【参考】基于dsp（数字信号处理器）的三相交流电机变频调速控制器设计

1、 标题：基于DSP的三相交流电机变频调速控制器设计姓名： 学号： 班级： 指导老师： 摘要：随着电力电子技术的开展，以及各种新型控制器件和先进控制方法在电机调速系统中的应用，交流电机控制精度得到了极大的提高。为了满足高性能、节能和环保的要求，交流电机调速以其特有的优点，正逐步取代直流调速，在电气传动领域中扮演着重要的角色。本课题主要针对交流异步电机变频调速控制系统进行了研究和探讨，提出了相应的软、硬件设计方案，以TI公司的电机专用控制芯片DSP TMS320LF2407A为控制核心，采用VF控制和空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)相结合的控制方法，实现了对交流异步电机变频调速控制。关键词：DS

2、P、SVPWM、交流异步电机、变频调速一、交流异步电机的数学模型三相交流异步电机是一个多变量、高阶、非线性、强耦合的复杂系统，为了方便对三相交流异步电机进行分析研究，抽象出理想化的电机模型，通常对实际电机作如下假设 ：1)忽略磁路饱和的影响，认为各绕组的自感和互感都是恒定的。2)忽略空间谐波，三相定子绕组A、B、C及三项转子绕组a、b、c在空问对称分布，互差120。电角度，且认为磁动势和磁通在空间都是按J下弦规律分布。3)忽略铁心损耗的影响。4)忽略温度和频率变化对电机参数的影响。1.1 异步电机的原始数学模型异步电机的原始数学模型可由以下四组方程表示： 1电压方程 三相定子绕组的电压方程为：

3、 1-1三相转子绕组折算到定子侧后的电压方程为： 1-2式中uA，uB，uC，ua，ub，uc定子、转子相电压的瞬时值； iA，iB，iC，ia，ib，ic定子、转子相电流的瞬时值； A，B，C，a，b，c各绕组的全磁链； R1 ，R2定子、转子绕组电阻。将以上电压方程写成矩阵形式,并以微分算子P代替微分符号ddt1-3也可以简写为： U=Ri+p (1-4)2磁链方程 由于每个绕组的磁链是它本是的自感磁链和其它绕组对它的互感磁链之和，六个绕组的磁链可以表示为： 1-5也可简写为： Li (1-6)式中，L是6 x 6的电感矩阵，其中对角线元素是各有关绕组的自感， 其余各项是绕组间的互感。 3

4、矩阵方程 根据机电能量转换原理，异步电机电磁转矩表达式为： Te=PnLm1(iAia+iBib+iCic)sin+(iAib+iBic+iCia)sin(+120o)+(iAic+iBia+iCib)sin(-120o) 4运动方程 对于恒转矩负载，机电系统的运动方程为：Te= TL + J/Pnd/dt 式中：Te，TL电磁转矩，负载转矩；J转动惯量；P电动机极对数。 由以上方程可知，异步电机的非线性强耦合主要表现在磁链方程和转矩方程中，既存在定子和转子之间的耦合，也存在三相绕组间的交叉耦合。三相绕组在空间按12&分布，必然引起三相绕组间的耦合。由于定子和转子间的相对运动，导致其夹角0不断

5、变化，使互感矩阵为非线性。因此，异步电机三相原始数学模型相当复杂，不易求解。为了使三相异步电机具有可控性、可观性，必须对其进行简化，使其成为一个线性、解耦的系统。从对直流电机的分析中发现，如果将交流电机的物理模型等效的变换成类似直流电机的模型，就可以大大简化分析和控制问题，这就需要进行坐标变换。1.2 坐标变换我们知道对异步电机研究控制时，如果能用两相就比用三相简单，如果能用直流控制就比交流控制更方便。为了对三相系统进行简化，就必须对电动机的参考坐标系进行变换，这就叫坐标变换。坐标变换以产生相同的磁通为准那么，建立三相交流绕组、两相交流绕组和旋转的直流绕组三者之间的关系，从而可以建立交流异步电

6、机的直流模型。 在研究电机矢量控制时定义有三种坐标系统，即三相静止坐标系(3s)、两相静止坐标系(2s)和两相旋转坐标系(2r)。对应的坐标变换有：从三相到两相的静止坐标变换(3s2s)；从两相静止到两相旋转的坐标转换(2s2r)等。 1.3 交流异步电机在不同坐标系的数学模型1.3.1 在两相静止坐标系的数学模型三相异步电机的数学模型经3s2s变换后在两相静止坐标系上的数学模型为：1电压方程 2磁链方程 3转矩方程 4运动方程 式中：Ls Lr 定子、转子相的自感； Rs Rr 定子、转子相的电阻； Lm定转子绕组的互感； 转子角频率。1.3.2 在两相旋转坐标系的数学模型设坐标轴dq的旋转

7、速度等于定子频率的同步角转速1，而转子的转速为，那么dq轴相对于转子的角转速为s=1一，即为转差。将三相异步电机在坐标系上的数学模型经2s2r变换后，得到在两相同步旋转坐标系dq上的数学模型为：1电压方程 2.转矩方程 3磁链方程4运动方程 二、交流异步电机变频调速原理交流异步电动机的转速可由下式表示：n=60f/p(1-s) 为电动机转速(rmin)；P为电动机磁极对数：f为电源频率；s为转差率。由式(3-1)可见，影响电动机转速的因素有：电动机的磁极对数P，转差率s和电源频率f。其中，改变电源频率来实现交流异步电机调速的方法效果最理想，这就是所谓变频调速。变频调速的方法主要有：V/F控制、

