機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計課題機電方向

機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）課題（機電方向）【總體要求】1.給出方案與論證；2.畫出系統(tǒng)原理圖和電路圖；3.主要電路設(shè)計與計算；4.系統(tǒng)測試與指標(biāo)；5.穩(wěn)定性與可靠性；6.畢業(yè)設(shè)計（論文）用計算機處理打印后用 A4 紙裝訂成冊；7.在規(guī)定的時間內(nèi)答辯通過后由答辯小組給出設(shè)計（或論文）的成績；8.每位畢業(yè)生任選一題，每題不超過 10 名學(xué)生；9.理工類畢業(yè)設(shè)計（論文）課題類別包括設(shè)計類、軟件類兩大類，對選題要求的指導(dǎo)性意見如下： 設(shè)計類：學(xué)生必須獨立完成一份 10000 字以上的設(shè)計計算說明書（論文）,折合不少于 5 張 12#圖紙（電氣信息類設(shè)計不少于 3 張 12#圖紙）設(shè)繪工作量，設(shè)計計算說明書（論文）中涉及參考文獻(xiàn)不低于 10 篇，其中外文文獻(xiàn)不少于 2篇； 軟件類：學(xué)生必須獨立完成一個系統(tǒng)或較大系統(tǒng)中的一個模塊，要有足夠的工作量；完成一份 10000 字以上的軟件說明書和論文；如涉及電路方面的內(nèi)容，應(yīng)完成調(diào)試工作并提供測試結(jié)果；如涉及軟件開發(fā)的內(nèi)容，要進(jìn)行程序演示并給出結(jié)果。論文（說明書）中涉及參考文獻(xiàn)不低于 10 篇，其中外文文獻(xiàn)不少于 2 篇。課題一：基于 8051 單片機交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)老師：秦 佳 楊 芳【設(shè)計任務(wù)】用單片機 8051 設(shè)計一個十字路口的紅、綠、黃交通信號燈控制系統(tǒng)，畫出設(shè)計總電路圖，寫出設(shè)計程序?！驹O(shè)計要求】1.用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈?？紤]到學(xué)生設(shè)計時的難度，只考慮一條道路相對的兩個方向，每個方向有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，每隔 30 秒紅綠燈交替變化。在每次由綠燈亮變成紅燈亮或者由紅燈亮變成綠燈亮的交替變化轉(zhuǎn)換時要求黃燈閃爍 5 秒，給行駛中的車輛有時間停靠到禁行線之外。 2.能實現(xiàn)正常的計時顯示功能。用倒計時方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時間。3.能實現(xiàn)控制器總清零功能。 按下某個鍵后，系統(tǒng)實現(xiàn)總清零，計數(shù)器由初始狀態(tài)開始計數(shù)，對應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮。課題二：單片機步進(jìn)電機控制器的設(shè)計指導(dǎo)教師：秦 佳 楊 芳【設(shè)計任務(wù)】用 MCS-51 單片機,通過軟件編程,設(shè)計一個步進(jìn)電機控制器。要求能對步進(jìn)電機實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)及速度控制，同時能對步進(jìn)電機進(jìn)行位置控制，即能控制步進(jìn)電機從一個位置精確地運行到另一個位置?！驹O(shè)計要求】設(shè)計一個步進(jìn)電機控制系統(tǒng)，用單片機控制四相反應(yīng)式步進(jìn)電機。系統(tǒng)采用軟件代替脈沖分配器，讓 MCS-51 的 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3 產(chǎn)生具有一定規(guī)律的脈沖序列，分別完成正、反向不同速度的旋轉(zhuǎn)，同時可以完成指定角度的旋轉(zhuǎn)。