第一篇：機電一體化專業畢業設計指導

機電一體化專業畢業設計指導

一、畢業設計的目的畢業設計是高等教育中培養學生綜合運用所學理論知識和技能、解決實際問題能力的重要環節之一，是衡量畢業生是否達到相應學力層次的重要依據。畢業設計將總結專業基礎和專業技術的學習成果，鍛煉和開發學生的綜合運用能力。

二、畢業設計選題范圍

機電一體化專業畢業設計選題范圍包括三個類型：設計類、軟件類和論文類。具體范圍包括： 1．機械傳動結構設計及其控制技術2．液壓傳動系統及其控制系統設計 3．機器人系統4．氣壓傳動系統及其控制系統設計 5．工控網絡系統設計、分析或研究6．產品自動測量系統 7．圖像處理技術與應用8．智能算法研究與應用

9．溫度控制系統設計或分析研究10．工業控制程序設計及控制策略研究 11.計算機仿真技術與應用12．智能儀器儀表設計 13.機械機構運動學、動力學

畢業設計地點可以在學校內、科學研究單位、公司、企業等，只要有研究、開發環境即可。時間一般要求在一個學期內完成。畢業設計原則上一人一題。

三、畢業設計選題參考

1．自動銘牌打號機設計（托臺進給系統設計）3．活塞自動安裝機構設計

5．ZL50裝載機工作裝置穩定模塊設計

7.4自由度工程機器人抓取裝置穩定模塊設計（研究）

9． 車輛路面譜同步記錄再現系統設計

11．工程車輛自動變速（智能化）控制系統設計 13． 二自由度雷達穩定平臺設計 15． 二自由**模擬運動平臺設計

17.基于OpenGL的六自由度運動模擬器圖像虛擬

19．工業機械人手臂機構設計 21．電動絞肉機設計

23．單斗挖掘機工作裝置設計 25． 1440土壓平衡頂管機設計 27． 液壓傳動教學實驗臺設計 29． ZL15裝載機液壓系統設計 31． ZL08裝載機液壓系統設計 33．基于單片機的溫度測試系統

35．A4010H機器人小臂的設計與控制 37． PUMA-262機器人大臂的設計與控制 39．PUMA-262機器人小臂的設計與控制

2．自動銘牌打號機設計（打號盤及打號頭設計）4．簡易數控刻尺機設計

6．2自由度遙操作機器手設計（研究）

8.液壓伺服遙操縱6自由度并聯機構設計（研究）

10．工程車輛座椅振動疲勞試驗系統設計 12．三自由度駕駛運動模擬平臺的設計

14.六自由度汽車懸架實驗運動模擬平臺設計 16．水平定向鉆機鉆桿接送機械手設計 18．攪拌反應器設計

20．雙螺桿擠出機設計 22．注塑液壓機設計

24． 裝載機工作裝置設計 26． 注射成型機設計

28．氣壓傳動教學實驗臺設計 30． ZL10裝載機液壓系統設計 32． ZL06裝載機液壓系統設計

34． A4010H機器人大臂的設計與控制 36． A4010H機器人基座的設計與控制 38． PUMA-262機器人基座的設計與控制

40．SR型工業機器人基座及大臂的設計與控制

41．SR型工業機器人小臂及手腕的設計與控制 43．ZL30裝載機驅動橋及制動系統的設計 45．坐標式自動涂膠機器人設計 47．兩足機器人設計（研究）49．裝載機翻車仿真研究 51．輪式裝載機工作裝置設計 53．挖掘裝載機整機設計

55．鼓式制動器設計計算軟件開發

57．挖掘機工作裝置多柔體虛擬樣機開發 59．液壓變壓器的研究 61．基于CATIA的虛擬裝配在無級變速器設計中的應用

63． 水平定向鉆機錨固及其控制機構設計 65． 具有高度調節功能的汽車懸架系統設計 67． 緩降繩自動剪切機系統設計 69． 遙操作機器人虛擬現實軟件開發 71．遙操作機械手的力反饋控制系統研究

73．遙操作機械手的力-位置型反饋控制系統研究

75．圖像處理與識別技術與應用 77．CCD視覺檢測系統設計 79．計算機三維重構算法研究

81．多軸組合鉆床液壓系統的研究（設計）83.水平鉆機負載敏感控制液壓系統設計 85.電動車動力轉向系統設計

87．二段式液壓機械無級變速器虛擬裝配設計 89．水平鉆機活動液壓夾持器的設計 91．6自由度力反饋操縱手柄設計 93．鑿巖機6自由度液壓工作臂設計

95．振動、沖擊疲勞檢測實驗臺及控制系統設計 97．行星排式擴孔器的設計

99．挖掘機動臂能量回收系統設計（研究）

42．定軸式動力換擋變速器的設計與控制 44．立體吊倉升降機構及其控制系統的設計 46．機器人頭部運動機構及其驅動設計 48．基于單片機的步進電機實驗系統研究與開發 50．輪式裝載機整機設計 52．輪式裝載機驅動橋設計

54．基于OpenGL的遙工程機器手圖像虛擬 56．鼓式制動器剛柔耦合虛擬樣機開發研究 58．汽車轉向助力器關鍵技術的研究 60．液壓變壓器的設計（應用研究）

62． 水平定向鉆機導向及其推進機構設計 64． 水平定向鉆機鉆桿抓取機械手設計 66．汽車電動助力轉向器及其控制系統研究 68．基于Matlab的＊＊＊模擬（仿真）70． 遙操作機械手的控制軟件開發

72．遙操作機械手的位置反饋控制系統研究 74． 挖掘機液壓系統及轉向系統研究

76．汽車液壓助力轉向器及其控制系統研究 78．自尋跡小車的設計（或研究）80．新型機械手的設計 82．變速箱試驗臺設計

84．液壓機械無級變速器控制系統設計

86．遙操作力－速度反饋機械手仿真實驗研究 88．機車軸檢測裝置用運料車的設計 90．力反饋操縱手柄試驗臺液壓系統設計 92．機車軸檢測系統舉升、定位機構設計 94.水平定向鉆機全液壓動力頭設計 96．掘進機懸浮動力頭設計 98．模板式刻蝕打孔機的設計