8、矢量控制、直接转矩和电压空间矢量(SVPWM)控制方法。本课题采用了VF控制和 SVPWM相结合的控制方法。三、变频调速系统的硬件电路设计31系统硬件设计系统的总体结构如图41所示，主要由整流电路、滤波电路、逆变电路、DSP 控制电路、电压电流检测电路、保护电路及上位机控制局部组成。本系统以T1的DSP芯片TMS320LF2407A为核心，由上位机给定控制信号经串口传给DSP，DSP接到信号后由内部程序产生相应的PWM信号，经过快速光耦隔离后来驱动功率器件IPM，不同频率的PWM信号对应不通频率的IPM输出三相电，从而产生变频电源来控制电机速度的变化。检测电路将检测到的信号传给DSP，DSP做

9、出相应处理后将各种信息再经串口传送到上位机显示出来，使我们可以很清楚的看到系统运行状况。整流和滤波电路的作用是为IPM提供直流母线电压。整流器 滤波器 逆变器图 3-1 系统硬件结构图3.2 主电路设计主电路局部原理如图32所示，由整流电路、滤波电路、逆变电路和缓冲吸收电路组成。主电路局部功能是完成系统电能的转换和传递，它的设计好坏关系到整个系统的稳定性。本系统被控电机参数为：额定功率PN=900W，额定电VN=380V，额定电流IN =237A，额定频率FN=50HZ。下面详细介绍各局部电路原理及元件参数。图3-2主电路图3.2.1 整流电路整流电路因变频器输出功率大小不同而不同。一般情况下

10、，小功率的输入电源多用220V，整流电路用单相全波整流桥；大功率的输入电源用三相380V，整流电路为三相桥式全波整流电路。本课题所用电机为900W，属于小功率范围，因此采用220V单相整流桥整流。整流桥由四个整流二极管组成，如图42。通过整流二极管的峰值电流为： 流过二极管电流有效值为： 二极管的电流定额为： 考虑滤波电容充电电容的影响，要留有更大的电流裕量， 选用IN =20A。整流二极管的电压定额： 需选用Un=1000V。因此我们可以选用的单相整流桥规格为20A、1000V。3.2.2 滤波电路交流电经过整流桥整流以后输出的电压是脉动的，另外，由于逆变局部产生脉动电流及负载的变化都使直流

11、电压产生脉动，为了得到平滑的直流电，必须在整流输出端加滤波电路。通常是在整流输出端并入大电容。滤波电容不仅能够滤除整流输出的电压纹波，还在整流电路与逆变电器之间起去藕作用，以消除相互干扰，这就给作为感性负载的电机提供必要的无功功率，起到一定的储能作用。在参加滤波电容之前，单相整流桥输出平均电压为： 加上滤波电容之后，UD的最高电压可到达交流线电压的峰值： 假设输入电压的波动范围是220V240V，电源功率因数为09，那么每一个周期内电容吸收的能量为： 式中POUT为电机输出功率，UPK为峰值电压，Umin为最小交流输入电压。考虑到纹波的需要，最小输入电压至少应该在200V以上，所以有： 滤波电

12、容理论上越大越好，一般采用大容量耐压滤波电解电容，在此我们选择两个1000uF，400V的电容C1、C2串联进行滤波，等效为一个耐压800V的1000uF 的电容。并联在电容两边的电阻R1、R2为均衡电阻，由于每个电容的参数不完全相同，此均衡电阻使串联的电容分压相同，同时在电源关断时给电容提供放电回路。这里我们选择阻值为47K的电阻。3.2.3 逆变电路逆变电路的功率器件采用目前最先进的智能功率模块IPM(Intelligent Powr Module)，IPM不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。它

13、由高速低工耗的管芯和优化的门级驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当，也可以IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，并内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的控制器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服进给，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。IPM有以下优点：1)开关速度快。IPM内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动电路紧靠 IGBT芯片，驱动延时小，所以IPM开关速度快，损耗小。2)功耗低。IPM内部的IGBT导通压降低，开关速度快，故IPM功耗小。3)快速的过流保护。IPM实

14、时检测IGBT电流，当发生严重过载或直接短路时，IGBT将被软关断，同时送出一个故障信号。4)过热保护。在靠近IGBT的绝缘基板上安装了一个温度传感器，当基板过热时，IPM内部控制电路将截止栅级驱动，不响应输入控制信号。5)桥臂对管互锁。在串联的桥臂上，上下桥臂的驱动信号互锁。有效防止上下臂同时导通。6)抗干扰能力强。优化的门级驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。7)驱动电源欠压保护。当低于驱动控制电源(一般为15V)就会造成驱动能力不够，增加导通损坏。IPM自动检测驱动电源，当低于一定值超过l0u S 时，将截止驱动信号。 8)IPM内藏相关的外围电路。缩短开发时间，加快产品上市。9

15、)无须采取防静电措施。10)大大减少了元件数目。体积相应小。3.3 信号采集电路设计在交流电机变频调速系统中，要把直流母线电压、相电压、相电流等信号采集到DSP中，实现用低压数字器件去测量控制高电压、强电流等模拟量，如果模拟量与数字量之间没有电气隔离，那么，高压强电流很容易串入低压数字电路中，将器件烧毁。本系统采用结构简单、性价比拟高的模拟光隔离法进行光隔，选用Agilent公司的高线性度模拟光耦器件HCNR200对模拟量和数字量进行隔离，隔离电压峰值达8000V，输出跟随输入变化，线性度达001。3.3.1 电压电流采集电路设计图3-3是一典型的电压或电流采集电路。运放Al构成负反应放大电路

