一、步进电动机的计算机控制（论文文献综述）
齐闻[1]（2021）在《基于步进平移台的高精度视频采集控制系统研制》文中提出随着现代电子技术的飞速发展,控制系统的应用也慢慢普及化,人们将多年来提出的各种各样的控制算法应用在工业生产中,从而实现生产的智能化。本文研究的主要内容是基于上位机labview的多步进电机控制系统,以实现三轴联动的四轴控制技术,并且系统本身还需要根据不同的需求拓展出各种功能,具有一定的实用价值。为测试并利用该系统来实现一定的功能,从而设计了一套基于步进平移台的高精度视频采集控制系统。本文一开始论述了步进控制系统的现状与发展趋势、研究此课题的意义、步进控制系统的特点以及监控系统的发展和应用现状[1],本文通过研究国内外的步进控制系统的发展情况,使用了一种泛布尔PID算法控制三轴电机来控制摄像头的运动,用以实现各种采集功能,并设计了上位机用以方便远程操作等功能。基于简化各种条件得到的混合式步进电机的数学模型,分别将传统PID和泛布尔PID两种控制算法应用到电动机模型中,对控制系统的电流以及角速度等参数的控制效果进行比较,对比这两种的控制效果,可以看出,将泛布尔PID控制算法应用于控制系统的有效性很高。控制步进电机的静态性能和动态性能很有效果,获得非常满意的伺服控制效果。接着在原理分析中,将该系统主要的工作原理及设计思路分六步进行阐述,在软件设计中着重介绍了上位机labview部分的程序设计,并简要概述其在软件方面实现对步进电机三轴联动的四轴控制;在硬件设计中,从硬件电路与机械结构设计等两个角度出发,完成了系统的总体架构;最后对多次实验数据进行分析后,验证了此系统的控制精度。此系统由完成人机交互操作的上位机labview、核心板、单轴控制卡、步进电机驱动器及步进电机等五部分组成,基于嵌入式技术并协同控制四路步进电机的运转。根据上位机labview的要求,采取模块化设计的思想,从参数设置、电动机控制、通信配置等功能模块入手,对三轴联动的四轴控制系统中步进电机的速度、位置、最大加速度、传动比及细分数等参数实现精准控制,并根据下位机反馈到上位机的实时参数信息来调节电动机的运行速度及滑台的相对位置。当核心板上的单片机接收到上位机labview发送的重要数据参数后,利用拓展芯片CH438Q暂时寄存,这样可以减少主CPU的工作量,空出多余的CPU内存供更多的外设拓展使用,再将数据传输给MAX13487所对应路的处理器进行控制,依据RS485串口通信方式,将解析后的数据参数信息,传输至四个单轴控制卡上的STC15单片机中,并利用单轴控制卡上面的接口与电动机驱动器相连,控制步进电机转动从而也作用于相应的丝杠,带动光轴上的滑台做直线运动,实现三轴联动的四轴控制技术,从而驱动摄像头完成高精度、多角度的视频采集工作。
冯晨光[2]（2020）在《磁条位置、剩磁、气隙宽度对超强型混合式步进电动机静转矩的影响》文中提出在混合式步进电动机的定转子槽内插入磁条,构成了超强型混合式步进电动机,本文重点研究了超强型混合式步进电动机提高静转矩的机理,磁条在槽中的位置、磁钢剩磁以及气隙宽度对静转矩的影响,主要工作体现在以下几个方面:首先,介绍了混合式步进电机及超强型混合式步进电机的结构、工作原理,研究了超强型混合式步进电机提高静转矩的机理。其次,利用Soildworks软件建立超强型混合式步进电机的三维模型,导入Maxwell 3D软件进行仿真研究:（1）研究了超强型混合式步进电动机的气隙磁密,揭示了提高静转矩的机理,并与混合式步进电动机进行对比;（2）对磁条分别位于槽内底部、槽内中部、槽顶部三种情况进行静转矩的仿真比较,结果表明磁条位于槽顶部有最大的静转矩;（3）研究了剩磁参数对静转矩的影响,发现采用剩磁小的永磁体会使电机静转矩略微减小;（4）研究表明超强型混合式步进电动机存在最佳气隙宽度。最后,制作了1台超强型混合式步进电机样机,测试结果与仿真结果基本一致,超强型混合式步进电机的静转矩约为混合式步进电机的2倍。
刘行行[3]（2018）在《基于PLC的液压控制系统在工业计量中的研究与设计》文中研究指明工业计量器具广泛应用于工业生产的各个领域中,工业计量中很多器具都与压力密切相关,以指针式压力表为例,它是一种使用非常广泛的工业计量器具。行业标准要求必须在压力表使用前和使用中定期进行检定。人工手动检定是指针式压力表的传统检定方式,然而该检定方式存在检定效率低、工作强度大、视觉误差、人为影响因素大、溯源性差等弊端。随着自动控制技术的飞速发展,使得压力表自动检定技术应运而生。作为压力表自动检定系统关键部分的压力控制系统,基于其检定规程的特殊要求,其控制速度及控制准确度等是评价压力控制系统优劣的重要指标。本文来源于某油田技术监测中心《压力表批量智能检定装置的完善改造》项目,针对原来装置中液压控制系统在实际使用过程中存在的问题:（1）高压（尤其40MPa以上压力时）控压不稳;（2）控压响应时间过长,检定效率低。本文主要工作就是对液压控制系统进行研究完善。本文基于PLC控制器设计改善的液压控制系统,主要包括硬件设计和系统控制软件设计两部分。硬件部分主要包括双液压缸设计、预打压泵选型、系统保护装置设计、控制系统选型与设计、标准表选型、步进电机及其驱动器的选型。基于目前单液压缸控制系统高压控压不稳的问题,设计了基于双液压缸的控制系统,利用新增的小液压缸在高压控压时进行压力微调,克服了高压控压不稳的问题。软件部分采用PLC编程语言编程实现。用梯形图语言写逻辑控制,用结构化文本语言写计算,两种语言相结合完成编程过程。在控制算法方面,在目前使用的分段PID控制策略基础上加入灰色预测算法和模糊算法,即灰色预测分段模糊PID算法。利用灰色预测控制算法的预测性及补偿性特点即时控制系统,利用模糊算法在线整定PID参数,最终提高了控压速度。软硬件设计完成之后,需要经过系统测试,并在在反复测试中确定系统参数。使用KINGVIEW6.55软件作为监测软件并设计了人机界面,方便系统调试。实验结果表明,改善后的系统稳定性强,控压速度快,零超调,准确度高,可满足工程需求,且具有比改善前更好的控压性能,达到了项目的预想目标。