100．挖掘機回轉制動能量回收系統設計（研究）

四、畢業設計步驟

選擇題目、收集資料、計劃進度、前期準備、方案設計、校核計算、詳細設計、資料整理、撰寫論文、答辯。

1．選擇題目

可在參考課題中選擇畢業設計題目，也可結合本單位或本人從事的工作提出設計題目，由指導教師把握選題內容的“質”與“量”，確定該內容是否符合畢業設計的總體要求。

2．收集資料

搜集資料是研究課題的基礎工作。可以在圖書館、資料室查資料，可以做實地調查，做實驗等搜集資料，可以通過網絡收集資料。

搜集資料越具體、越細致越好，應該把搜集資料的文獻目錄、主要內容記錄下來。做實驗時，要對實驗過程和中間數據做全面記錄。

3．計劃進度

大致時間安排為：

（1）準備階段（收集資料、文獻閱讀、必備知識、確定方案）：一周到兩周（2）設計階段（繪制草圖、校核計算、繪制裝配圖、拆畫零件圖、電氣或液壓控制原理圖）：二周到四周（3）編寫論文（資料整理、撰寫論文）：一周 具體時間安排以教學計劃為準。

4．前期準備：了解所選課題的必備知識、要求和設計步驟。在熟悉課題、調研、收集資料和數據的基礎上，對設計課題進行可行性分析并形成相應的文檔。

5．方案設計：用較好的方法對系統的原理方案、校核計算、總體結構、可行性等方面進行分析設計并寫出分析說明書。

6．詳細設計：設計類要在總體方案的基礎上進行裝配圖繪制、拆畫主要零件零件并進行零件標注、采用較好的控制策略進行詳細設計。論文類的要有實驗驗證或仿真分析，軟件類要編制測試報告、軟件使用說明書等。

7．資料整理 8．撰寫論文

9．指導教師審閱、評語。10.提交論文。

五、畢業設計論文要求

論文一般應包含有摘要、關鍵字、目錄、綜述、論文主體及參考文獻等，同時應附相關程序清單及圖紙等。

1．字數要求：不少于八千字。

2．中文摘要：漢字300字左右。摘要應具有四要素：目的意義、方法、結果、結論。目的：研究、研究或設計的目的和任務，所涉及的主題范圍。方法：所用的原理、理論、條件、對象、結構、手段、裝備、程序等。結果：計算的、實驗的、研究的結果，數據，被確定的關系，觀察結果，得到的效果，性能等。結論：結果的分析、研究、比較、評價、應用，提出的問題，今后的課題，假設，啟發，建議，預測等。（目的、方法、結果、結論等不要在摘要中分項列出，只需涵蓋這些內容即可）。

3．關鍵詞3～5個。論文中引用的部分必須注明參考文獻序號。4．畢業設計論文格式：按畢業設計論文參考格式書寫。

5．論文要求：內容符合要求，分量適度，書寫規范，文字通順，無錯別字，結構嚴謹，層次分明，用詞準確，圖表清晰，數據完整，表面清潔。

六、畢業設計提交的材料

論文類：

1．畢業設計論文

2．實驗報告或仿真源程序

3．實驗或仿真運行結果（程序運行界面，打印結果）4．電子文檔 軟件類：

1、畢業設計論文

2、軟件使用說明書、軟件源代碼

3、軟件測試報告、4、軟件開發總結 5．電子文檔 設計類：

1、畢業設計說明書

2、方案草圖

3、裝配圖、零件圖、控制原理圖（不少于2張A0圖紙）4．電子文檔

七、畢業設計論文參考格式

畢業論文、設計說明書都可以參考吉林大學遠程教育學院論文格式要求。例：

中文摘要及關鍵詞 Abstract and Keywords 目錄

第1章緒論

1.1課題介紹及研究意義

1.2相近研究課題的特點及優缺點分析（國內外現狀）1.3現行研究存在的問題及解決辦法 1.4本論文的目的及工作內容 第2章系統方案設計（論證）2.1研究設計中要解決的問題 2.2方案原理分析2.3.1功能要求2.3.2性能要求2.3.3工作環境要求 2.3可行性研究

2.2.1要解決的問題的可行性分析及復雜性分析2.2.2具體實現中采用的關鍵技術2.2.3經濟可行性分析 第3章 校核計算 3.1支撐部件校核 3.2傳動部件校核 3.3其他關鍵部件校核 第4章控制系統設計

4.1詳述控制系統的實現方法 4.2電氣（液壓）原理設計 第5章結論

對主要研究（設計）的內容作技術性總結，相關研究（設計）的不足或存在問題，有待提高的內容。參考文獻 附錄 致謝

（致謝對象應該是那些文章作者以外的對文章內容或寫作提供過幫助的人或機構。應事先征得被致謝人同意，然后方可致謝。致謝的內容必須屬實，對被致謝人的貢獻應有確切的表達。）