16、，D2 接在Al的输入端，完成对LED输出光信号的检测，并自动调整通过LED的电流，以补偿LED光强随温度变化引起的非线性，因此此反应放大器主要用于稳定LED的光输出并使其线性化。A2构成电流电压转换电路，A2和R2将I2转换为电压输出。R3为LED的限流电阻，C1、C2起反应作用，用于改善电路的高频特性，提高电路的稳定性，消除自激振荡，滤除电路中的毛刺信号，降低电路的输出噪声。根据运放“虚短和“虚断的特性，有： 因此，可以通过调整R1和R2的值，使输出电压调整在DSP所能接受的电压范围内。 图3-3 电压电流采集电路3.4 控制电路设计本系统控制电路主要由以TMS320LF2407A为核心的

17、DSP最小系统，外加各种通信及控制电路接口组成。控制系统功能框图如图3-4所示：图3-4控制系统功能框图3.4.1 主控芯片TMS320LF2407A介绍TMS320系列DSP的体系结构是专为实时信号处理而设计，该系列DSP控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，为控制系统应用提供了理想的解决方案。其中TMS320LF2407A是TI公司面向电机控制推出的一款定点型DSP处理器，其特点可归结如下：(1) 采用高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为33V，减小了处理器的功耗；40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns，从而提高了处理器的实时控制能力，使LF2407A可以提供远远超过

18、传统的16位微处理器和控制器的性能。(2) 基于TMS320C2XXDSP的内核，保证了TMS320LF2407A芯片的代码与 TMS320系列DSP代码兼容。 (3) 片内高达32K字的Flash程序存储器，高达25K字的数据程序RAM，544字双端口DARAM，2K字的SARAM。 (4) SCISPI引导ROM。 (5) 两个事件管理器模块EVA和EVB，每个管理器模块包括：两个16位通用定时器，8个16位的脉宽调制PWM通道，可以实现三相反相控制、PWM的中心或边缘校正、当外部引脚PDPINTx出现低电平时快速关闭PWM通道；防止击穿故障的可编程的PWM死区控制：对外部时间进行定时捕获

19、的3个捕获单元；片内光电编码器电路；16通道的同步AD转换器。时间管理器模块适用于控制交流异步电动机、无刷直流电机、步进电机、开关磁阻电机、多级电机和逆变器。(6) 可扩展的外部存储器总共192K字的空间，分别为64K程序存储空间、64K数据存储空间、64K字的I0空间。 (7) 10位AD转换器，最小转换时间为375ns，8个或16个多路复用的通道，可选择由两个事件管理器或软件触发。 (8) CAN2.0B模块，即控制器局域网模块。(9) 串行通信接口SCI模块。(10) 16位串行外部设备接口SPI模块。(11) 看门狗定时器模块基于锁相环PLL的时钟发生器。(12) 高达41个可单独编程

20、或复用的通用输入输出引脚。(13) 5个外部中断，其中2个驱动保护，1个复位中断和两个可屏蔽中断。 (14) 电源管理，具有3种低功耗模式，能独立地将外同器件转入低功耗工作模式。3.4.2 DSP最小系统设计DSP最小系统是指既没有输入通道，也没有输出通道，同时也不与其它系统进行通信的DSP系统。DSP最小系统的设计是DSP硬件设计中的最根本，也是最重要的一步。它主要包括：电源电路、时钟电路、复位电路、仿真接头、扩展 SRAM等，图3-5便是一个DSP最小系统框图。图3-5 DSP最小体统框图3.4.3 DSP外围接口电路设计1串行接口串行接口电路如图3-6，我们通过一片MAX232构成串行通

21、信接口。MAX232是双路驱动接收器，内部包括电容型的电压生成器，可以将5V电源转换成符合 EIATIA-232-E的电压等级。接收器将EIATIA-232-E标准的输入电平转换成5VTTLCMOS电平。接收器的典型临界值是13V，典型磁滞是05V。发送器将 TTLCMOS输入电平转换成EIATIA-232-E电平。这样就可以实现下位机与上位机之间的通信。图3-6 串口电路图2CAN总线接口UC5350是CAN协议控制器和物理总线的接口，对总线提供不同的发送能力和对CAN控制器提供不同的接收能力，完全和IS011898标准兼容，并具有对电池和地的短路保护功能。图3-7是CAN总线接口电路。 图

22、3-7 CAN总线接口电路四、变频调速系统的软件设计系统控制能力的优劣很大程度取决十软件可靠性和通用性之外，满足实时性的前提下，还要具有很好的实时性控制软件还应具仃灵活性。本系统软件采用了自上而下、从整体到局部的设计思想，采用模块化设|十方案，使程序恩路清晰，可读性强。4.1 系统软件整体设计本系统的软件辛要有两局部组成：一、上位机监控程序：二、下位机控制程序。上位机负责电机参数的设定、电机及IPM运行状态的显示；下位机主要负责串口通信、空间矢量算法的计算、PWM输心、电压电流采集、故障监控等。上位机软件只需要实现对Pc机串口的读写操作，本系统采用Vc+编制了上位机监控显示程序控制界面。下位机