罗浩[4]（2018）在《电机特性及运动规律模拟测试平台的设计》文中认为随着电动机驱动技术和现代控制理论的不断发展进步,不但电动机在现代化生产中得到了非常广泛的应用,而且直线运动规律应用到实际工程中也成为控制领域研究的重要课题。可以肯定的是,在未来相当长的时间里,电动机和直线运动控制技术还将持续不断地影响着人类的生产和生活方式。虽然在科学技术迅猛发展的今天,国内外各种新的测试系统、新的测试技术不断涌现,但是国内外现有的对电动机主要参数指标测试和特性测试方面还是有许多的不足,存在着测试系统单一、测试方案简易和测试精较低的问题,以及到目前为止,国内外还没有一款模拟直线运动规律的测试平台,所以研究开发这类测试平台更具有十分重要的现实意义。本课题是在比较国内外电动机测试平台的基础上,再结合我国高等院校的相关理论课程,开发了一款基于QT（Qt Creator）和PLC（可编程控制器）的电机特性及运动规律模拟测试平台。该平台包括多类电动机智能测试系统和多种直线运动规律模拟测试系统,实验项目一共有26个,它可以智能测试三大类型的电动机的主要技术指标与特性,以及进行八种常见直线运动规律和自定义直线运动规律模拟测试,其中三大类型电动机包括直流伺服电动机、三相异步电动机和步进电动机。本文主要介绍一款电机特性及运动规律模拟测试平台的开发和应用,设计平台的下位机采用三菱FX3GA-40MT型PLC,能对电动机进行运转控制和加载控制,以及实现对执行元件的直线往返运动控制和精准定位控制,平台的上位机采用PC机（普通计算机）,利用QT编程工具来开发上位机软件界面,实现对整个过程的检测和监控。平台完成PLC与PC机的通讯,PLC执行PC机命令,对于多类电动机智能测试系统而言,通过对被测电动机的控制,采集电动机运转过程中的主要特征参数,实现实时监控,以及绘制典型的特性曲线图和转速转矩波动特性曲线图。对于多种直线运动规律模拟测试系统而言,直线运动单元为实验的主要控制对象,通过控制步进电动机实现工件的直线运动,实时检测运动的位移、速度和加速度等参数,综合分析不同直线运动规律下的运动特性,经过实验测试,达到了模拟测量电动机参数和运动学参数的目的,对教学研究和实际工程都有重要意义。
易雪梅[5]（2015）在《基于DSP的数字溢流阀的控制研究》文中研究指明随着现代工业生产规模的扩大和自动化程度的提高,计算机控制系统在现代工业中的地位越来越高。由于数字阀能够直接以数字的方式进行控制,因而数字阀在现代工业中的应用越来越广泛。采用计算机直接控制的数字阀是今后液压技术发展的一个方向。本文主要对数字阀的机构以及原理进行介绍,同时对其进行简化并进行建模,并且对经典的数字阀的控制算法（矢量控制算法、双闭环控制算法）的原理以及特点进行的详细的分析。第二部分对连续跟踪算法与PID算法进行研究,对连续跟踪算法的原理和实现方式等进行了研究,同时对PID算法在数字阀中的应用进行案例分析,并根据设计需要选择了连续跟踪算法。第三部分对TMS320F2812的硬件结构进行详细介绍,并针对算法需要的PWM的硬件实现进行介绍,同时对其外设进行研究与分析,由于数字控制需要进行驱动,因此对斩波驱动进行了详细的研究分析,并将其作为驱动方式。最后一部分主要求出电机和数字溢流阀的传递函数模型,并用AMESim对数字阀进行仿真,分析阻尼孔径、导阀座孔径、主阀口进油口压力油容积和先导阀前腔压力油容积对数字阀响应特性的影响。选取最优数字溢流阀设计参数。并对基于连续跟踪算法的数字阀的动态响应进行模拟,证明连续跟踪算法的可靠性和优越性。
聂巍[6]（2014）在《步进电动机闭环控制系统研究》文中研究说明步进电动机是控制系统终端广泛使用的执行环节，但是开环控制的步进电动机存在振荡和失步等问题，使得步进电动机的应用受到限制，因此引入位置闭环控制来改善步进电动机的控制性能。本文以广泛使用的三相混合式步进电动机为对象，开展步进电动机闭环控制系统研究。文中首先简述了步进电动机开环控制系统的发展现状和存在的问题，对闭环控制系统研究现状进行分析，阐述了不同的步进电动机闭环控制的系统结构和研究中存在的问题，引出了本课题的研究目的和主要内容。对三相混合式步进电动机的构造和运行原理进行了研究，建立了电动机的数学模型，将三相混合式步进电动机看成交流永磁同步电动机进行分析。在步进电动机闭环控制系统中，驱动技术对系统性能有着重要的影响，本文分析了步进电动机不同驱动技术的特点，选取细分驱动作为闭环系统中步进电动机的驱动技术。对于步进电动机转子位置检测，分析了无传感器位置检测和有传感器位置检测的优缺点。针对传统使用id=0的矢量控制策略，论述了用这种方法控制步进电动机时的缺点，为了提高步进电动机的运行效率，选取最大转矩电流比作为矢量控制策略。对空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术进行了研究，在此基础上对SVPWM进行优化，有效地减少了控制过程中的开关次数，降低了开关损耗。随后对闭环调速时十分重要的电动机加减速控制进行了讨论。最后，给出步进电动机闭环控制系统的整体结构框图。在Matlab/Simulink仿真平台上，建立三相混合式步进电动机各个状态方程的仿真子系统，结合矢量控制、细分驱动、电流和速度闭环控制分别搭建了步进电动机开环控制仿真系统以及闭环控制仿真系统，并作对比研究。仿真结果表明步进电动机的闭环控制系统能有效的提高电动机控制系统的位置控制精度和抗干扰能力，最大转矩电流比能有效的提高电动机的运行效率。