第二篇：機電一體化專業畢業設計

機電一體化專業畢業設計（論文）題目

1.數控內排屑深孔鉆削機床-總體及鉆削系統設計

2.游梁式抽油機機構的運動學分析

3.半自動薄壁銅管彎管機-夾緊裝置及電氣控制系統設計

4.珩磨頭旋轉式數控深孔強力珩磨機床設計

5.同步電機驅動螺桿泵地面裝置設計

6.試油井下套管載荷與安全性分析

7.電火花深孔套料加工系統設計

8.半自動薄壁銅管彎管機-總體及空間彎頭設計

9.鉆井絞車液壓盤式剎車系統設計

10.鉆機自動送鉆系統結構設計

11.井下套管損壞機理及圍壓和應力分析

12.技術套管磨損程度及剩余強度分析

13.標槍閥式防氣抽油泵設計

14.磁力傳動石化流程泵設計

15.高產氣井完井管柱力學分析

16.JC-60D液壓驅動鉆井絞車設計

17.修井機井架三維特征建模及結構優化分析

18.非回轉體零件深孔珩磨加工系統設計

19.整體石墨電極研磨機機身部分設計

20.鉆井常見復雜情況機理分析與數據庫設計

21.中大孔徑內排屑深孔鉆削系統設計 22.壓后射流泵速排用地面泵設計

23.水平井鉆頭鉆壓加載器設計

24.環閥式防氣抽油泵設計

25.齒輪箱振動信號頻譜分析與故障診斷

26.數控槍鉆機床-總體及鉆削系統設計

27.ZJ50電驅動鉆機用新型齒輪傳動絞車設計

28.前置型油梁式抽油機的設計

29.固定型液體驅動射流泵采油裝置設計

30.液壓反饋抽稠泵設計

31.海洋鉆井平臺鉆桿自動排放及移動運系統設計

32.XJ-350修井機絞車的設計計算

33.往復泵實驗裝置設計

34.40型液動頂驅裝置設計

35.頂驅裝置試驗臺設計

36.10型抽油機動力與減速系統設計

37.特厚壁套管及其抗擠強度分析

38.鉆井巖屑清洗機設計

39.十字路口交通信號燈的PLC控制程序設計

40.離心式灌注泵設計

41.單級輸油泵設計

42.工件旋轉式數控深孔強力珩磨機床設計

43.數控內排屑深孔鉆削機床數控工作臺及冷卻系統設計 44.曲軸兩端面孔加工組合機床-總體及液壓系統計

45.10型傳動鏈式超長沖程抽油機設計與分析

46.液壓抽油機設計

47.氣體驅動射流泵采油裝置設計

48.無桿往復地下抽油機結構設計 49.8-1/2in旋轉導向鉆井工具設計與分析

50.螺旋閥罩式旋轉柱塞抽油泵設計

51.ZJ40鉆機傳動方案設計及絞車滾筒軸設計

52.51/2in套管補貼作業井下裝置設計

53.非回轉體零件臥式深孔鉆削系統設計

54.異相型游梁式抽油機設計和計算

55.螺旋柱塞式旋轉柱塞抽油泵設計

56.頂驅鉆機的結構設計

57.常規游梁式抽油機節能改造

58.直線電機井下驅動采油裝置設計

59.XJ-250修井機絞車的設計計算

60.曲軸兩端面孔加工組合機床-右主軸箱及靠模設計

61.雙天輪直平式抽油機結構尺寸參數優化設計

62.50型電動頂驅裝置設計

63.曲軸兩端面孔加工組合機床-左主軸箱靠模設計

64.氣動轉位系統電磁閥設計

65.全自動打標裝置及控制界面設計 66.碳纖維抽油桿采油裝置的圖表優選法研究

67.套管抗擠強度計算公式分析

68.海洋鉆井隔水管動態特性研究

69.偏輪抽油機設計

70.離心式砂泵設計

71.72.

第三篇：機電一體化專業畢業設計需知

機電一體化技術專業畢業設計說明

一、畢業設計論文的目的畢業設計是本專業培養學生的最后一個綜合性的實踐教學環節。通過完成一定的生產設計或科研試制任務，把所學的基本理論應用于工程技術實踐中去，達到綜合素質和能力的共同提高。其目的是培養學生獨立分析和處理專業問題的能力，完成工程師的基本訓練和初步具有從事科學研究的能力。具體應達到：

1、掌握查閱資料的方法。資料應為本專業涉及的各種文獻資料（包括外文資料）和各種工具書的使用方法。

2、鞏固專業思想，樹立為我國工業的機電一體化、自動化事業奮斗的志向。在工作態度、紀律和團結協作等方面受到良好的訓練，為畢業后走上工作崗位作好準備。

3、培養學生綜合運用科學理論知識，實踐知識，結合生產、科研課題，獨立分析與解決本專業技術問題的能力。

4、進一步提高學生的設計計算、計算機繪圖，以及實驗測量等基本技能。

5、培養學生在規定的時間內，在教師的指導下，能獨立完成畢業設計課題給定的任務，并寫出設計說明書。

二、畢業設計的命題

1、根據本專業畢業設計的大綱要求。結合生產實際擬定，即可選擇現實題目，也可同指導教師出題。

2、選題的難易程度要適當，使學生在規定的時間內經過努力方能完成。

3、選題一人一題，盡可能選擇工程性較強的課題，以保證有足夠的工程訓練。

三、畢業設計的要求

1、設計中要嚴肅認真，嚴格執行學校或工廠上、下班制度，遵守校規、廠規，要進行考勤，并列入考核內容。

2、要獨立思考，獨立鉆研，深入實際調查研究，不能相互抄襲；要善于向有專長知識的工廠技術人員，工人師傅和各種教師請教。從實際需要出發，不能以涉及未學過、不熟悉部分為理由而推委敷衍。

3、工作量：學生均應參加總體方案的討論及確定。按此規定的分配任務，按時、按質、按量的完成設計、計算，并對課題成果進行總結，撰寫論文。

4、質量：在畢業設計中要注意培養踏實、細致、一絲不茍的科學態度和工作作風，力求符合實際要求，并且具有一定的先進性可行性和經濟性。內容要全面，關鍵部分應有較深入的分析和論證，在自己的見解。圖紙（包括圖形符號、文字符號、參數、尺寸等）及設計報告符合有關標準的規范。

四、畢業設計的進度

畢業設計大致可分為四個階段，只有這些階段有機聯系起來，才能很好的完成任務。

第一階段：收集資料

熟悉課題，了解生產工藝特點及對設計的要求；收集生產工藝提出的基本參數并進行核實；收集國內外有關同類設備資料以及設計中需要使用的手冊、樣本等。要善于多方請教聯系，隨時摘錄，消化整理，但又不要盲目抄襲。學會如何利用圖書館和互聯網進行工作中所需資料的搜集工作。