23、控制程序主要由主程序和三个中断效劳子程序组成。主程序主要负责DSP初始化、串口接收发送、循环等待等，其程序流程如图4-2所示。中断效劳子程序包括：串口通信中断效劳程序、PWM中断效劳程序、故障中断效劳程序。 串口通信中断效劳程序的主要任务是：一、接收上位机发送的参数给定信息。二、将电机转速、母线电压、IPM状态等信息传给上位机显示。其程序流程如图 4-1所示： PWM中断效劳程序的主要任务是：一、根据给定频率完成频率的调节控制。二、根据当前频率值实时完成SVPWM算法的计算和波形输出。三、电压电流及温度信号的采集和AD转换。其程序流程如图4-3所示： 故障中断效劳程序主要任务是：当TMS320

24、LF2407的功率驱动保护引脚接收到过流、欠压、过热、短路等故障信号时，产生中断，立刻封锁PWM输出，断开主电路并显示相应的故障，防止系统和IPM功率模块烧坏。故障中断效劳程序流程如图4-4所示：图4-1串口通信中断程序流程图4-2主程序流程图 图4-3 SPWM中断效劳程序流程图4-4故障中断效劳程序流程4.2 源程序/ 该程序用于简单的SVPWM演示,产生3相互差120度电角度的正弦交流电压,此程序实/ 时计算cmp1和cmp2的值/#include register.h#include f2407_c.h #include float.h #include math.hfloatualf

25、a200,ubeta200; / 存储电压矢量Uout的,轴分量ualfa、ubeta的数组intsector200; / 定义存储扇区数的数组#definePI22*3.1415926 / 定义2的值#defineDETAPI2/200 / 定义相临两个Uout之间的电角度的差值#defineINIA定义Uout的初始电角度#defineTP 20 / t1的周期存放器的值,其值等于SVPWM调制周期一半, / 因为在该程序中2电角度内Uout的点数一定,故改变此值 / 可以改变输出的3相正弦交流电压的频率#defineKP 0.7 / 定义Uout的标幺值,KP的值在0和1之间,改变此值可

26、以 / 改变逆变桥输出电压的幅值/ 屏蔽中断子程序void inline disable() asm( setc INTM);/ 系统初始化子程序void initial()*IFR=0 x0FFFF; / 去除所有的中断标志*IMR=0 x0000; / 屏蔽所有中断*SCSR1=0 x81FE; / CLKIN=6M,CLKOUT=24M *WDCR=0 x00E8; / 不使能看门狗*T1PR=TP;/ 通用定时器1的周期=PWM的周期/指令周期/2 *T1CON=0 x0802;/ 设置通用定时器1为连续增减模式,以产生对称的PWM,/ 且为了便于调试,使仿真一挂起时时钟就停止运行*A

27、CTRA=0 x0666;/ PWM1、3、5高有效,PWM2、4、6低有效*COMCONA=0 x9200;/ 使能PWM输出和比拟动作 *EVAIMRA=0 x0000;/ 禁止EVB和时钟及比拟有关的中断*T1CNT=0 x0000;/ T1的计数器清0 *EVAIFRA=0 x0FFFF;/ 去除EVB相应的中断标志*MCRA=*MCRA|0 x0fc0;/ PWM1-PWM6输出使能,使能PWM功能 0 x007E WSGR=0 x0000;/ 不使能所有的等待状态/ 根据Uout的标幺值KP计算ualfa,ubeta子程序void calu()inti;for(i=0;i200;i

28、+)ualfai=KP*cos(INIA+i*DETA);ubetai=KP*sin(INIA+i*DETA);/ 各点的扇区确定子程序void SECTOR()inti,a,b,c;floatvref1,vref2,vref3;for(i=0;i0)a=1;elsea=0;if(vref20)b=1;elseb=0;if(vref30)c=1;elsec=0;a=4*c+2*b+a;switch(a)case 1:sectori=1;break;case 2:sectori=5;break;case 3:sectori=0;break;case 4:sectori=3;break;case

29、5:sectori=2;break;case 6:sectori=4;break;default:break;/ 根据相应的关系确定各个Uout所在的扇区/ 主程序main()intanticlk6=0 x1666,0 x3666,0 x2666,0 x6666,0 x4666,0 x5666;/ 逆时针旋转的6个根本矢量inti,k=0,cmp1,cmp2;floatx,y,z; disable();/ 屏蔽所有中断initial();/ 系统初始化calu();/ 计算ualfa,ubeta的值SECTOR();/ 确定各点的扇区,在实际应用时应该由即时/ 的ualfa和ubeta即时算出

30、while(1)for(i=0;i6;/pinlvif(res1 =0 & res1=128 & res1=256 & res1=384 & res1=512 & res1=640 & res1=768 & res1=896 & res16;/I_resulti/I_DIV=*RESULT06;if(adc_res0 x3fe)adc_res=0 x3fe;if(adc_res1)b_time=1; Start_LED(adc_res);/控制LEDi+;if(i=I_LOOP)i = 0;asm( CLRC INTM); /开启中断/* INTERRUPT SERVICE ROUTINES

31、*/interrupt void timer2_isr(void)*EVAIFRB = *EVAIFRB & 0 x0001; /* clear T2PINT flag */ a=*CMPR1=b_time*pwm_half_per*(0.5+0.5*sin_tableindex_pwm%num_f_d); b=*CMPR2=b_time*pwm_half_per*(0.5+0.5*sin_table(index_pwm+(2*num_f_d)/3)%num_f_d); c=*CMPR3=b_time*pwm_half_per*(0.5+0.5*sin_table(index_pwm+(num