陈龙[7]（2013）在《薄壁型钢几何缺陷测量系统研制及试验研究》文中研究表明随着科学技术水平的发展,冷弯薄壁型钢作为一种节能环保的新型材料受到各行各业的高度关注,其性能分析已成为目前最重要的试验项目之一。几何缺陷对冷弯薄壁型钢的性能具有很大影响,因此,对冷弯薄壁型钢的几何缺陷进行测量具有重要的研究价值。基于某一实验室用冷弯薄壁型钢屈曲试验研究,对薄壁型钢几何缺陷测量系统进行设计研究。薄壁型钢几何缺陷测量系统利用激光位移传感器测量被测点的径向坐标值,PLC控制两个步进电动机分别确定被测点的周向和轴向位置,获得被测点的三维坐标,通过测量物体表面大量的测点获得被测试件的三维几何形貌。根据薄壁型钢几何缺陷测量系统的设计指标和工作原理,对其机械结构和控制系统两部分进行具体地设计及说明,并且利用SolidWorks软件建立三维模型,合理规划测量路径,分析引起测量系统误差的主要因素,最后对测量系统进行标定实验。实验结果表明,本测量系统的重复性误差小于0.4%,测量误差小于0.2mm,符合测量系统的设计指标,验证了测量系统设计的合理性。
韩轩[8]（2010）在《五相混合式步进电动机驱动系统的设计与仿真》文中指出步进电动机系统是由步进电动机及其驱动控制电路构成的。近二十年来,随着电力电子技术、微电子技术和微处理器技术的飞速发展,特别是三者在应用中的结合,极大地推动了步进电动机驱动控制技术的进步,并使之在不断完善中趋于成熟。步进电动机驱动控制技术的发展,在使得步进电动机系统获得更加广泛应用的同时,也使得步进电动机与其驱动电路装置日益成为不可分割的一个整体。步进电动机驱动电路的合理设计与改进,需要对步进电动机运行机理和具体结构设计透彻了解与深入分析。同时,步进电动机系统的运行品质除与电动机自身的性能有关外,也在很大程度上取决于驱动器的优劣,因此对驱动技术的研究与对电机本体的研究同等重要。五相混合式步进电动机是步进电动机的主要产品之一,在各领域获得到广泛应用,因此对其驱动技术的研究也一直深受重视。Buck型升频升压驱动是五相混合式步进电动机驱动技术的主要发展方向,是一种高品质的步进电动机驱动系统,目前国内外对其进行的研究还很不够,见到的文献也不多。本文针对五相混合式步进电动机Buck型升频升压驱动电路进行了设计。绕组接法分别采用星形绕组联接和新五边形绕组联接,利用MATLAB建立了五相混合式步进电动机系统的稳态仿真模型,分析了系统的稳态特性。本论文主要完成的工作包括几个方面:掌握了混合式步进电动机驱动器的设计方法,并对五相混合式步进电动机Buck型升频升压驱动系统进行了设计分析;对五相混合式步进电动机Buck型升频升压驱动系统进行了完整的描述;基于MATLAB工具建立了五相混合式步进电动机系统的稳态仿真模型,在此基础上对稳态相电流进行了仿真分析,仿真结果与理论分析相符。
张文娇[9]（2010）在《弹道跟踪镜技术研究》文中研究指明在兵器研究过程中,爆炸、燃烧、穿甲、外弹道飞行姿态等的研究都离不开高速摄影,它已成为兵器靶场测试领域不可缺少的重要手段。采用高速摄影设备、同步摄影装备对弹丸在外弹道段的飞行姿态和速度进行跟踪和分析一直是研究的热点内容。本论文针对外弹道弹丸影像的连续记录技术,研究采用平面转镜配合CCD高速相机构成的弹道同步跟踪镜系统,实现飞行弹丸影像在一段弹道上的连续记录。文中推导了跟踪转镜的数学模型,对弹道跟踪镜系统的总体方案、组成结构、工作原理进行了研究,计算和设计了转镜系统关键参数,主要有元器件的摆放位置、转镜扫描速率的计算、可跟踪速度的最大离散间隔计算和天幕靶到起始跟踪位置的最优计算等。并利用MATLAB软件对转镜的扫描速率曲线进行了仿真演算,验证了转镜速度、位置与被跟踪目标的运动学关系。系统采用伺服电机控制系统驱动转镜对弹丸进行实时跟踪,选取步进电机,采用PI方式实施控制,能够实现高精度、高动态性能、大范围调速及定位控制,且鲁棒性好,因此能够满足系统所需高控制精度和高可靠性的要求。利用SIMULINK软件建立跟踪镜系统电机的仿真控制模型,分析了电机的跟踪性能,分别在理想与带动负载的状态下,对电机的实时响应能力和跟踪能力做了对比曲线。通过光电扫描的照相方法,验证了所设计弹道同步跟踪反射转镜系统是可行的。在高速CCD相机帧频为38400fps或以上的条件试验,系统可达到的跟踪指标为：跟踪视场角的有效范围为90°,跟踪响应时间为毫秒级,弹丸飞行速度为1600m／s。
吴莎莎[10]（2010）在《基于齿层比磁导法的混合式步进电动机设计技术研究》文中提出混合式步进电动机由于具有低成本、高性价比、运行性能平稳和易于控制等优点而广受工业自动化领域的青睐,目前仍有很大的发展空间。由于结构的特殊性,电机内的磁场高度复杂,而且混合式步进电动机属于细齿结构的磁阻电机,转矩的产生是基于定转子的齿槽效应,所以气隙不能像传统电机那样用气隙系数来处理,而混合式步进电动机的气隙通常很小,使电机的设计计算变的困难。工程上设计混合式步进电动机时,常采用类比法和气隙比磁导法来近似估计电机的静转矩,但由于这两种方法固有的缺点,计算的转矩往往误差很大。齿层比磁导法是将定转子齿层场域进行有限元计算后,再将电机看作集中参数磁网络进行求解的方法,具有很好的精确性和实用性。本文针对混合式步进电动机的设计特点,采用有限元原理计算了齿层场域的磁参量,建立了齿层磁参量数据库,进而基于齿层比磁导计算方法设计了混合式步进电动机的静态特性设计平台。结合混合式步进电动机的静态特性设计平台,分析了永磁体性能参数对电机转矩的影响以及铁心迭长和隔磁桥厚度对转矩的影响。为了验证混合式步进电动机静态特性计算软件的正确性,搭建了实验测试台架,对不同机座号的电机的定位转矩、保持转矩进行测试,通过额定电流下转矩的仿真值与实测值的对比,验证了齿层比磁导法的精确性和设计平台的正确性,证明了该设计平台具有很好的灵活性和实用性。
二、步进电动机的计算机控制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、步进电动机的计算机控制（论文提纲范文）
（1）基于步进平移台的高精度视频采集控制系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 步进控制系统的发展状况 |