課題三：水輪機制動系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)老師：葉 俊 周小薇【設(shè)計任務(wù)】本設(shè)計共有三個部分：電氣控制部分、流體控制部分、PLC 編程部分。（一）電氣控制部分設(shè)計任務(wù)：1.監(jiān)控 24 點制動閘動作狀態(tài)，通過指示燈顯示2.24 點制動閘動作后向 PLC 發(fā)出制動成功或復(fù)位信號3.壓力站氣路壓力數(shù)顯示向 PLC 發(fā)出 420mA 的模擬信號4.根據(jù) PLC 傳送來的 420mA 的模擬信號，顯示相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。（二）流體控制部分設(shè)計任務(wù)：采用節(jié)流閥控制流量，水份分離器凈化空氣，兩個三通換向閥分別控制汽缸的上、下腔；氣液混用三通球閥進(jìn)行氣、油的轉(zhuǎn)換控制，多塊壓力表可直接讀數(shù)等。PLC 編程部分設(shè)計任務(wù)：根據(jù)給出的梯形圖進(jìn)行編程?！驹O(shè)計要求】掌握一定的電氣控制技術(shù)的基礎(chǔ)知識，可以利用 PLC 進(jìn)行編程，并且對氣壓傳動和液壓傳動有一定的了解。還要求能夠運用基本的繪圖軟件進(jìn)行繪圖。課題四：兩種液體混合比控制電路的設(shè)計指導(dǎo)老師：葉 俊 周小薇【設(shè)計任務(wù)】用歐姆龍型 PLC 技術(shù)設(shè)計該控制電路，能啟動停止及控制該電路。【設(shè)計要求】設(shè)有兩種液體 A 和 B，在容器內(nèi)按照一定比例進(jìn)行混合攪拌，裝置結(jié)構(gòu)如圖所示。其中 SL1、SL2、SL3 為液面?zhèn)鞲衅鳎?dāng)液面淹沒時為ON；YV1、YV2、YV3 為電磁閥；M 為攪拌電動機。（一）控制要求：初始狀態(tài)時此時各閥門關(guān)閉，容器是空的。 即 YV1=YV2=YV3=OFFSL1=SL2=SL3=OFFMOFF起動操作按下起動按鈕，開始下列操作：1.YV1=ON,液體 A 流入容器；當(dāng)液面到達(dá) SI3 時，YVl=OFF，YV2ON；2.液體 B 流入，液面達(dá)到 SL1 時，YV2=OFF，MON，開始攪拌；3.混合液體攪拌均勻后（設(shè)時間為 l0s），MOFF，YV3ON，放出混合液體；4.當(dāng)液體下降到名 SL2 時，SL2 從 ON 變?yōu)?OFF，再過 20s 后容器放空，關(guān)閉 YV3，YV3=OFF，完成一個操作周期；5.只要沒按停止按鈕，則自動進(jìn)入下一操作周期。（三）停止操作按一下停止按鈕，則在當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。 課題五：基于 PLC 小車裝卸料控制系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)老師：葉 俊 黃衛(wèi)庭【設(shè)計任務(wù)】在一些自動化生產(chǎn)線上，為了實現(xiàn)多地點隨機卸料或者多地點隨機搜集成品或（廢品） ，經(jīng)常會用到一臺裝卸料小車，如下圖所示的裝卸料小車可以根據(jù)請求在 5 個位置停車，進(jìn)行裝卸料，SQ1SQ5 為 5 個停車位置的行程開關(guān)，小車壓上時為 ON，小車離開時為 OFF，SB1SB5 為互鎖的琴鍵開關(guān)，用于選擇小車的位置?！驹O(shè)計任務(wù)】小車在電動機的拖動下運行，電動機正轉(zhuǎn)時小車右行，電動機反轉(zhuǎn)時小車左行，具體控制如下：1.當(dāng)選擇按鈕號與小車位置壓下的行程開關(guān)號同時，按下啟動按鈕，小車停止不動。2.當(dāng)選擇按鈕號大于小車位置壓下的行程開關(guān)號時，按下啟動按鈕，小車向右運行直至兩者相等時，小車停止。3.當(dāng)選擇按鈕號小于小車位置壓下的行程開關(guān)號時，按下啟動按鈕，小車向左運行直至兩者相等時，小車停止。課題六：電梯 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)老師：葉 俊 黃衛(wèi)庭【設(shè)計任務(wù)】設(shè)計一三層簡易電梯控制程序，該系統(tǒng)輸入信號有：一層呼叫按鈕 PB1、二層呼叫按鈕 PB2、三層呼叫按鈕 PB3，一層行程開關(guān) LS1、二層行程開關(guān) LS2、三層行程開關(guān) LS3；輸出信號有：電梯上升 KM1、電梯下降 KM2，控制要求如下：1.