第二階段：制訂設計方案

根據生產技術要求及使用條件，確定合理的設計指標；分析同類設備結構，提出切合實際要求的方案；對幾種可行性方案進行全面的分析，對此，以確定最佳方案，方案的確定關系到設計質量與設備性能，必須在有關人員討論會上集體確定。

第三階段：設計

根據設計指標，確定總體結構和電路結構，分析計算性能和品質；主要元件、部件的計算和選擇，并使之標準化；性能指標的驗算校核，進行模擬試驗或實樣試樣，計算機仿真，寫出試驗報告或仿真結果；設計繪圖：從基本結構到原理圖和施工裝配接線圖，往往是結合以上步驟反復進行并不斷修改完成的，要最后難完全達到技術指標才能由計算機繪圖；設計程序：從程序框圖到具體程序，應有詳細的設計思路說明，程序應在計算機上調試通過，并要模擬實際情況進行程序運行，將運行結果附入設計。

工程設計往往是分工合作完成的，必須注意相互協調，密切配合而不能單獨進行。各人設計內容，一般在方案確定后，由指導教師會同學生分別確定。

第四階段：總結提高

這個階段主要是整理編寫說明書，說明書內容既要完整又要突出重點，文字簡練，盡可能用圖表說明問題。

五、畢業設計（說明書）的編寫

畢業設計是學生學習的最后階段，是培養學生綜合運用新學知識，分析和解決實際問題，鍛煉創新能力的重要環節。畢業設計（論文）應有一定的學術價值和實用價值，能反映出作者所具有的專業基礎知識和分析解決問題的能力，現將畢業設計撰寫規范制訂如下：

1、論文格式

論文由題目、摘要、關鍵詞、目錄、正文、結束語、附錄和參考資料等部分組成，要求編寫完整、齊全規范。

2、論文體例要求：

1）標題序號依次為：

1、1.1、1.1.1、1.1.2、1.2、1.2.1 ……

2）每個自然段起頭空兩格；

3）論文題目和正文部分空兩行；

4）論文正文內容至少15000字。

3、畢業設計排版打印格式

1）論文構成：封面、題目、摘要、關鍵詞、目錄、正文、附錄、參考文獻及封底；

2）用河南工業職業技術學院畢業設計的專用紙，或按照學院要求的格式書寫打印。若有圖紙用A3紙繪制或打印。繪圖要求整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光滑，尺寸標注規范，文字注釋必須用工程字書寫，提倡用計算機繪圖。

3）曲線圖表要求用曲線、圖表、線路圖、流程圖、程序框圖、示意圖等不準徒手畫，必須按國家規定標準或工程要求繪制。

3、畢業設計論文的裝訂

裝訂的順序：（1）畢業設計（論文）封面（學校統一格式）（2）畢業設計（論文）任務書（3）中文摘要、關鍵詞（4）目錄（5）正文（6）附錄（7）附圖紙

六、畢業設計（論文）的寫作指導

畢業設計（論文）的正文是整個論文的核心部分，要求層次清楚，文字簡練，通順，重點突出，避免口語化。應包括以下幾個部分：

（1）前言部分

在這一部分中，主要介紹論文的選題。首先要闡明選題的背景和意義。選題需強調實際背景，說明在什么樣的情研究引發的問題，解決的問題后能起什么作用。結合問題背景的闡述，要使讀者感受到此選題確有實用價值和學術價值，有研究或開發的必要性。

（2）綜合論述部分

任何一個課題的研究或開發都有一定的科學基礎或技術基礎。論文這部分主要闡述選題在相應學科領域中的發展進程和研究方向，特別是近年來的發展趨勢和最新的成果。綜述部

分能反映出學生多方面的能力，它不僅能反映學生對中外文獻的閱讀能力，還能反映出其的綜合分析能力。

（3）方案的論證

在明確了解要解決的問題和文獻綜述，就應提出自己解決問題的思路和方案了。在寫作方法上，是要通過比較顯示自己方案的價值，二是讓讀者了解方案的創新之處或有新意的思路，算法和關鍵技術。

首先要闡述自己的設計方案，說明為什么要選或設計這樣方案的，前面評述的優點，在此方案中如何體現，不足之處，又是如何得到克服，最后完成的工作能達到什么性能水平，有什么創新之處。如果自己的題目是總方案的一部分，要明確說明自己承擔的部分，及對整個任務的貢獻。

（4）論文主體

主體部分應占整個論文部分的2/3左右。這部分中，要將整個研究開發工作的內容，包括理論分析，總體設計，模塊劃分，實現方法等進行詳細的論述。

主體部分的寫法，按選題的不同，可以多樣性，研究型論文和技術開發型論文的寫法就有了明顯的不同。應強調的是研究性論文是從推理到推理的空洞文章，其中應有實際背景，和到企業調研的過程，并在實際調查研究中獲取信息，發現問題，收集數據和資料。在研究分析的基礎上，提出解決實際問題的，富有創建性的結論。

技術開發型的論文主體應包括：總體設計，模塊劃分，硬件組成，軟件描述，實現技術，性能分析等。

論文主體部分的內容，一般應分成幾個章節來描寫。在寫作上，除了文字描述外，還要善于利用各種原理圖，流程序，表格，曲線等來是說明。

（5）測試及性能分析

對工程技術專業的畢業設計論文，測試數據是不可缺少的，根據課題的要求，可以在實驗室環境下測試，也可以在工作現場測試。

在論文中，要將測試時的環境和條件列出，因為任何測試數據都與環境和條件相關。測試應包括功能測試和性能測試。功能測試是將課題所要求達到的功能逐一進行測試。性能測試一般是在系統的運行狀態下記錄實際運行的數據，然后歸納數據以此來分析系統運行的性能。

七、答辯

答辯時間：2010年5月

畢業設計答辯是畢業設計中不可缺少的重要環節。通過答辯可以訓練學生的思維，概括，表達，分析辨別能力。

1、答辯前一個月將全部裝訂好的資料經本人簽字后交指導老師。由機電教研室指定除指導教師之外2～3名教師審查，提出問題和建議，由指導老師負責通知學生進行修改，以免答辯中，問題過多，影響答辯效果。