| 1.1.2 步进控制系统的特点 |
| 1.1.3 “监控”的应用现状 |
| 1.2 步进控制驱动器的发展史 |
| 1.3 步进控制系统常用驱动分类 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 主要工作内容 |
| 第二章 三轴步进平移台控制算法研究 |
| 2.1 经典控制算法 |
| 2.2 泛布尔PID控制算法 |
| 2.3 泛布尔代数PID在步进控制系统中的控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 泛布尔PID算法在步进控制系统中的应用 |
| 3.1 步进控制的仿真建模 |
| 3.1.1 二相混合式步进电机的数学模型 |
| 3.1.2 步进电机系统电流细分控制的仿真建模 |
| 3.1.3 基于泛布尔控制的混合式电动机仿真建模 |
| 3.2 仿真结果分析 |
| 3.2.1 步进控制系统中参考位置变化时的仿真结果 |
| 3.2.2 步进控制系统中负载突变时的仿真结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 三轴步进平移台控制系统硬件设计 |
| 4.1 总体架构设计 |
| 4.2 原理分析 |
| 4.3 硬件电路设计 |
| 4.3.1 核心板上的硬件电路设计 |
| 4.3.2 单轴控制卡上的硬件电路设计 |
| 4.4 三轴联动的四轴控制视频采集系统的机械结构设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 三轴步进平移台控制系统软件设计 |
| 5.1 上位机系统的简介及功能 |
| 5.1.1 人机交互界面 |
| 5.1.2 上位机的通信协议 |
| 5.1.3 上位机的模块化设计 |
| 5.1.4 上位机的程序设计 |
| 5.2 下位机部分的软件设计 |
| 5.2.1 CH438Q芯片配置及功能介绍 |
| 5.2.2 下位机软件程序思路介绍 |
| 5.3 实物精度测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）磁条位置、剩磁、气隙宽度对超强型混合式步进电动机静转矩的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 步进电动机的分类 |
| 1.1.1 反应式步进电机 |
| 1.1.2 永磁式步进电机 |
| 1.1.3 混合式步进电机 |
| 1.2 混合式步进电动机的计算和分析方法 |
| 1.2.1 线性分析方法 |
| 1.2.2 非线性分析方法 |
| 1.3 本课题的研究意义和研究内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 超强型混合式步进电动机的工作机理 |
| 2.1 混合式步进电动机的工作机理 |
| 2.1.1 混合式步进电动机轴向磁场 |
| 2.1.2 混合式步进电动机定子磁极磁通 |
| 2.2 超强型混合式步进电动机提高电磁转矩的机理 |
| 2.2.1 混合式步进电动机齿层磁场分析 |
| 2.2.2 超强型混合式步进电动机齿层磁场分析 |
| 2.3 混合式步进电机电磁转矩 |
| 2.4 步进电机的细分控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超强型混合式步进电机仿真设计 |
| 3.1 Ansoft Maxwell简介 |
| 3.2 超强型混合式步进电机模型搭建及设定 |
| 3.3 有无插入磁条对电磁转矩的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 超强型混合式步进电机仿真设计及实验对比 |
| 4.1 磁条位置对电磁转矩的影响 |
| 4.2 永磁体剩磁对电磁转矩的影响 |
| 4.3 气隙宽度对电磁转矩的影响 |
| 4.4 仿真结果与测试结果对比 |
| 4.4.1 样机搭建与测试 |
| 4.4.2 单相通电结果对比 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
（3）基于PLC的液压控制系统在工业计量中的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 论文研究背景及其意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压力控制技术在压力表检定中的应用现状 |
| 1.2.2 灰色系统理论的应用 |
| 1.2.3 PLC控制技术发展现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容与结构安排 |
| 第2章 液压控制系统整体方案设计 |
| 2.1 压力表检定装置的工作原理及控压要求 |
| 2.1.1 压力表检定规程 |
| 2.1.2 压力表智能检定装置的工作原理 |
| 2.1.3 压力表智能检定装置的控压要求 |
| 2.2 液压控制系统的特点、存在问题及设计关键点和难点 |
| 2.2.1 液压控制系统的特点 |
| 2.2.2 液压控制系统存在的问题 |
| 2.2.3 液压控制系统的设计关键点、难点 |
| 2.3 液压控制系统整体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液压控制系统控制策略选择 |
| 3.1 常用控制策略概况 |
| 3.1.1 模糊算法 |
| 3.1.2 PID算法 |
| 3.2 灰色预测算法 |
| 3.2.1 GM(1,1)模型 |
| 3.2.2 等维新息模型 |
| 3.3 灰色预测分段模糊PID算法 |
| 3.4 压力控制策略实现 |