32、_f_d)/3)%num_f_d); /* *CMPR1=pwm_half_per*sin_tableindex_pwm%(num_f_d); *CMPR2=pwm_half_per*sin_table(index_pwm+(2*num_f_d)/3)%(num_f_d); *CMPR3=pwm_half_per*sin_table(index_pwm+(num_f_d)/3)%(num_f_d); */index_pwm+;if(index_pwm=num_f_d)index_pwm=0; /*voidqep_init(void)*T4PR = 0 xffff;*T4CON = 0 x187

33、0;*T4CNT = 0;*CAPCONB = 0 xe000;*/五、总结本课题在研究了大量技术资料，了解了国内外变频调速开展现状的根底上，以三相交流异步电机为被控对象，采用TI公司的电机专用芯片TMS320LF2407A和三菱公司的智能功率模块PS21865，通过VF控制和SVPWM控制技术相结合的方法实现了对交流异步电机变频调速控制，主要做了以下工作：1、分析和论述了电力电子技术、电机变频调速理论、电机控制芯片的国内外开展现状和趋势。 2、研究了交流异步电机的数学模型和变频调速原理。数学模型包括原始数学模型和通过坐标变换方法得到的简化数学模型；变频调速原理主要讨论了VF控制和电压空间矢量

34、(SVPWM)控制原理。3、完成了变频调速系统的硬件电路设计。主要包括DSP最小系统设计、变频主电路设计、信号采集电路、保护电路等。其中主电路还包括整流、滤波、逆变三局部电路。 4、用C语言实现了SVPWM控制算法，并用VC+语言实现了上位机控制程序，可通过串口完成对电机的频率给定、启动与停机控制、电机运行状态显示等。 通过实验证明：该系统能控制电机实现O50HZ范围内的变频调速，表达了系统设计的合理性、可行性，到达了预期的设计目标，向变频器的产品化实现迈进了一大步。 本科毕业设计论文 简明指导手册 1 毕业设计(论文)总论 1.1 概 述 高等院校的毕业设计(论文)教学过程是实现本科培养目标

35、及规格的重要培养阶段。毕业设计(论文)是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是能力与素质培养的重要途径；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是评价高等学校教育教学质量的重要依据。 1.1.1 毕业设计(论文)的根本概念 1 毕业设计的内涵 毕业设计是高等学校应届毕业生，毕业前接受课题任务，所进行的设计过程，并取得其设计成果。 2毕业论文的内涵 毕业论文是高等学校学生毕业前所撰写的学术论文。毕业论文说明作者在科学研究工作中取得的新成果或提出的新见解，并说明作者具有的科研能力与学识水平。毕业论文具有

36、学术论文所共有的一般属性，它的构成与展开严格按照绪论、本论、结论的思维方式，以事实为根底，以严谨的推理过程为依据，得出可信的科学结论。 1.1.2 毕业设计(论文)的特点与功能 1毕业设计的特点与功能 毕业设计的特点 高等院校学生毕业设计具有设计内容的科学性、设计思想的新颖性、设计表述的标准性、设计条件的约束性、设计过程的综合性、设计结果的实用性等工程设计的特点外，还具有毕业设计任务确实定首先考虑教学根本要求、毕业设计时间的限定性及学业的规定性、毕业设计是在指导教师指导下独立完成的等特点。 毕业设计的功能 教学与教育功能 毕业设计教学过程是高等院校培养方案的重要组成局部；是进行设计科学教育，强

37、化工程意识，接受工程根本训练，提高工程实践能力的重要培养阶段；是培养优良的思维品质，进行综合素质教育的重要途径。通过毕业设计教学工作，培养学生综合运用多学科理论、知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力；培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；培养学生优良的思维品质，强化工程实际意识；培养学生 2 大学毕业设计论文简明指导手册 勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神。在毕业设计阶段，通过毕业设计教学与教育功能的实现，有益于学生科学的智能结构的形成及综合素质的全面培养。 社会功能 毕业设计课题来源于实际，毕业设计成果直接或间接为经济建

38、设效劳，为生产、科研效劳，为社会效劳，以实现毕业设计的社会功能。 2毕业论文的特点与功能 毕业论文的特点 毕业论文或称学位论文是学术论文中的一种类型，具有学术性、科学性、创造性，即一般学术论文的共同属性，同时具有以下特点： 毕业论文课题确实定，首先要符合教学根本要求，同时也要兼顾科学研究实际需要，紧密联系实际。 毕业论文具有时间的限定性及学业的规定性。 毕业论文是在指导教师指导下独立完成的。 毕业论文的功能 教学与教育功能 毕业论文教学过程是高等学校培养方案的重要组成局部，是学生毕业前提交的一份具有一定理论与实际价值的学术论文。它是高等学校学生从事系统的科学研究的初步尝试；是在指导教师指导下，

39、对取得的科研成果的综合表述。通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探索真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养；培养学生从事科学研究的根本能力。通过毕业论文的教学过程，检验学生综合运用根底理论、根本知识和实验技术，解决科学和技术领域有关问题的能力；检验科研根本训练的实际效果。 社会功能 毕业论文是以应用研究成果作为媒介与生产和社会实际相联系。然后，通过开发研究的成果应用于生产实际，为社会效劳。 同时，毕业论文又是面向社会发表研究成果的重要手段，也是信息交流与信息存储的重要工具，从而实现其社会功能。 3 大学毕业设计论文简明指导手册 1.2 毕业设计(论文)教学各阶段流程 表1 毕业设计