不允許同時有兩層樓要求停電梯；2.當(dāng)二層不需要停時，能越過二層直接到達(dá)所需樓層。【設(shè)計要求】1.分階段寫文字材料；2.參考文獻(xiàn)要有英文文章；3.論文要按要求格式打印；4.獨立完成5.設(shè)計 I/O 配線表。6.設(shè)計出電梯控制的梯形圖。7.寫出指令表。8.用編程器輸入指令。9.調(diào)試運行。課題七：大功率高頻直流開關(guān)電源的設(shè)計指導(dǎo)老師：葉 俊 高錦南【設(shè)計任務(wù)】按技術(shù)參數(shù)設(shè)計一臺直流開關(guān)電源，通過該項目的設(shè)計,加強學(xué)生對電力電子的學(xué)習(xí)和理解，系統(tǒng)學(xué)習(xí)開關(guān)電源的設(shè)計方法，綜合運所學(xué)過的知識,培養(yǎng)獨立工作，解決實際問題的能力，為走向工作崗位打一定的基礎(chǔ)。主要技術(shù)參數(shù)：輸入電壓：三相交流 380V 輸入頻率：50HZ輸 出：恒流 50 安 輸出電流變動范圍：0-50 安連續(xù)可調(diào)輸出電壓：060 伏【設(shè)計要求】1.按要求分階段寫文字材料；2.參考文獻(xiàn)要有英文文章；3.論文要按要求格式打??；4.獨立完成；5.閱讀國內(nèi)外有關(guān)參考文獻(xiàn)，寫出文獻(xiàn)總述；6.選定開關(guān)電源集成控制器，學(xué)習(xí)其工作原理、應(yīng)用方法；7.主電路方案選擇，要有技術(shù)經(jīng)濟比較；8.主電路設(shè)計；9.元器件的設(shè)計、計算、選擇；10.控制電路、保護(hù)電路的設(shè)計。課題八：車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)老師：倪 濤 高錦南【設(shè)計任務(wù)】編制一個用 PLC 控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序，控制要求如下：1.入庫車輛前進(jìn)時,計數(shù)器加 1,后退則減 1.2.出庫車輛前進(jìn)時計數(shù)器減 1,后退則加 1.3.要求有顯示屏指示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)目.【設(shè)計要求】1.根據(jù)題意設(shè)計顯示電路，并按圖連接。2.畫 PLCI/O 接口連線圖，并按圖連接。3.編制梯形圖及指令語句表。4.完成系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)控制要求。課題九：機械手控制電路的設(shè)計指導(dǎo)老師：倪 濤 羅進(jìn)生【設(shè)計任務(wù)】用歐姆龍型 PLC 技術(shù)設(shè)計機械手控制電路，模擬機械手工作過程，要求每次循環(huán)動作均從原位開始。【設(shè)計要求】1.在傳輸帶 A 端部，安裝了光電開關(guān) PS，用以檢測物品的到來。當(dāng)光電開關(guān)檢測到物品時為 ON 狀態(tài)。2.機械手在原位時，按下起動按鈕，系統(tǒng)起動，傳送帶 A 運轉(zhuǎn)。當(dāng)光電開關(guān)檢測到物品后，傳送帶 A 停。3.傳輸帶 A 停止后，機械手進(jìn)行一次循環(huán)動作，把物品從傳送帶 A 上搬到傳送帶 B(連續(xù)運轉(zhuǎn)）上。4.機械手返回原位后，自動再起動傳送帶 A 運轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一個循環(huán)。5.按下停止按鈕后，應(yīng)等到整個循環(huán)完成后，才能使機械手返回原位，停止工作。6.機械手的上升下降和左移右移的執(zhí)行結(jié)構(gòu)均采用雙線圈的二位電磁閥驅(qū)動液壓裝置實現(xiàn)，每個線圈完成一個動作。7.抓緊放松由單線圈二位電磁閥驅(qū)動液壓裝置完成，線圈通電時執(zhí)行抓緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。8.