| 3.4.1 灰色预测算法提前预估 |
| 3.4.2 模糊算法整定PID参数 |
| 3.4.3 PID算法控制步进电机 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于PLC的液压控制系统硬件设计 |
| 4.1 液压控制系统需求分析 |
| 4.2 液压控制系统硬件设计及选型 |
| 4.2.1 双液压缸设计 |
| 4.2.2 预打压泵选型 |
| 4.2.3 保护装置设计 |
| 4.2.4 步进电动机的选型及特性 |
| 4.2.5 步进电动机驱动器的选型及特性 |
| 4.2.6 标准表的选型 |
| 4.2.7 控制器的选型与设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于PLC的液压控制系统软件设计 |
| 5.1 PLC编程软件 |
| 5.2 PLC程序开发 |
| 5.2.1 控制系统设计基本流程图 |
| 5.2.2 压力控制程序流程图 |
| 5.2.3 算法实现流程图 |
| 5.3 控制系统人机界面 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 系统测试与结果分析 |
| 6.1 系统测试 |
| 6.1.1 软硬件联调 |
| 6.1.2 供压准确度分析 |
| 6.2 实验结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（4）电机特性及运动规律模拟测试平台的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究概况 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 1.4 全文研究内容和章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 平台的结构设计及测试内容和测试方案 |
| 2.1 平台的结构与电气设计 |
| 2.1.1 平台的结构设计 |
| 2.1.2 平台的电气设计 |
| 2.2 平台的测试内容 |
| 2.2.1 直流电动机的测试内容 |
| 2.2.2 三相异步电动机的测试内容 |
| 2.2.3 步进电动机的测试内容 |
| 2.2.4 直线运动规律的测试内容 |
| 2.3 平台的测试方案 |
| 2.3.1 直流电动机的测试方案 |
| 2.3.2 三相异步电动机的测试方案 |
| 2.3.3 步进电动机的测试方案 |
| 2.3.4 直线运动规律的测试方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 平台测控系统设计 |
| 3.1 控制系统方案设计 |
| 3.1.1 控制系统的简述 |
| 3.1.2 PLC的选择和I/O口的分配 |
| 3.2 控制系统设计流程 |
| 3.2.1 控制系统设计的流程 |
| 3.2.2 PLC的开发环境 |
| 3.2.3 控制系统的电气设计 |
| 3.3 参数采集和PID控制 |
| 3.3.1 转矩数据的采集 |
| 3.3.2 速度和位移数据的采集 |
| 3.3.3 PID控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 平台上位机实验分析软件开发 |
| 4.1 软件界面的开发工具和框架 |
| 4.1.1 软件界面的开发工具 |
| 4.1.2 软件界面的开发框架 |
| 4.2 上位机软件界面程序设计 |
| 4.2.1 上位机与PLC的通信 |
| 4.2.2 上位机的读写操作 |
| 4.2.3 曲线绘制 |
| 4.2.4 数据和曲线的打印 |
| 4.3 上位机软件界面的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 平台的测试与分析 |
| 5.1 测试项目的内容 |
| 5.2 多类电动机智能测试系统的测试实验 |
| 5.2.1 直流电动机测试 |
| 5.2.2 三相异步电动机测试 |
| 5.2.3 步进电动机测试 |
| 5.3 多种直线运动规律模拟测试系统的测试实验 |
| 5.3.1 八种典型运动规律测试 |
| 5.3.2 自定义运动规律测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 后期展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录：攻读学位期间主要学术成果 |
（5）基于DSP的数字溢流阀的控制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 数字阀控制技术概况 |
| 1.2 数字阀控制系统特点及其应用 |
| 1.2.1 数字阀液压控制系统 |
| 1.2.2 数字阀控制系统的特点及应用概况 |
| 1.3 数字阀控制技术的国内外研究现状 |
| 1.4 数字阀控制目前存在的问题 |
| 1.5 本课题的研究内容及研究创新点 |
| 1.5.1 课题研究内容 |
| 1.5.2 课题研究创新点 |
| 2 数字阀控制的总体方案设计 |
| 2.1 数字阀 |
| 2.1.1 数字式电液控制阀 |
| 2.1.2 数字溢流阀 |
| 2.1.3 数字溢流阀参数及三维模型 |
| 2.2 经典数字阀控制算法 |
| 2.2.1 矢量控制算法 |
| 2.2.2 双闭环控制算法 |
| 2.3 数字阀控制算法方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数字阀控制算法设计 |
| 3.1 控制算法理论依据 |
| 3.2 步进电动机输出角位移的连续跟踪控制方法 |