2、答辯前一個周，學生必需提交完畢所有文檔資料，交指導老師。畢業設計經指導老師同意答辯并簽字后，進行答辯發言稿和必要的掛圖，圖表等的準備。指導老師沒有簽字的，不允許進行答辯。

3、對于答辯中畢業設計中存在的問題，學生必需修正，但不得擅自修改評閱后的說明書和圖紙，只能附加說明和改正。

3、評閱者應在答辯前填寫好評閱表。

4、答辯時，學生自述時間應控制在5-10分鐘，要求簡單介紹設計題目，設計思想和基本設計方法，對重點部分可以適當詳細介紹。答辯教師提問及回答問題時間應控制在20-30，由答辯教師做好記錄，填寫答辯評議表。答辯結束學生一律遞交設計說明書。

5、答辯成績的評定

畢業設計70%、答辯30%。畢業設計成績由答辯委員會根據設計思想、畢業設計完成情況和質量以及答辯情況參考設計態度綜合評定。畢業設計成績分為優、良、中、及格和不及格五級。成績評定標準如下：

1）觀點是否明確，結論是否合理；

2）分析過程是否清晰，邏輯性如何；

3）論據是否充分，引用文獻是否可靠；

4）意思表達是否準確，概念使用是否得當；

5）語句通順與否，體例是否合乎要求；

八、指導老師職責

1、對畢業設計題目的選定，指導老師應在畢業設計前一個月提出，經批準后執行。指導老師應對設計題目做好充分的準備。

2、畢業設計領導小組應在畢業設計前對學生進行動員，讓學生做好必要的思想裝備。在畢業設計期間，領導小組應定期檢查，以便相互交流，及時發現并解決問題。

3、指導老師應對學生全面負責，指導過程中幫助學生正確的事項進行畢業設計，積極引導啟發。既要注意基本訓練，又要注意學生水平的提高和發展。

4、根據畢業設計課題需要，積極爭取和聘請工廠專業設計技術人員共同指導。

5、結合學生在是設計過程中需要了解的知識，提供畢業設計主要參考資料，培養學生自學能力和查閱有關資料的能力。

6、組織有關人員與學生一起討論設計方案的審定。

7、根據課題內容，指導學生擬訂畢業設計工作計劃，確定每周的討論時間和地點，并進行考核，發現問題及時提出改進意見。

8、審閱畢業設計說明書，寫出評語和評分建議交答辯委員會參考，并在說明書上簽字。

機電工程系

2009年11月

第四篇：機電一體化專業畢業設計課題

機電一體化專業畢業設計課題 畢業設計1

1、題目：設計一個程序實現如下功能：

1．自動：通過改變A/D輸入端可變電阻來改變 D/A輸入檢測量大小

進而改變直流電動機的轉速

2．手動：在鍵盤上設置兩個按鍵--①直流電動機加速鍵；②直流電動機減速鍵 在手動狀態下 每按一次鍵

電動機的轉速均按照約定的速率改變

3．用顯示器顯示的數碼移動的速度

來及時的形象的跟蹤直流電動機轉速的變化情況

二、設計環境 硬件：

1、A/D轉換芯片ADC0809；D/A轉換芯片DAC0832

2、直流電動機雙極性控制：00H--逆時針轉最快 80H--停止

FFH--順時針轉最快

3、顯示器采用164串行輸入 串入段碼地址：0FF06H（D0）串入時鐘地址：0FE04H（D0）顯示器位控地址：0FE02H（D5~D0）

4、鍵盤列掃描（4×6）

行地址：0FE00H（D3~D0）列地址：00FE02H（D5~D0）

5、擴展口：CS0--08000H CS1--0A000H CS2--0C000H 軟件：

韋福Lab2000P單片機實驗仿真系統

畢業設計2

一、設計題目:單片機直流電機調速系統的設計

二、設計的內容要求：

1．設計的目的和意義：訓練正確地應用單片機 培養解決工業控制

工業檢測等領域具體問題的能力；學生通過所做課題 熟悉單片機應用系統開發研制的過程 軟硬件設計的工作方法 工作內容

工作步驟;對學生進行基本技能訓練 例如組成系統、編程、調試、繪圖等 使學生理論聯系實際 提高動手能力和分析問題 解決問題的能力

2．設計的任務及步驟：了解電機調速的工作原理及其單片機控制的工作過程；設計單片機直流電機調速控制系統；根據設計的電路 利用單片機仿真機

電動機等完成系統硬件電路的連接和調試.編制程序實現直流電動機系統調速

3．內容要求：設計論文內容要正確

概念要清楚;完成任務書所規定的內容;附有原理圖及程序流程圖 以及程序清單;文字要通順 書寫要工整

設計圖紙必須符合規范

畢業設計3

一、題目：簡易數字電壓表的設計

二、要求：簡易數字電壓表可以測量0～5V的8路輸入電壓值 并在四位LED數碼管上輪流顯示或單路選擇顯示 測量最小分辨率為0.019V 測最誤差約為 0.02V

三、內容：

(1)方案總體設計

(2)控制系統硬件電路設計（顯示采用四位數碼管）(3)軟件流程圖設計 匯編程序編寫

(4)電氣原理圖的繪制

畢業設計4

一、題目：基于單片機的數字鐘

二、要求：采用單片機實現數字鐘的基本功能 要求采用4位數碼管 高兩位顯示小時

低兩位顯示秒；采用開關控制數字鐘的啟動、停止、復位和調整時間；時間顯示采用24小時制

三、內容：

1．方案總體設計

2．控制系統硬件電路設計（顯示采用四位數碼管）3．軟件流程圖設計 匯編程序編寫

4．電氣原理圖的繪制

畢業設計課題5

一、任務：設計并制作一臺出租車計價器

二、要求：

1、基本要求

（1）不同情況具有不同的收費標準

&O1548;&O1472;白天 &O1548;&O1472;晚上

&O1548;&O1472;途中等待（>10min 開始收費）（2）能進行手動修改單價（3）具有數據的復位功能（4）IO 口分配的簡易要求

&O1548;&O1472;距離檢測使用霍爾開關A44E &O1548;&O1472;白天/晚上收費標準的轉換開關 &O1548;&O1472;數據的清零開關

&O1548;&O1472;單價的調整（最好使用&<47;＋&<48;和&<47;－&<48;按鍵）（5）數據輸出（采用LCM103）&O1548;&O1472;單價輸出2 位 &O1548;&O1472;路程輸出2 位 &O1548;&O1472;總金額輸出3 位（6）按鍵