40、(论文)教学各阶段流程 1、 指导教师上报课 12、教研室(课程组)召开会议进行课题审查、论证要求纪录3、 院系学术委员会或邀请校外专家对教研室上报课题进行评4、 对学生公布课题，并确保一名学生做一个课题或子课题5、院系汇总通过评审的课题，并作为教学执行方案报教务1、 指导教师指导学生查阅相关文献包括一定数量的外文文献 2 2、毕业生就课题撰写开题报告，开题报告包括以下内容课题背景介课题拟设计研究的主要内容、实验方相关文献综预期成果或阶段性结果3、开题报告辩论各院系制定辩论方法，报教务处备案1、 中期检查，院系制定检查方2、 检查形学生撰写中期报告含工作进展情况、存在问题、下一步方案安排等学生

41、向检查组自述报告内检查组提问，学生进行答3、检查组对学生的工作作出检查结指出存在的问题，提出意见或建对工作进展严重滞后或不符合培养目标要求的学生提出严重警告或终止毕业设计4、院系向教务处报中期检查工作总4 1、 毕业辩论及成绩评定按“大学本科毕业设计论文工作标准进行 4 大学毕业设计论文简明指导手册 毕业设计(论文)程序安排表 内 容 教研室课程组确定指导调研、选题，填写选题审批表；院系毕业设计论文领导小组审批选题； 负 责 人 以适当形式向学生公布课题、学生选题指导教师选题必以前 2 汇总选题，编制毕业设计(论文)教学执行方案报教务处 第7学期15周前 院系主任、教学秘书 3 完成毕业实习(

42、毕业调研)报告及外文翻译、开题报告。教务处随院系主任、指导教师4 中期检查：院制定中期检查方案。教务处随机进行进行抽查。 学生完成毕业设计论第8学期9周前院系主任、教务处 院系部下达毕业设计答会，报教务处备案。 完成第8学期14周 第教研室课程组、院系6 院系部将毕业设计(论文)成绩前 院系主任处 学校毕业设计(论文)复辩论 8 院系组织优秀毕业设计(论文)评选，按教务处要第8学期17周 指导教师、院系主任 毕业设计(论文)按有关要求存档 1.3 毕业设计(论文)选题 1.3.1 选题的根本原那么 选题是搞好毕业设计(论文)的前提，对毕业设计(论文) 5 大学毕业设计论文简明指导手册 1课题必

43、须符合本专业的培养目标及教学根本要求。 2课题应结合社会实践和科学研究的实3课题类型应多样化，能使学生针对各自的情况来选择选题，以有利于发挥学生的积极性，有利于课题的4课题应力求有益于学生综5课题应具有可完成性。 3.2 课题确实定程序及学生选题 1课题确定程序为： 指导教师在深入实际调查研究的根底上，结合自身研究开发实际提出课题，并填写?毕经教研室课题组主任初审后，由院系组织同行专家评审，并报送院系主任批准； 2学生的选题。各专业教研室课题组应员。各指导教师应将课题的提出背景、目的、意义及预期成果向学生作一简要介绍，学生根据自己的情况在教师指导下选题。 3毕业设计(1.4 毕业实习课题调研

44、1.4.1 毕业实习的目的与要求 毕业实习是学生接到毕业设计(论文)任务书应到相关的单位去了解产生及现实状况。 1毕业实习的目的 毕业实习是学生深入生产实践、社会实践等一线实际取得感性认识，从中了解实际工作过程和生产或社会需求过程，结合所学过的理论知识，使认识向深化开展。这种理论与实践的紧密供必要的条件。 2毕业实习的要求 6 大学毕业设计论文简明指导手册 毕业实习要求学生利用各种有效方法和手段了解本专业所涉及的各方面的实际情况，完成实习任务。向实践学习，了解与专业有关的实际知识。向一线工作人员学习，了解研究者与生产者、创作者的实践感受、认识、经验、建议和优良作风。向使用者学习，了解产品、作品

45、存在的问题及改良的愿望和要求。向文献资料学习，了解信息资料中反映出来的先进的作品1.4.2 毕业实习的途径与方法 毕业实习的途径主要有两个，一个是实地考察毕业实习或现场调查，一个是收集资料，二者相互配合。具体方法有： 1到与课题或专业有各种条件或因素，形成直观的感受，以便提高到理论的高度来研究、分析，找到解决问题的关键所在。 2到与课题或专业有关的展览会、展销会去考察。展览会、展销会往往提供的是先进的设备与技术、完美的创作段及设备，了解国内外开展水平与趋势，对课题的研究能提供最新的启迪和帮助，使思路开阔，有利引导和借鉴。 3到图书利、简报、图纸、说明书等文献资料与信息，为制定研究设计和创作方案

46、提供依据和素材。 4利用信息传递方式，向有关部门单位发函发电，以求帮助提供有关资料或有偿索取。 5资料的收集，重在分析和研究。要求获得的资料既可靠而又有代表性。收集资料，切忌不 1.4.3 毕业实习课题调研报告的撰写 撰写实习调研报告是对课题调研工作进行总结提高的过程。学生在实习期间应及时把收集报告的原始资料。实习调研报告要力求文字通顺、简练，说明应充分利用简图和表格。 7 大学毕业设计论文简明指导手册 实习调研报告内容应围绕毕业设计(论文)课题的有关内容深入系统地进行归纳整理，既要有收集到的实际资料，也还应有自己的映发现问题、分析问题、解决问题的主要方案。 实习调研报告内容应包括: 阅读与课