| 3.2.1 角位移的连续跟踪控制算法分析 |
| 3.2.2 PMW技术与实现分析 |
| 3.3 PID控制算法 |
| 3.3.1 PID算法 |
| 3.3.2 数字PID增量式算法 |
| 3.3.3 PID在数字阀控制中的应用 |
| 3.4 控制算法系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 DSP硬件架构及实现 |
| 4.1 DSP硬件架构设计 |
| 4.2 控制系统核心DSP电路设计 |
| 4.2.1 TMS320F2812 概况 |
| 4.2.2 ADC转换模块分析 |
| 4.2.3 DSP事件管理模块分析 |
| 4.2.4 SPI接口设计分析 |
| 4.2.5 DSP的电路控制板介绍 |
| 4.3 典型数字阀驱动方式分析 |
| 4.4 位置闭环电路设计分析 |
| 4.5 电源的选择 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 数字阀控制系统仿真 |
| 5.1 二相混合式步进电动机传递函数 |
| 5.1.1 电流环部分传递函数 |
| 5.1.2 位置环部分传递函数 |
| 5.1.3 二相混合式步进电机开环传递函数 |
| 5.2 数字溢流阀的传递函数 |
| 5.2.1 动态特性支配方程 |
| 5.2.2 方程拉式变换 |
| 5.3 数字溢流阀建模仿真 |
| 5.3.1 主阀阻尼孔径对数字溢流阀响应特性的影响 |
| 5.3.2 导阀座孔径对响应特性的影响 |
| 5.3.3 主阀进油口压力油容积对响应特性的影响 |
| 5.3.4 不同弹簧刚度对溢流阀响应特性的影响 |
| 5.3.5 不同预压缩力对溢流阀响应特性的影响 |
| 5.4 最优化参数选取 |
| 5.5 基于连续跟踪算法对数字阀动态模拟 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 后续展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）步进电动机闭环控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.2 步进电动机控制系统的研究现状 |
| 1.2.1 步进电动机的开环控制 |
| 1.2.2 步进电动机的闭环控制 |
| 1.3 本文的主要工作和章节安排 |
| 第2章 步进电动机的工作原理和驱动技术 |
| 2.1 三相混合式步进电动机的构造及运行原理 |
| 2.2 三相混合式步进电动机的数学模型 |
| 2.3 混合式步进电动机驱动技术 |
| 2.3.1 单极性与双极性驱动 |
| 2.3.2 升频升压驱动 |
| 2.3.3 恒流斩波驱动 |
| 2.3.4 细分驱动 |
| 2.4 步进电动机的位置检测 |
| 2.4.1 无传感器位置检测 |
| 2.4.2 有传感器位置检测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 步进电动机的矢量控制和加减速控制 |
| 3.1 矢量控制 |
| 3.1.1 矢量控制原理 |
| 3.1.2 矢量控制策略选择 |
| 3.2 空间矢量脉宽调制技术 |
| 3.2.1 SVPWM 的原理 |
| 3.2.2 SVPWM 算法 |
| 3.2.3 SVPWM 算法优化 |
| 3.3 加减速控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 步进电动机闭环控制系统的设计与仿真 |
| 4.1 系统框架 |
| 4.2 系统建模 |
| 4.2.1 三相混合式步进电动机的仿真模型 |
| 4.2.2 电动机绕组电流子系统 |
| 4.2.3 电动机转矩子系统 |
| 4.2.4 电动机转子运动方程子系统 |
| 4.2.5 电动机旋转电压子系统 |
| 4.2.6 PI 调节模块 |
| 4.2.7 SVPWM 仿真建模 |
| 4.3 仿真系统及结果分析 |
| 4.3.1 步进电动机开环控制仿真系统 |
| 4.3.2 步进电动机闭环控制仿真系统 |
| 4.3.3 位置阶跃响应仿真结果 |
| 4.3.4 定子绕组电流仿真结果 |
| 4.3.5 输出转矩仿真结果 |
| 4.3.6 矢量控制策略电流仿真结果 |
| 4.3.7 转子位移仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）薄壁型钢几何缺陷测量系统研制及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 冷弯薄壁型钢及其表面缺陷 |
| 1.2 课题的研究背景和意义 |
| 1.3 几何测量系统的研究现状 |
| 1.3.1 表面测量技术分类 |
| 1.3.2 几何测量系统发展史 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 总体方案设计及测量原理分析 |
| 2.1 薄壁型钢几何缺陷测量系统总体方案设计 |
| 2.1.1 测量系统主要技术指标 |
| 2.1.2 位移传感器选型 |
| 2.1.3 驱动方式确定 |
| 2.1.4 测量系统方案设计 |
| 2.2 薄壁型钢几何缺陷测量系统原理分析 |
| 2.2.1 激光位移传感器测量原理 |
| 2.2.2 步进电动机控制原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 机械结构设计 |
| 3.1 常见几何测量结构 |
| 3.2 几何测量系统结构设计 |
| 3.2.1 测量系统基座设计 |
| 3.2.2 传动机构设计 |
| 3.2.3 旋转机构设计 |