&O1548;&O1472;啟動計時開關 &O1548;&O1472;數據復位（清零）&O1548;&O1472;白天/晚上轉換

畢業設計6

一、題目：電子實時時鐘/萬年日歷系統

二、功能要求： 1． 基本要求：

⑴ 顯示準確的北京時間（時、分、秒）可用24小時制式； ⑵ 隨時可以調校時間

2． 發揮要求：

⑴ 增加公歷日期顯示功能（年、月、日）年號只顯示最后兩位；

⑵ 隨時可以調校年、月、日；

⑶ 允許通過轉換功能鍵轉換顯示時間或日期

三、方案考慮：

1、硬件方案：

⑴ 顯示器采用6位LED數碼管（共陽）可分別顯示時間或日期；（通過KB鍵可切換）⑵ 顯示器的驅動采用動態掃描電路形式 以達到簡化電路的目的

但要注意所需的驅動電流比靜態驅動時要大 因此要增加驅動電路

可采用74LS244或者晶體管；其中74ls244是用來驅動段選碼 晶體管是驅動位選碼！

畢業設計7

一、設計題目：程控直流穩壓電源

二、設計要求：

1．設計指標 參數均由自己指定 要求具有可測試性

2．原理圖設計（用C51系列單片機控制的）要細化到芯片

3．軟件實現：用Keil C編程（即熟悉對8051用C編程）軟件要有流程圖 注釋完整

包含初始化程序 中斷程序

畢業設計8

一、設計題目：電梯的自動控制

二、設計要求：

三層電梯分別用1F、2F和3F表示1層、2層和3層 電梯必須具有如下功能：（1）電梯停于1F或2F時 按3F按鈕呼叫

電梯上升到3F才停止；（2）電梯停于2F或3F時 按1F按鈕呼叫

電梯下降到1F才停止；（3）電梯停于1F時 按2F按鈕呼叫

電梯上升到2F停止；（4）電梯停于3F時 按2F按鈕呼叫

電梯下降到2F停止；（5）電梯停于1F 2F和3F均有按鈕呼叫 電梯先上升到2F 暫停2S 然后上升到3F停止；（6）電梯停于3F 2F和1F均有按鈕呼叫 電梯先下降到2F 暫停2S 然后下降到1F停止；

（7）電梯上升途中或下降途中 任何反方向按鈕呼叫均無效；

（8）每層樓之間到達時間應在12S內完成 否則電梯停機；（9）電梯內有意外 有聲光報警

畢業設計9

一、設計題目：電子密碼鎖的設計

二、設計要求：設計由編碼器 集成邏輯門電路

聲光報警指示電路構成的密碼鎖電路 并用設計軟件仿真

畢業設計10

一、設計題目：數字電子鐘的設計

二、設計要求：

1)畫出電路邏輯圖并分析工作原理

2)根據原理圖選好元器件

3)寫出設計報告 分析故障產生原因 說明解決辦法

畢業設計11

一、設計題目：用8051單片機設計一交通信號燈模擬控制系統

二、設計要求：

（1）正常情況下A、B道（A、B道交叉組成十字路口 A是主道

B是支道）輪流放行

A道放行1分鐘（其中5秒用于警告）B道放行30秒（其中5秒用于警告）

（2）一道有車而另一道無車（用按鍵開關K1、K2模擬）時 使有車車道放行

（3）有緊急車輛通過（用按鍵開關K0模擬）時 A、B道均為紅燈

畢業設計12：轉速器盤加工工藝及φ10夾具設計

畢業設計13：奧托M40型工業機器人及其小車傳動機構設計 畢業設計14：雙聯齒輪的制造工藝及夾具設計 畢業設計15：減速箱箱體鉆孔專用機床設計

畢業設計16：高速列車可調阻尼減振器的研究與設計

畢業設計17：CA6150普通經濟型車床數控化改造及編程應用 畢業設計18：軸套的制造工藝及夾具設計

畢業設計19：R180型柴油機體后滑臺鉆床的液壓的設計與計算 畢業設計20：4m3二效冷凝水受槽設計

畢業設計21：CA6140車床主軸的機械加工工藝規程及銑鍵槽專用夾具設計 畢業設計22：基于Pro/E的C6140車床主軸箱三維造型虛擬設計與運動仿真 畢業設計23：機械式步進上料機構的設計

畢業設計24：液壓全自動軋件橫向平移裝置的設計 畢業設計25：家用食品粉碎機設計 畢業設計26：車用雙柱舉升機設計 畢業設計27：液壓金屬打包機的設計

畢業設計28：多自由度機械手及其控制系統設計 畢業設計29：CJK6132數控車床及其控制系統設計 畢業設計30：四層樓電梯自動控制系統的設計 畢業設計31：工業機械手和控制系統的設計 畢業設計32：自動彎管機裝置及其電器設計 畢業設計33：分度鉆扇形工件及其夾具設計

畢業設計34：1220輪胎定型硫化機卸胎機構及其微機控制系統設計 畢業設計35：Q16型汽車起重機液壓系統設計 畢業設計36：QY20B型起重機液壓系統設計 畢業設計37：典型叉車液壓系統

