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2017优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇

〖来源:www.246ent.com〗
〖时间:2016年10月26日〗〖

篇一:2017优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇

2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选1篇

课题的来源及现实意义

线电极切割是众多电火花加工方法的一种,它利用电极丝和工件间产生高频隔离脉冲放电的电蚀作用进行切割。

线切割机主要由三部分组成:机床、数控系统和高频电源。机床由床身、储丝机构、线架、XY工作台、油箱等部件组成。绕在储丝筒上的钼丝经过线架作高速往复运动。加工工件固定在XY工作台上。X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制。数控系统每发出一个信号,步进电机就走一步,并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转,分别使得X、Y工作台进给。

数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成,具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能。

线切割的适用对象主要是难切割材料,如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料,以及精密细小和形状复杂的零件。

线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控线切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。

课题来源及现实意义

设计任务与总体方案的确定

设计任务

总体设计方案的确定

机械部分XY工作台的设计

主要设计参数及依据

XY工作台进给系统受力分析

XY工作台尺寸确定及各部分重量估算

滚珠丝杠传动机构的确定

滚珠丝杠副的确定

X向Y向丝杆的强度分析

强度验算

效率计算

直线滚动导轨的选型

步进电机及传动机构的确定

步进电机的选用

扭矩及转动惯量的验算

齿轮传动机构的确定

步进电机惯性负载的计算

传动系统刚度的讨论

根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度

根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度

消隙方法与预紧

消隙方法的选用

预紧

数控系统硬件电路设计

2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇

主要芯片的配置

C51存储器及I/O接口的扩展

芯片地址分配

键盘设计

显示器设计

步进电机接口及功放电路

光电隔离电路

越界报警电路

十一.数控系统软件设计

主程序框图

系统软件总体方案

插补原理

功能模块流程图

参考书目

毕业设计体会

2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选2篇

年正式投产的中强电动工具有限公司在我国电动工具制造行业竞争近乎白灼化的今天不仅站稳了脚跟,而且实现了产量和销售平均每年递增35%以上的快速增长,人均产值及利润连续多年在全国同行业中处于领先水平,目前已成为中国首屈一指的各类中高档电动工具专业制造商,拥有员工2015人,年产值10亿元。中强公司的优势在于秉承 以人为本,科技创新 的立业理念,采用最有效的管理模式,集约社会资源,拥有产品市场和技术开发两大核心竞争力,而核心竞争力的背后则是拥有完善和强大的it体系。

cims工程概况

中强公司的cims工程主要由计算机网络 / 数据库分系统、工程设计(cad)分系统、产品数据管理(pdm)分系统、企业资源计划(erp)分系统等四部分组成,包括:

工程设计(cad)分系统:二维cad绘图设计已完全普及,引进三维设计软件并逐步应用在新产品造型设计、总体设计、结构设计、零部件设计及总体装配等工作中,大大加快了设计开发进程,并提高了设计质量,优化了产品设计,缩短了产品开发周期。

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企业资源计划(erp)分系统:采用宁波万通软件公司erp系统,并分批实施了制造数据管理、销售管理、技术工艺管理、生产计划、车间作业、物料需求计划、采购管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、设备管理、计件工资成本管理、pdm接口等一系列子系统,此外还开发实施了基于internet的订货管理子系统,作为销售管理子系统的上游子系统,为其提供数据。

系统集成:在基本完成各分系统应用后,对整个项目的系统集成进行了安装和调试,目前,整个系统已经可以集成运行,实现了cad、pdm和erp的信息集成。

通过cims工程的实施,中强公司在管理上已逐步形成一套快速响应市场变化、满足客户需求的企业内部运行机制,实现了产品销售、技术开发、生产计划、物料管理、财务管理等各个部门业务管理计算机化。

软件产品的选择

在中强公司cims工程中,主要应用软件均采用了国产软件,如intelcad和pdm软件是上海思普信息技术有限公司的自主软件产品,erp系统选用的是万通软件有限公司自主研究开发的erp系统软件,国产软件费用占软件总费用的70%以上。选用国产软件主要是基于以下考虑:

考虑中国国情。国外有许多好的管理软件,但是拿到中国后多数都不太适用,有些企业就是勉强用了也用不好。究其原因,主要是中国的企业管理水平和现状很难与国外软件的标准管理模式融合。企业花了很大的代价,花了很长的时间,实施的结果是弃之不舍,留之难用。中强公司选用的这些应用软件有较多的国情化处理,比较符合中国企业的实际情况,技术上较成熟,在国内有广泛的用户,且软件公司具有雄厚的技术实力和丰富的实施经验,技术支持力度强。

考虑投入产出。企业做任何事情都要考虑投入产出,要考虑风险,国外软件动则几十万上百万美元,对国内企业来讲是一个不小的负担,同时也增加了软件实施的风险,还有软件今后的升级费用等问题,都需要企业认真考虑。目前,国产软件(如两维cad、pdm、erp等)的水平有了很大的提高,已能够满足国内企业实际工作的需要。

考虑售后服务。软件特别是象erp、pdm这样大型软件的实施都会有一个较长的周期,企业应用咨询、软件原理培训、软件应用培训、软件客户化修改都是必不可少的,国外软件高昂的技术支持费用是国内企业难以承受的,更难长时间承受。同时国外软件的封闭性使国内企业的软件人员很难进行修改和变动。而国产软件则不同,尽管国产软件也要收取技术支持费用,但其收费标准国内企业可以承受,而且国产软件其源代码相对开放,较大的客户化变动委托给软件公司,一般性的修改完全可以由企业自己来解决。

2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇

摘 要:综合运用了PI控制器,PWM控制器等 现代 工业 控制常用的控制部件及相关设计方法。主要介绍了直流电动机PWM控制系统原理,设计了调速系统,分析了直流脉宽调速系统的机械特性,最后建立了PWM控制与变换器的数学模型。

直流电动机PWM控制系统

直流电动机PWM控制系统原理。PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。它通过分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

直流电动机PWM控制系统有可逆和不可逆系统之分。可逆系统是指电动机可以正反两个方向旋转;不可逆系#from 2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇来自学优网/ end#统是指电动机只能单方向旋转。对于可逆系统,又可分为单极性驱动和双极性驱动两种方式[1]。这里只研究双极性驱动。

H型双极性可逆PWM驱动系统控制原理。 H 型是双极性驱动电路的一种,也称为桥式电路。如图1所示。其电路是由四个开关管和四个续流二极管组成,单电源供电。四个开关管分为两组,V1和V4为一组,V2和V3为另一组。同一组的开关管同步导通或关断,不同组的开关管的导通与关断正好相反。

在每个PWM周期里,当控制信号Vi1高电平时,开关管V1和V4导通,此时Vi2为低电平,因此V2和V3截止。电枢绕组承受从A到B的正向电压;当控制信号Vi1为低电平时,开关管V1和V4截止,此时Vi2为高电平,因此V2和V3导通,电枢绕组承受从B到A的反向电压,这就是所谓的 双极 。

由于在一个PWM周期里电枢电压经历了正反两次变化,因此其平均电压U0可以用下式决定:

U0=(■-■)US=(2■-1)US=(2a-1)US(1)

可见,双极性可逆PWM驱动时,电枢绕组所承受的平均电压取决于占空比α大小。当α=0时,U0=-US,电动机反转,且转速最大;当α=1时,U0=US,电动机正转,转速最大;当 时,α=1/2时U0=0,电动机不转,但电枢绕组中仍然有交变电流流动,使电动机产生高频振荡,这种振荡有利于克服电动机负载的静摩擦,提高动态性能。

调速系统的设计

对于一个控制系统而言,最关键的是控制器的设计,控制器设计的好坏关系到控制系统性能的优劣。控制器要求实时性强,通用性强,具有较强的智能,在满足性能指标的前提下应尽可能的简单。

PI控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点,同时也增加了一个位于S左半平面的开环零点。位于原点的极点可以提高系统的型别,以消除或提高系统的稳态误差,改善系统的稳态性能。而增加的负实零点则用来提高系统的阻尼度,缓和PI控制器极点对系统稳定性产生的不利影响。只要积分时间常数Ti足够大,PI控制器对系统稳定性的不利影响可大为减弱。在控制系统中,PI控制器主要用于改善控制系统的稳态性能[2]。