| 3.2.4 其它设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 控制系统设计 |
| 4.1 PLC简介及选型 |
| 4.1.1 PLC内部结构 |
| 4.1.2 PLC工作原理 |
| 4.1.3 PLC选择 |
| 4.2 步进电动机PLC控制 |
| 4.2.1 步进电动机细分控制 |
| 4.2.2 步进驱动器选择 |
| 4.2.3 控制线路图 |
| 4.3 数据采集设备 |
| 4.4 测量路径规划 |
| 4.4.1 路径方案一 |
| 4.4.2 路径方案二 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 测量系统试验分析 |
| 5.1 测量系统误差分析 |
| 5.1.1 激光位移传感器测量误差 |
| 5.1.2 机械结构安装误差 |
| 5.1.3 步进电动机定位误差 |
| 5.1.4 其它因素引起的误差 |
| 5.2 测量系统标定 |
| 5.2.1 测量系统的特性 |
| 5.2.2 标定实验与结果分析 |
| 5.3 圆形钢管的测量 |
| 5.3.1 步进驱动器面板开关设置 |
| 5.3.2 PLC控制程序编写 |
| 5.3.3 测量结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）五相混合式步进电动机驱动系统的设计与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 步进电动机概述 |
| 1.2.1 步进电动机及其种类 |
| 1.2.2 步进电动机的特点 |
| 1.2.3 国内外现状及发展趋势 |
| 1.3 混合式步进电动机驱动技术发展 |
| 1.3.1 步进电动机驱动器的组成 |
| 1.3.2 混合式步进电动机驱动器的特点 |
| 1.3.3 混合式步进电动机的驱动方式 |
| 1.4 发展中的技术问题 |
| 1.5 本论文完成的主要工作 |
| 第二章 五相混合式步进电动机驱动系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五相混合式步进电动机的构成 |
| 2.3 五相混合式步进电动机的工作原理 |
| 2.3.1 五相混合式步进电动机的标准通电方式 |
| 2.3.2 五相混合式步进电动机的绕组联接方式 |
| 2.4 五相混合式步进电动机的驱动技术 |
| 2.4.1 斩波恒流驱动 |
| 2.4.2 恒总电流调频调压驱动 |
| 2.4.3 电流开环式PWM 升频升压驱动 |
| 2.4.4 升频升压结合结合恒流控制驱动 |
| 2.4.5 细分驱动技术 |
| 本章小结 |
| 第三章 五相混合式步进电动机Buck 型升频升压驱动电路的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 五相混合式步进电动机Buck 型升频升压驱动系统 |
| 3.2.1 结构示意图 |
| 3.2.2 Buck 型升频升压控制原理 |
| 3.3 主电路的设计 |
| 3.4 控制电路的设计 |
| 3.4.1 频压转换电路 |
| 3.4.2 恒频脉宽调制电路 |
| 3.4.3 电压调整器电路 |
| 3.4.4 脉冲发生电路 |
| 3.4.5 辅助电源 |
| 3.5 环形分配器的设计 |
| 3.5.1 通用环形分配器 |
| 3.5.2 五相混合式步进电动机环形分配器的设计 |
| 本章小结 |
| 第四章 五相混合式步进电动机稳态仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 五相混合式步进电动机的数学模型 |
| 4.3 相绕组端电压的确定 |
| 4.3.1 星形联接下的相绕组端电压 |
| 4.3.2 新五边形联接下的相绕组端电压 |
| 4.4 五相混合式步进电动机稳态电流的仿真分析 |
| 4.4.1 MATLAB 软件简介 |
| 4.4.2 星形绕组联接的相电流仿真分析 |
| 4.4.3 新五边形绕组联接的相电流仿真分析 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）弹道跟踪镜技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 弹丸外弹道段测速系统简介 |
| 1.4 高速摄影相机的发展及应用 |
| 1.4.1 传统的高速转镜式相机原理 |
| 1.4.2 高速CCD相机同步摄影技术的发展及应用 |
| 1.4.3 CCD相机在同步摄影中的发展及其它同步摄影技术的应用 |
| 1.5 弹道跟踪镜伺服控制系统 |
| 1.5.1 伺服控制系统组成 |
| 1.5.2 伺服电机控制性能 |
| 1.6 步进电机及其发展 |
| 1.6.1 步进电机的特色 |
| 1.6.2 步进电机的应用 |
| 1.6.3 步进电机的类型 |
| 1.7 本文研究的主要内容 |
| 2 弹道跟踪镜系统组成与工作原理 |
| 2.1 系统组成 |
| 2.2 工作原理 |
| 2.3 工作流程 |
| 2.4 小结 |
| 3 系统关键参数设计 |
| 3.1 系统主要元器件布置及关键参数计算 |
| 3.2 转镜扫描速率的确定 |
| 3.2.1 扫描速率的物理意义 |
| 3.2.2 扫描速率的最小值 |
| 3.2.3 扫描速率的最大值 |
| 3.3 被跟踪弹丸速度的最大离散间隔计算 |
| 3.4 转镜运动曲线数学模型的建立 |
| 3.4.1 转镜启动控制算法 |
| 3.4.2 转镜有效跟踪段理想运动曲线公式计算 |
| 3.4.3 用MATLAB仿真理想状态下转镜的扫描速率曲线 |
| 3.4.4 速度最大离散间隔曲线用MATLAB仿真 |