畢業設計38：平面關節環型機械手設計 畢業設計39：汽車手動變速器設計

畢業設計40：中型汽車六檔手動變速器的設計 畢業設計41：小型壓力機設計 畢業設計42：C620-1型車床轉位刀架的數控改造設計

畢業設計43：加工175－Ⅱ型柴油機曲軸箱的組合機床總體設計 畢業設計44：六孔組合鉆床的專題設計

畢業設計45：加工汽車變速器上蓋的組合鉆床專題設計 畢業設計46：萬向腳輪邊蓋塑料模設計 畢業設計47：臥式組合機床液壓系統設計

畢業設計48：中型載重汽車-Ⅰ底盤后懸架設計

畢業設計49：基于PRO/E的一級圓柱齒輪減速器-Ⅰ的設計及仿真 畢業設計50：小型液壓挖掘機液壓系統設計 畢業設計51：CK6132臥式車床及控制系統設計 畢業設計52：方刀架工藝規程及夾具設計

畢業設計53：空氣濾清器殼沖壓工藝及模具設計 畢業設計54：單管切割機的設計

畢業設計55：活塞式壓縮機連桿制作工藝及夾具設計

壞人固然要防備，但壞人畢竟是少數，人不能因噎廢食，不能為了防備極少數壞人連朋友也拒之門外。更重要的是，為了防備壞人的猜疑，算計別人，必然會使自己成為孤家寡人,，既沒有了朋友，也失去了事業上的合作者，最終只能落個失敗的下場。

第五篇：機電一體化畢業設計

機電一體化智能大流量電動執行機構

【摘要】提出一種新型電動執行機構的設計方案，詳細介紹了該執行機構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。該執行機構將閥門、伺服電機、控制器合為一體，采用8031單片機、變頻技術實現了閥門的動作速度和位置控制，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。現場運行情況表明，該電動執行機構具有動作快、保護完善以及便于和計算機通訊等優點。引言

在現代化生產過程控制中，執行機構起著十分重要的作用，它是自動控制系統中不可缺少的組成部分。現有的國產大流量電動執行機構存在著控制手段落后、機械傳動機構多、結構復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執行機構的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉速和其內部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調整，其通用性較弱。整個機構缺乏完善的保護和故障診斷措施以及必要的通信手段，系統的安全性較差，不便與計算機聯網。鑒于以上原因，采用傳統的大流量電動執行機構的控制系統，可靠性和穩定性較差。隨著計算機網絡、現場總線等技術在工業過程中的應用，這種執行機構已遠遠不能滿足工業生產的要求。筆者設計的大流量電動執行機構，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動閥門的開與關。通過內置變頻器，采用模糊神經網絡，實現閥門的動作速度、精確定位、柔性開關以及電機轉矩等控制。該電動執行機構省去了用于控制電機正、反轉的接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、便于和計算機聯網等優點。實際運行表明，該執行機構工作穩定，性能可靠。電動執行機構的硬件設計及工作原理

電動執行機構控制系統原理框圖如圖2-1所示。智能執行機構從結構上主要分為控制部分和執行驅動部分。

控制部分主要由單片機、PWM波發生器、IPM逆變器、A/D、D/A轉換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障檢測和報警電路等組成。執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

系統工作原理：

霍爾電流、電壓傳感器及位置傳感器檢測到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，經A/D轉換后送入單片機。單片機通過8255控制PWM波發生器，產生的PWM波經光電耦合作用于逆變模塊IPM，實現電機的變頻調速以及閥位控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。

控制系統各功能元件的選型與設計：

1)單片機 選用INTEL公司生產的8031單片機，它主要通過并行8255口擔負控制系統的信號處理：接收系統對轉矩、閥門開啟、關閉及閥門開度等設定信號，并提供三相PWM波發生器所需要的控制信號；處理IPM發出的故障信號和報警信號；處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測信號；提供顯示電動執行機構的工作狀態信號；執行控制系統來的控制信號，向控制系統反饋信號；

2)三相PWM波發生器 PWM波的產生通常有模擬和數字兩種方法。模擬法電路復雜，有溫漂現象，精度低，限制了系統的性能；數字法是按照不同的數字模型用計算機算出各切換點，并存入內存，然后通過查表及必要的計算產生PWM波，這種方法占用的內存較大，不能保證系統的精度。為了滿足智能功率模塊所需要的PWM波控制信號，保證微處理器有足夠的時間進行整個系統的檢測、保護、控制等功能，文中選用MITEL公司生產的SA8282作為三相PWM發生器。SA8282是專用大規模集成電路，具有獨立的標準微處理器接口，芯片內部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。

3)智能逆變模塊IPM 為了滿足執行機構體積小，可靠性高的要求，電機電源采用智能功率模塊IPM。該執行機構主要適用功率小于5．5kW的三相異步電機，其額定電壓為380V，功率因數為0．75。經計算可知，選用日本產的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足系統要求。該功率模塊集功率開關和驅動電路、制動電路于一體，并內置過電流、短路、欠電壓和過熱保護以及報警輸出，是一種高性能的功率開關器件。

4)位置檢測電路 位置檢測電路是執行機構的重要組成部分，它的功能是提供準確的位置信號。關鍵問題是位置傳感器的選型。在傳統的電動執行機構中多采用繞線電位器、差動變壓器、導電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動變壓器由于線性區太短和溫度特性不理想而受到限制。導電塑料電位器目前較為流行，但它是有觸點的，壽命也不可能很長，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數字式傳感器，這種傳感器是無觸點的，且具有精度高、無線性區限制、穩定性高、無溫度限制等特點。

5)電壓、電流及檢測 檢測電壓、電流主要是為了計算電機的力矩，以及變頻器輸出回路短路、斷相保護和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0～50Hz，采用常規的電流、電壓互感器無法滿足要求。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測IPM輸出的三相電流，對于IPM輸出電壓的檢測采用分壓電路。如圖2-2所示。

6)通訊接口 為了實現計算機聯網和遠程控制，選用MAX232作為系統的串行通訊接口，MAX232內部有兩個完全相同的電平轉換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉換為RS－232標準電平，把其它微機送來的RS－232標準電平轉換成TTL電平給8031，實現單片機與其它微機間的通訊。

7)時鐘電路 時鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速度計算時所需要的時間以及日歷。文中選用時鐘電路DS12887。DS12887內部有114字節的用戶非易失性RAM，可用來存入需長期保存的數據。