械手的上升、下降、左移、右移動作均由極限開關(guān)控制。9.抓緊動作由壓力繼電器控制，當(dāng)抓緊時，壓力繼電器動合觸點閉合。放松動作為時間控制（設(shè)為 2s）。課題十：基于 PROE 的小家電造型設(shè)計指導(dǎo)老師：夏繼軍 羅進(jìn)生 【設(shè)計任務(wù)】從所列各圖中選擇一種小家電，分析產(chǎn)品部件功能，設(shè)計產(chǎn)品造型。 【設(shè)計要求】利用軟件進(jìn)行實體造型，寫出具體造型步驟。要求步驟清晰合理，造型思路明確，也可以自己設(shè)計玩具形狀，并分析所設(shè)計玩具市場前景。1. 對小家電產(chǎn)品進(jìn)行市場調(diào)研，造型的產(chǎn)品類型自選2. 分析產(chǎn)品部件功能，設(shè)計產(chǎn)品造型3. 模擬裝配，測試干涉情況4. 產(chǎn)品動態(tài)仿真。參考圖樣：課題十一：基于 CAD/CAM 軟件日常用品的造型設(shè)計指導(dǎo)老師：夏繼軍 王治雄【設(shè)計任務(wù)】日常生活用品的造型設(shè)計【設(shè)計要求】1.生活常用品的造型設(shè)計，上述圖片僅供參考；2.充分發(fā)揮自己的想象,進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,使用 CAD/CAM 等軟件進(jìn)行造型設(shè)計；3.寫出繪制的步驟過程和方法并貼上必要的圖進(jìn)行說明，并附上所造型設(shè)計的尺寸；4.編寫設(shè)計說明書，要上交電子文檔和打印文檔。課題十二：機械產(chǎn)品的創(chuàng)新與虛擬樣機設(shè)計指導(dǎo)老師：夏繼軍 王治雄【設(shè)計任務(wù)】【設(shè)計要求】1.上述圖片僅供參考,充分利用所學(xué)知識，進(jìn)行產(chǎn)品機械創(chuàng)新設(shè)計。2產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境要求,三維系列NX，Pro/E，CATIA，SolidWorks，SolidEdge 等軟件完成作品的主要設(shè)計部分。3.寫出設(shè)計的步驟和方法，并貼上必要的圖進(jìn)行說明和所造型設(shè)計的尺寸；4.編寫設(shè)計說明書，要上交電子文檔和打印文檔。課題十三：盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計指導(dǎo)老師：潘 紋 蘭子奇【設(shè)計任務(wù)】凸輪的基圓半徑為 r0，滾子半徑為 r，偏距為 e，凸輪沿逆時針方向等速回轉(zhuǎn)。推桿的運動規(guī)律如下圖所示。試用反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計以下五種盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線：1.對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線2.偏置直動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線3.對心直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線 4.偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線5.對心直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)的輪廓曲線【設(shè)計要求】要求寫出具體的設(shè)計步驟，并畫出相應(yīng)的圖形。課題十四：一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計指導(dǎo)老師：潘 紋 蘭子奇【設(shè)計任務(wù)】1.運動簡圖：1電動機 2帶傳動 3聯(lián)軸器 4皮帶式輸送機 5級圓柱齒輪減速器參考數(shù)據(jù)題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15F(KN) 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6