長春理工大學(xué)畢業(yè)論文08-12吳志偉

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1、吉林工業(yè)工程學(xué)校2011屆畢業(yè)論文長春理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：機(jī)電一體化中的電機(jī)控制與保護(hù)成績學(xué)歷層次：大專專業(yè)：機(jī)電一體化年級(jí)：09級(jí)姓名：吳志偉指導(dǎo)教師：高淑娥完成日期：2011.0516吉林工業(yè)工程學(xué)校2011屆畢業(yè)論文內(nèi)容摘要依據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景，提出一種新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了該執(zhí)行機(jī)構(gòu)各功能元件的選型與設(shè)計(jì)、閥位及速度控制原理以及各種關(guān)鍵問題的解決方法。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)將閥門、伺服電機(jī)、控制器合為一體，采用8031單片機(jī)、變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了閥門的動(dòng)作速度和位置

2、控制，解決了閥門的精確定位、閥門柔性開關(guān)、極限位置判斷、電機(jī)保護(hù)及模擬信號(hào)隔離等技術(shù)問題?，F(xiàn)場運(yùn)行情況表明，該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有動(dòng)作快、保護(hù)完善以及便于和計(jì)算機(jī)通訊等優(yōu)點(diǎn)，充分利用了機(jī)電一體化技術(shù)帶來的方便快捷。關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)閥門繼電器保護(hù)機(jī)電一體化技術(shù)總結(jié)16吉林工業(yè)工程學(xué)校2011屆畢業(yè)論文目錄內(nèi)容摘要2插圖索引3引言3第1章機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨向41．1機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程41．2機(jī)電一體化發(fā)展趨向4第2章機(jī)電一體化中電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)及工作原理7第3章機(jī)電一體化中閥位及速度控制原理

3、9第4章關(guān)鍵技術(shù)問題的解決10第5章機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展115.1繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀115.2　繼電保護(hù)的未來發(fā)展125.2.1　計(jì)算機(jī)化135.2.2　網(wǎng)絡(luò)化145.2.3　保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化145.2.4　智能化15結(jié)束語15參考文獻(xiàn)16插圖索引圖2-1電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)框圖……………………………………11圖2-2IPM輸出電流、電壓檢測……………………………………14圖2-3程序出格自恢復(fù)電路……………………………………15圖3-2閥位及速度控制原理框圖…………………

4、…………………15圖3-3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的典型運(yùn)行速度圖…………………………………16圖4-1線性隔離放大器………………………………………………1916吉林工業(yè)工程學(xué)校2011屆畢業(yè)論文引言在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起著十分重要的作用，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分?，F(xiàn)有的國產(chǎn)大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全程運(yùn)行速度取決于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用性較弱。整個(gè)機(jī)構(gòu)

5、缺乏完善的保護(hù)和故障診斷措施以及必要的通信手段，系統(tǒng)的安全性較差，不便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線等技術(shù)在工業(yè)過程中的應(yīng)用，這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。筆者設(shè)計(jì)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用機(jī)電一體化技術(shù)，將閥門、伺服電機(jī)、控制器合為一體，利用異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)閥門的開與關(guān)。通過內(nèi)置變頻器，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)閥門的動(dòng)作速度、精確定位、柔性開關(guān)以及電機(jī)轉(zhuǎn)矩等控制。該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)省去了用于控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的接

6、觸器和可控硅換向開關(guān)模件、機(jī)械傳動(dòng)裝置和復(fù)雜、昂貴的控制柜和配電柜，具有動(dòng)作快、保護(hù)較完善、便于和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行表明，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注重.第1章機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨向機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有

7、數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。1．1機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁;2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''帶來勃勃生氣;3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.1．2機(jī)電一體化發(fā)展趨向1數(shù)字化16吉林工業(yè)工程學(xué)校2011屆畢業(yè)論文　　微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速

8、崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。2智能化　　即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等