8)液晶顯示單元 為了實現人機對話功能，選用MGLS12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態顯示方式。通過菜單選擇，可分別對閥門、力矩、限位、電機、通訊和參數等信號進行設置或調試。并采用文字和圖形相結合的方式，顯示直觀、清晰。

9)程序出格自恢復電路 為了保證在強干擾下程序出格時系統能夠自動地恢復正常，選用MAX705組成程序出格自恢復電路，監視程序運行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門及微分電路組成。

工作原理為：一旦程序出格，WDO由高變低，由于微分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變為高電平，引腳2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖，使單片機產生一次復位，復位結束后，又由程序通過P1．0口向MAX705的WDI引腳發正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程序出格自恢復電路繼續監視程序運行。閥位及速度控制原理

閥位及速度控制原理框圖如圖3-1所示。

采用雙環控制方案，其中內環為速度環，外環為位置環。速度環主要將當前速度與速度給定發生器送來的設定速度相比較，通過速度調節器改變PWM波發生器載波頻率，實現電機的轉速調節。速度調節器采用模糊神經網絡控制算法(具體內容另文敘述)。

外環主要根據當前位置速度的設定，通過速度給定發生器向內環提供速度的設定值。由于大流量閥執行機構在運行過程中存在加速、勻速、減速等階段。各階段的時間長短、加速度的大小、在何位置開始勻速或減速均與給定位置、當前位置以及運行速度有關。速度給定發生器的工作原理為：通過比較實際閥位與給定閥位，當二者不相等時，以恒定加速度加速，減速點根據當前速度、閥位值、閥位給定值的大小計算得來。

執行機構各階段運行速度的計算原理

圖3-2為執行機構的典型運行速度圖，它由若干段變化速率不同的折線組成。將曲線上速率開始發生改變的那一點稱為起始段點，相應的時間稱為段起始時間，如圖3-2中的t(i)(i＝0，1，2，??)，相應的速度稱為段起始速度，如圖3-2所示V(i)(i＝0，1，2，?)。

設第i段速度的變化速率為ki，則有：

式中：Δv為兩段點之間的速度變化值，Δv＝vi＋1－vi；

Δt為兩段之間的時間，Δt＝ti＋1－ti。

顯然，當ki＝0時為恒速段，ki＞0時為升速段，ki＜0時為減速段。任意時刻的速度給定值為：

Ts為采樣周期。

變化速率ki的取值由給定位置、當前位置以及運行速度的大小確定。關鍵技術問題的解決

該電動執行機構采用了最新的變頻調速技術，電機驅動功率小于5．5kW。用戶可根據需要設定力矩特性，根據控制的閥設定速度，速度分多轉式、直行程、角行程3種方式。控制系統由閥位給定和閥位反饋信號構成的閉環系統，控制特性視運行方式、速度而定，并具有自動過流保護、過載保護、超壓、欠壓、過熱、缺相、堵轉等保護功能。

該執行機構解決的關鍵性技術問題主要有：

1)閥門柔性開關 柔性開關主要是為了當閥關閉或全開時，保證閥門不卡死與損傷。執行機構內部的微處理器根據測得的變頻器輸出電壓和電流，通過精確計算，得出其輸出力矩。一旦輸出力矩達到或大于設定的力矩，自動降低速度，以避免閥門內部過度的撞擊，從而達到最優關閉，實現過力矩保護。

2)閥位的極限位置判斷 閥位的極限位置是指全開和全關位置。在傳統執行機構中，該位置的檢測是通過機械式限位開關獲得的。機械式限位開關精度低，在運行中易松動，可靠性差。在文中，電動執行機構極限位置通過檢測位置信號的增量獲得。其原理是，單片機將本次檢測的位置信號與上次檢測的信號相比較，如果未發生變化或變化較小，即認為己達到極限位置，立即切斷異步電機的供電電源，保證閥門的安全關閉或全開。省去了機械式限位開關，無需在調試時對其進行復雜的調整。

3)電機保護的實現 為了防止電機因過熱而燒毀，單片機通過溫度傳感器連續檢測電機的實際運行溫度，如果溫度傳感器檢測到電機溫度過高，自動切斷供電電源。溫度傳感器內置于電機內部。

4)準確定位 傳統的電動執行機構在異步電機通電后會很快達到其額定動作速度，當接近停止位置時，電機斷電后，由于機械慣性，其閥門不可能立即停下來，會出現不同程度的超程，這一超程通常采用控制電機反向轉動來校正。機電一體化的大流量電動執行機構根據當前位置與給定位置的差值以及運行速度的大小超前確定減速點的位置及減速段變化速率ki，使閥門在較低的速度下實現精確的微調和定位，從而將超程降到最低。

5)模擬信號的隔離。

對于變頻器的直流電壓以及輸出的三相電壓，它們之間的地址不一致，存在著較高的共模電壓，為了保證系統的安全性，必須將它們彼此相互隔離。采用LM358和 4N25組成了隔離線性放大電路。如圖4-1所示，采用±15V和±12V兩組獨立的正負電源。若運放A的反相端電位由于擾動而正向偏離虛地，則運放A輸出端的電位將降低，因而光電耦合器的發光強度將增強，則使其集射極電壓減小，最后使運放A反相端的電位降低，回到正常狀態。若A的反相端電位負向偏離虛地，也可以重回到正常狀態。從而增強了系統的抗干擾性。結束語

該執行機構集微機技術和執行器技術于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機是通過內部集成的一體化變頻器來控制，因此，同一臺智能執行機構可以在一定范圍內具有不同的運行速度和關斷力矩。該智能執行機構采用了液晶顯示技術，它利用內置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門的開、關狀態和正常運行時閥門的開度，還可以通過菜單選擇運行參數設定，當系統出現故障時，能顯示出故障信息。總之，該執行機構集測量、決斷、執行3種功能于一體，順應了電動執行機構的發展趨勢，它的研制成功給電動執行機構的研究開發提供了新的思路。

參考文獻

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