47、题有关的资料摘录与心得;对收集到的现场资料的整理研对象的合理性、先进性、经题解决方案的初步探讨，利用现场条件进行的初步验证结果。 实习调研报告的撰写: 1.5 文献检索与应用 通过文献检索，及时地、广泛地了解与自己的科研工作相关的信息.5.1 文献资料的作用与分类 1文献资料的作用 查阅文献资料的作用主了解前人成果; 了解进行中的研究; 扩大知识面。 2文献资料的科技文献按其三次文献。 原始文献 原始文献是科研人员根据其科研创作成果所形成的文因此也通常是科研人员进行文献检索的主要对象。 原始文献主要以以下类型: 学一的版式，用连续的卷、期号或年、月顺序号标识时序，每期登载多篇文章、作品。 科技

48、报告:它是科研、设计单位向上级主管部门或财政资助单位定期递交的关 8 大学毕业设计论文简明指导手册 于科研工程进展情况的报告。 会议文献:主要指科技工作者在学术会议上宣读的论文，会后经主办单位整理而编辑出版的正式文献，通常称为“会议论文学位论文:指大学或研究院所的学生为了获得高一级学位，在指导教师指导下通过专题研究而撰写的学术性研专利文献:指由专利创造人所提交的专利申请书和专利说明书，批准后由专利局公开出版发行并受专利保护。 政府出其他 二次文献 所谓二次文献就是将分散的原始文献用一定规那么和方法进行加工、归。二次文献的目的是提供文献线索，是检索原始文献的辅助工具。 三次文献 所谓三次文献是对

49、原始文献所包含的知识和信息，进行综合归纳、核对鉴定、浓缩提炼、重新组织等而形成的综合性文献资料，它的时效性和针对性不如原始资料，但其系统性好，对于最初.5.2 文献资料的检索 1文献检索途径 文献检索的有效途径是正确利用检索工具。文献检索的途径有: 书名或篇名途径;作者姓名途径;文献序号途径;分类途径;主题词途途径都是根据文献的内容特征来检索的，常用于未知文献的检索。 2文献检索步骤 分析研究课题5.3 文献资料的筛选与引用 9 大学毕业设计论文简明指导手册 1文献的筛选 文献检索只是利用文献的第一步，要把的在于要把检索到的文献认真地筛选、消化和吸收，只有经过这个过程，才能到达查阅文献的真正目

50、的利用文献。 文献筛选的目的在根据课题开展的不同时期、不同作者分类；也可按文献的类别如图书、论文、专利、报告等分类。 文献筛选的过程是一个去粗取精、去伪存真的过程。在文献的筛选和消化吸收过程中，也存在一个“由薄到厚和“由厚到薄的积累过程。开始接触某一课题时，所知甚少，对文献的积累也少，随着课题研究工作的不断深化，文献阅历不断丰富，那么文献资料的积累越来越多，这就是“由薄到厚的过程。当“由薄到厚的过程积累到一定程度，对研究课题的本质认识到达一个升华为“维生素式的精华，这就是“由厚到薄的过程。 2文献的引用 在查阅文献并经过筛选和消化吸收之后，有些文献可能就会在研究工作中起到重要的参考文等)时，应

51、当注明所引用的文献。注明引用文献的目的一般来说主要有以下四个方面： 在说明自己的科研课题来源和立题思想时，通过引用文献说明前人工作的根底和自己在论证自己的研究成果的结论时，有时可引用别人的文献资料作自己工作的旁证。 在一些重要的学术观点上注明可参考的文献资料，为感兴趣的读者检索同类文件提供方便。 是对别人研究成果表示尊重和成认的表达。1.6 毕业设计说明书与毕业论文的撰写 1.6.1 毕业设计论文撰写的内容与 10 大学毕业设计论文简明指导手册 应包括如下主要内容: 1标题:要求简洁、确切、鲜明。 2中英文摘要及关键词:摘要一般应说明研究工作目的、实验方法、结果和最终结论等，而重点是结果和结论

52、。摘要中有数据、有结论，是一篇完整的短文。中文摘要约30对应。 3目录。 5正文 毕业设计的正文内容包括: (外)开展概况及存在的问题；本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题。 本论：设计方案论证;计算局部; 结构设计局部; 样机或试件的各种实验及测试情况;方案的校验等； 结论：应概括说明本设计的情况要问题要重点指出并加以研究。 毕业论文的正文内容包括： 引言:选题的缘由;对本课题已有研究情况的评述;说明本文所要解决的问题和采用的手段、方法;概述成果及意义。 本论：研究工作的根本前提、假设和条件；模型的建立，实验方案的拟定；根本概念和理论根底；设计明；理论论证，理论在实际中的应用等。根据

53、课题的性质，一篇论文可能仅包含上述的一局部内容； 结论：应包括对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结；所得结果与已有结果的比拟;以及在本课题的研究中尚存在的问题，对进一步开展研究的见解与建议。它集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究的课题的见解和主张，是全文的思想精髓，是文章价值的表达。一般写得概括、篇幅较短。撰写时应注意以下事项:a 结论要简单、明确。在措辞上应严密，但又容易被人领会；b 结论应反映个人的研究工作，属于成果，切忌言过其实，在无充分把握时，应留有余地。因为在科学问题的探索上 11 大学毕业设计论文简明指导手册 是永无止境的。 6致谢: 简述自己通过本设计的体会，并应对指导教