闭环调速系统的转速和电流调节器都采用PI调节器。采用PI调节器的自动控制系统。

从传递函数看,自动调节系统为:

■=WP1(S)=KP■=KP+■(2)

U1可分成比例部分U1P,和积分部分U1I,其中,比例部分与偏差成正比积分部分同偏差的积分有关,把两部分加起来,就是调节器的输出信号U1。

当偏差信号ε是阶跃信号时,比例部分会突然加大,而积分部分则按线性增长,经过一定时间后,U1输出达到限幅值。而实际系统中,偏差信号ε只是一开始突跳,随着输出信号USC的增长,偏差信号ε便逐渐降低,U1是否能够升到限幅值,就要看U1的增长和ε的衰减哪一方更快。如果调节对象的时间常数远大于调节器的时间常数,则ε下降较慢,由于调节器的积分作用,尽管在下降,U1仍继续增长,在ε衰减到零以前U1还来得及升到限幅值[3]。如果调节对象的时间常数较小,则ε衰减较快,当积分量还来不及把U1抬高到限幅值以前,ε已经衰减到零,U1也就不能再增长,这时积分器不会饱和。

在动态过程中,PI调节器输出电压U1是否饱和对系统的输出波形很有影响。若U1一旦饱和,只有ε变负,即USC》Usr时,才有可能使它退出饱和,因此 必然超凋。

直流脉宽调速系统的机械特性

由于采用了脉宽调制,严格地说,即使在稳态情况下,五金加工脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动的[4]。所谓稳态,是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态,机械特性是平均转速与平均转矩(电流)的关系。采用不同形式的PWM变换器,系统的机械特性也不一样。对于双极式控制的可逆电路,电流的方向是可逆的,无论是重载还是轻载,电流波形都是连续的,因而机械特性关系式比较简单。

US=Rid+L■+E(0≤t

US=Rid+L■+E (ton≤t

2015优秀机械类硕士毕业论文范文精选3篇论文

式中的R.L分别为电枢电路的电阻和电感。

电枢两端在一个周期内的平均电压是Ud=γUS(其中占空比ρ和电压系数γ的关系是γ=2ρ-1)。平均电流和转矩分别用Id和Te表示,平均转速n=E/Ce,而电枢电感压降L■的平均值在稳态时应为零。

PWM控制与变换器的数学模型

PWM控制与变换器的动态数学模型和晶闸管触发与整流装置基本一致。按照对PWM变换器工作原理和波形的分析,当控制电压UC改变时,PWM变换器输出平均电压Ud按线形 规律 变化,但其响应会有延迟,最大的时延是一个开关周期T[5]。因此,PWM控制与变换器(简称PWM装置)也可以看成是一个滞后环节,其传递函数可以写成

WS(S)=■=Kse-TSS(5)

式中 KS PWM装置的放大系数;

TS PWM装置的延迟时间,TS≤T。

由于PWM装置的数学模型与晶闸管装置一致,在控制系统中的作用也一样,因此WS(S),KS和KS都采用同样的符号。

当开关频率为10kHz时,T=0.1ms,在一般的电力拖动自动控制系统中时间常数这么小的滞后环节可以近似看成是一个一阶惯性环节,因此WS(S)≈■(6)

但须注意,此式是近似的传递函数,实际上PWM变换器不是一个线形环节,而是具有继电特性的非线形环节。继电控制系统在一定条件下会产生自激振荡,这是采用线形控制理论的传递函数不能分析出来的。如果在实际系统中遇到这类问题,简单的解决办法是改变调节器或控制器的结构和参数,如果这样做不能奏效,可以在系统某一处施加高频的周期信号,人为地造成高频强制振荡,抑制系统中的自激振荡。

参考文献

[1]许晓峰.电机及拖动[M].第1版.北京:高等 教育 出版社,2015.

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].第3版.北京:机械 工业 出版社,2015.

[3]王晓明.电动机五金加工的单片机控制[M].第1版.北京:北京航空航天大学出版社,2015.

[4]李锡雄.脉宽调制技术[M].第1版.武汉:华中理工大学出版社,2015.

[5]吴守箴.电气传动的脉宽调制控制技术[M].第1版.北京:机械工业出版社,2015.

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