初始化子程序、读写数据子程序、中断子程序等应

6、用子程序和主控制程序。4，毕业设计的一般步骤：spider:在指导教师的指导下，毕业设计的过程一般可分为三个阶段：系统分析阶段、系统设计阶段、系统实施和调试阶段。1.系统分析阶段（1）熟悉课题：毕业设计任务下达后 ，首先应该了解课题的名称，课题的来源，课题的设计任务；所提供的原始数据，所要求的技术指标等。要对整体的设计要求有充分的了解和掌握。（2）收集资料、调查研究：围绕课题收集有关的资料，查阅有关的文献及技术参数，收集有关的数据，并对用户的实际需求等进行调研 ，以入的了解。（3）可行性分析：学生在熟悉课题、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。2.系统设计阶

7、段spider:（1）概要设计：在可行性分析的基础上采用较好的方法就系统的总体结构、数据结构、控制结构、接口、界面、系统的输入、输出方式等方面进行设计并写出分析说明书。同时按系统的总体功能进行模块划分和模块设计，已明确模块设计的任务和要求。（2）详细设计：在概要设计的基础上采用较好的方法和工具进一步确定总体功能和各个模块功能的设计方案 。3.系统实施、调试阶段（1）程序编码：这个阶段应根据课题的控制结构图和各个模块的功能说明书按模块分别进行所承担的设计任务，进行程序编码。并在计划指定时间内完成各个子模块的设计。（2）系统调试：各个子模块功能设计完成后应该进行整个系统的调试，并在系统测试中不断修

8、改和完善系统功能，最终达到设计目标。设计课题完成后应该撰写“毕业设计论文”。五 参考文献spider:1 叶美桃.直流无刷电动即原理及其在汽车中的应用.机械管理开发，2018（4）：90-932 王为.基于LM629对足球机器人运动控制的设计.武汉工程大学学报2018 (1)：104-1073 贺志军.基于LM629的电机伺服控制系统设计.机械设计与制造，2019（2）40-424 张毅刚.刘杰主编.MCS-51单片机原理及应用M .哈尔滨工业大学出版社，2018.95 范志宇.基于MATLAB的模糊PID调速系统的设计与仿真J .太原理工大学报：自然科学版2018(5)：1431456 董大

9、为等.移动机器人自动循线及壁障检测的设计.机床与液压2018（4）：111-1137 李惠平.智能象棋机器人嵌入式运动控制系统的研：硕士论文 .北方工业大学2018.58 王才东.六自由度教学机器人控制系统设计及实验研究：硕士论文 .哈尔滨工程大学spider:1 叶美桃.直流无刷电动即原理及其在汽车中的应用.机械管理开发，2018（4）：90-932 王为.基于LM629对足球机器人运动控制的设计.武汉工程大学学报2018 (1)：104-1073 贺志军.基于LM629的电机伺服控制系统设计.机械设计与制造，2019（2）40-424 张毅刚.刘杰主编.MCS-51单片机原理及应用M .哈尔滨工业大学出版社，2018.95 范志宇.基于MATLAB的模糊PID调速系统的设计与仿真J .太原理工大学报：自然