54、师和协助完成设计的有关人员表示谢意。 7附录: 有各种篇幅较大的图纸、数据表格、公式的推演、编写的算法语言程序等材料附于应按照参考文献的注录标准列出主要参考文献。2 毕业设计(论文)撰写标准2.1 学生毕业设计(论文)的标准化要求 2.1.1 根本要求 (1)毕业设计必须由学生本人独立完成，不得弄虚作假，不得抄袭他人成果(2)毕业论文应中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构次清楚，图表清晰，格式标准，文字流畅，字迹工整，结论解释合理。 (3) 毕业设计论文2.1.2 一般格式和顺序 1封面：附1 题目：应能概括；题名力求简短，严格控制在25字以标题和副标题。 导师：指导教师不能

55、多于三人。 2中文摘要:摘要表达本设计的主要内容。特点，文字要精练一般应说明研究工作目的、实0字左右；为了便于文献检索，应在本页下方另起一行注明论文的关键词3-5个。格式附3 3英文摘要：中文摘要后为英文摘要。内容应与中文摘要相同。格式附3 4目录：应是论文的提纲，也是论文组成局部的小标题。写出目录，标明页码。 5主要符号表；如果论文中使用了大量的物理量符号、标志、缩略词单位、自定义名词和术语等，应编写成注释说明 12 大学毕业设计论文简明指导手册 使用 讨论、与理论计算结果的比拟，本研究方法与已有研究方法的比拟、 技术 论文是专门可供参考的学术著作，必须写得简练、重点突出，不 要叙 ：应该明

56、确、精炼、完整、准确，使人只要一看结论就能全 面 献的写法世界上有通用的习惯，我国也有国家标准规定，应该遵循，不可杜 撰 给予直接帮助的人员，例 如 的 辅 在论文写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。 11附件 将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序等材料附于说明书的 谢辞之后。 21 确，防止使用文学性质的带感情色彩的非学术性词语； 数量不多，可以不设专门的聚集表，而在论文中出现时加以说明。 6正文： 包括引言、本论、结论三个局部 引言第一章：在论文正页前，内容为：该研究工作在国民经济中的实用价值与理论意义：本研究主题范围内国内外已有的文献综述；论文所要解决的问题。 本论：

57、是毕业设计论文的主体。写作内容可因设计、研究课题性质而不同，一般可包括：理论分析、计算方法、实验装置和测试方法、经过整理加工的实验结果的分析经济评价与分析等。根据课题的性质，一篇设计论文可能仅包含上述的一局部内容。 毕业设计述那些专业人员已熟知的常识性内容。同时应注意使各章之间密切联系，形成一个整体。 结论最后一章了解论文的意义、目的和工作内容；要认真阐述自己的创新性工作在本领域中的地位、作用和意义。 7参考文献：只列作者直接阅读过、在正文中被引用过、正式发表的文献资料。参考文，而且全文应统一，不能混用。参考文献一律放在论文结论后，不得放在各章之后。 8致谢：致谢根据自己的工作体会，对指导教师

58、和协助完成设计的有关人员表示谢意。谢辞是以简短文字，对课题研究与写作过程中曾指导教师、辩论教师及其他人员，表示自己的谢意。这不仅是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重，是治学者应有的思想作风。(限200字) 9附录：可以包括正文内不便列出的冗长公式推导；以备他人阅读方便所需助性数学工具或表格；重复性数据图表；计算程序及说明。 10注释.1.3 毕业设计论文的书写要求 语言表述 毕业设计论文应层次清楚、数据可靠、文字简炼、说明透彻、推理严谨、立论正 13 大学毕业设计论文简明指导手册 毕业设计论文释清楚 2层次和标题 层次要清楚，标题要重点突出，简明扼要。 各层标题第二级、第三级和第四级标题均： 11

59、 111 3篇眉和页码 篇眉从第一章 页码从引言开始按阿拉伯数字端，居中书写。 4有关图、表、公式等 图：要精选要清楚，但坐标比例不要过份放大，同一图上不同曲线出： 图中的术语、符号、单位等应同文字图序及图名居中置于图的下方。 表：表中参数应标明量和单位的符号； 表序及表名置于表的左上方排列或居中排：公式的编号用括号括起写在右边行末，其间不加线。 图、表、公式等与正文之间要有一行的间距。 文中的图、表、3-2，公式(5-1)等。图或表的下方。 5有关参考文献 参考文献表可以采用顺序编码制组织，也可以按“著者一出版年制组织。建议根据?中国高校 14 大学毕业设计论文简明指导手册 或“，etal。

60、 几种主要参考文献著录表的格式为： 连续出版物：序号作者文题刊名，年，卷号(期号)：起止页码 论 文 集：序号作者，文题见im：编者，编eds文集名出版地：出版者年起止页码 学位论文： 序号姓名文题：XX学位论文授予单位所在地：授予单位，授予年 序号申请者专利名国名，专利文献种类，专利号，出版日期 技术标准：序号发布单位技术标准代号技术标准名称出版地：出版者，出版日期 举例如下： 1张昆，冯立群，余昌钰，等机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究清华大学学报，1994，34(2)：17 2竺可桢物理学，北京：科学出版社，197356-60 3Dupont BBone marrow transplant