長春理工大學畢業(yè)論文08-12吳志偉

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1、吉林工業(yè)工程學校2011屆畢業(yè)論文長春理工大學成人教育學院畢業(yè)論文（設計）題目：機電一體化中的電機控制與保護成績學歷層次：大專專業(yè)：機電一體化年級：09級姓名：吳志偉指導教師：高淑娥完成日期：2011.0516吉林工業(yè)工程學校2011屆畢業(yè)論文內(nèi)容摘要依據(jù)機電一體化技術的發(fā)展前景，提出一種新型電動執(zhí)行機構(gòu)的設計方案，詳細介紹了該執(zhí)行機構(gòu)各功能元件的選型與設計、閥位及速度控制原理以及各種關鍵問題的解決方法。該執(zhí)行機構(gòu)將閥門、伺服電機、控制器合為一體，采用8031單片機、變頻技術實現(xiàn)了閥門的動作速度和位置

2、控制，解決了閥門的精確定位、閥門柔性開關、極限位置判斷、電機保護及模擬信號隔離等技術問題?，F(xiàn)場運行情況表明，該電動執(zhí)行機構(gòu)具有動作快、保護完善以及便于和計算機通訊等優(yōu)點，充分利用了機電一體化技術帶來的方便快捷。關鍵詞：電動機閥門繼電器保護機電一體化技術總結(jié)16吉林工業(yè)工程學校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章機電一體化技術發(fā)展歷程及其趨向41．1機電一體化技術發(fā)展歷程41．2機電一體化發(fā)展趨向4第2章機電一體化中電動執(zhí)行機構(gòu)的硬件設計及工作原理7第3章機電一體化中閥位及速度控制原理

3、9第4章關鍵技術問題的解決10第5章機電一體化中繼電器保護的現(xiàn)狀與發(fā)展115.1繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀115.2　繼電保護的未來發(fā)展125.2.1　計算機化135.2.2　網(wǎng)絡化145.2.3　保護、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16插圖索引圖2-1電動執(zhí)行機構(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)行機構(gòu)的典型運行速度圖…………………………………16圖4-1線性隔離放大器………………………………………………1916吉林工業(yè)工程學校2011屆畢業(yè)論文引言在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機構(gòu)起著十分重要的作用，它是自動控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分?，F(xiàn)有的國產(chǎn)大流量電動執(zhí)行機構(gòu)存在著控制手段落后、機械傳動機構(gòu)多、結(jié)構(gòu)復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機構(gòu)的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉(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。整個機構(gòu)

5、缺乏完善的保護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，不便與計算機聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動執(zhí)行機構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計算機網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線等技術在工業(yè)過程中的應用，這種執(zhí)行機構(gòu)已遠遠不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。筆者設計的大流量電動執(zhí)行機構(gòu)，采用機電一體化技術，將閥門、伺服電機、控制器合為一體，利用異步電動機直接驅(qū)動閥門的開與關。通過內(nèi)置變頻器，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡，實現(xiàn)閥門的動作速度、精確定位、柔性開關以及電機轉(zhuǎn)矩等控制。該電動執(zhí)行機構(gòu)省去了用于控制電機正、反轉(zhuǎn)的接

6、觸器和可控硅換向開關模件、機械傳動裝置和復雜、昂貴的控制柜和配電柜，具有動作快、保護較完善、便于和計算機聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點。實際運行表明，該執(zhí)行機構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。自電子技術一問世,電子技術和機械技術的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導體集成電路,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,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注重.第1章機電一體化技術發(fā)展歷程及其趨向機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有

7、數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。1．1機電一體化技術發(fā)展歷程1.數(shù)控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;2.微電子技術為"機電一體化''帶來勃勃生氣;3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎;4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.1．2機電一體化發(fā)展趨向1數(shù)字化16吉林工業(yè)工程學校2011屆畢業(yè)論文　　微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡的迅速

8、崛起，為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。2智能化　　即要求機電產(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)控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等