| 3.5 系统主要部件的选择 |
| 3.5.1 高速相机的选取 |
| 3.5.2 天幕靶测速系统的选取 |
| 3.5.3 XGK-08型水平天幕靶的技术性能指标 |
| 3.5.4 XGK-08型水平天幕靶的原理及结构说明 |
| 3.6 小结 |
| 4 转镜控制系统 |
| 4.1 伺服电机控制系统 |
| 4.2 步进电机控制系统 |
| 4.2.1 步进电动机的分类 |
| 4.2.2 步进电动机的结构 |
| 4.2.3 步进电动机的工作原理 |
| 4.2.4 步进电动机的主要特性 |
| 4.3 步进电动机的控制方法 |
| 4.3.1 脉冲分配器 |
| 4.3.2 软件脉冲分配 |
| 4.4 步进电动机的细分驱动技术 |
| 4.4.1 步进电动机细分控制原理 |
| 4.4.2 步进电动机细分控制的技术方案 |
| 4.5 提高步进伺服系统精度的措施 |
| 4.5.1 反向间隙补偿 |
| 4.5.2 螺距误差补偿 |
| 4.6 步进电机控制器 |
| 4.6.1 步进电机控制系统的软件设计 |
| 4.6.2 步进电机速度控制 |
| 4.6.3 旋转方向控制 |
| 4.7 小结 |
| 5 弹道跟踪镜伺服控制系统仿真 |
| 5.1 SIMULINK软件仿真系统 |
| 5.1.1 SIMULINK仿真运行原理 |
| 5.1.2 上位机控制窗口程序流程图 |
| 5.2 步进电机程序模块布置 |
| 5.2.1 信号输入模块 |
| 5.2.2 电机驱动模块 |
| 5.2.3 步进电机及显示模块 |
| 5.3 弹道跟踪镜伺服系统仿真 |
| 5.3.1 伺服系统输入模块 |
| 5.3.2 伺服系统输出模块 |
| 5.3.3 用户控制界面 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 论文主要成果 |
| 6.2 待研究工作 |
| 6.3 发展前景 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）基于齿层比磁导法的混合式步进电动机设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 步进电动机分类 |
| 1.2.1 磁阻式步进电动机 |
| 1.2.2 永磁式步进电动机 |
| 1.2.3 混合式步进电动机 |
| 1.3 混合式步进电动机的计算和分析方法 |
| 1.3.1 线性分析方法 |
| 1.3.2 非线性分析方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 HSM的工作原理及齿层比磁导分析方法 |
| 2.1 混合式步进电动机的工作原理 |
| 2.1.1 混合式步进电动机的工作原理 |
| 2.1.2 混合式步进电动机的线性解析 |
| 2.2 HSM的齿层比磁导计算方法 |
| 2.2.1 齿层磁参量数据库的建立 |
| 2.2.2 非线性磁网络方程组的建立及求解 |
| 2.2.3 静态转矩特性的求解 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 HSM静态特性计算软件程序设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混合式步进电动机计算机辅助程序设计 |
| 3.2.1 齿层比磁导计算程序设计 |
| 3.2.2 非线性磁网络求解计算程序设计 |
| 3.3 混合式步进电动机机辅设计程序及实例仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 混合式步进电动机静特性影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 齿层比磁导法与气隙比磁导法对比分析 |
| 4.3 混合式步进电动机的优化设计分析 |
| 4.3.1 混合式步进电动机铁心迭长变化对静力矩的影响分析 |
| 4.3.2 混合式步进电动机隔磁桥厚度变化对静力矩的影响分析 |
| 4.4 永磁体特性对混合式步进电动机静特性的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验测试与仿真对比分析 |
| 5.1 混合式步进电动机静态特性仿真 |
| 5.2 混合式步进电动机静态特性测试实验平台 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、步进电动机的计算机控制（论文参考文献）
- [1]基于步进平移台的高精度视频采集控制系统研制[D]. 齐闻. 上海第二工业大学, 2021(08)
- [2]磁条位置、剩磁、气隙宽度对超强型混合式步进电动机静转矩的影响[D]. 冯晨光. 浙江大学, 2020(11)
- [3]基于PLC的液压控制系统在工业计量中的研究与设计[D]. 刘行行. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [4]电机特性及运动规律模拟测试平台的设计[D]. 罗浩. 浙江理工大学, 2018(06)
- [5]基于DSP的数字溢流阀的控制研究[D]. 易雪梅. 重庆大学, 2015(06)
- [6]步进电动机闭环控制系统研究[D]. 聂巍. 武汉理工大学, 2014(04)
- [7]薄壁型钢几何缺陷测量系统研制及试验研究[D]. 陈龙. 南京理工大学, 2013(06)
- [8]五相混合式步进电动机驱动系统的设计与仿真[D]. 韩轩. 大连交通大学, 2010(03)
- [9]弹道跟踪镜技术研究[D]. 张文娇. 西安工业大学, 2010(04)
- [10]基于齿层比磁导法的混合式步进电动机设计技术研究[D]. 吴莎莎. 哈尔滨工业大学, 2010(05)