基于單片機的懸掛運動控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計開題報告</b></p><p>　　所 學(xué) 專 業(yè)： 電氣信息工程及其自動化 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： <

2、;/p><p>　　論 文 題 目： 基于單片機的懸掛運動控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　開題報告日期： 2015.3.30 </p><p><b>　　說 明</b></p><p>　　開題報告由畢業(yè)生本人在完成文獻閱讀、

3、科研調(diào)查的基礎(chǔ)上，并通過開題報告評議后填寫。</p><p>　　本報告一式兩份。一份交學(xué)院作為論文檢查的依據(jù)；一份答辯后作為檔案材料歸入學(xué)位檔案。</p><p>　　開題報告用A4紙打印，不需標注頁碼。報告內(nèi)容字體一律使用宋體小四，行間距為1.25倍。</p><p><b>　　附錄1</b></p><p>　　

4、基于單片機的懸掛運動控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 懸掛運動控制簡介</p><p>　　在現(xiàn)代的工業(yè)控制、車輛運動和醫(yī)療設(shè)備等系統(tǒng)中，懸掛運動控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，在這些系統(tǒng)中懸掛運動部件通常是具體的執(zhí)行機構(gòu)，因而懸掛部件的運動精確性是整個系統(tǒng)工作效率的決定因素，而在實際中實現(xiàn)懸掛運動

5、控制系統(tǒng)的精確控制是非常困難的。依靠改變懸掛被控對象的繩索長短來控制被控對象運動軌跡的懸掛運動控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)、控制等領(lǐng)域有很廣的應(yīng)用范圍，但受技術(shù)上的制約，使用也有一定限制。懸掛軌跡控制系統(tǒng)是一電機控制系統(tǒng)，控制物體在一定的范圍內(nèi)作直線、圓、尋跡等運動，并且在運動時能顯示運動物體的坐標。</p><p>　　運動控制是自動化技術(shù)的重要組成部分，是機器人等高技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)，已取得了廣泛的工程應(yīng)用。運動控制集成

6、了電子技術(shù)、電機拖動、計算機控制技術(shù)等內(nèi)容。自二十世紀八十年代初期，運動控制器已經(jīng)開始在國外多個行業(yè)應(yīng)用，尤其是在微電子行業(yè)的應(yīng)用更加廣泛。而當時運動控制器在我國的應(yīng)用規(guī)模和行業(yè)面很小，國內(nèi)也沒有廠商開發(fā)出通用的運動控制器產(chǎn)品。在現(xiàn)代的工業(yè)控制、車輛運動和醫(yī)療設(shè)備等系統(tǒng)中，懸掛運動控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，在這些系統(tǒng)中懸掛運動部件通常是具體的執(zhí)行機構(gòu)，因而懸掛部件的運動精確性是整個系統(tǒng)工作效能的決定因素，而在實際中實現(xiàn)懸掛運動控制系統(tǒng)的精

7、確控制是非常困難的。靠改變懸掛被控對象的繩索長短來控制被控對象運動軌跡的懸掛運動控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)控制等領(lǐng)域有很廣的應(yīng)用范圍，但受技術(shù)上的制約，使用也有一定限制。</p><p><b>　　2 單片機原理</b></p><p>　　微型計算機的出現(xiàn)時電子數(shù)字計算機廣泛應(yīng)用到人們?nèi)粘９ぷ骱蜕铑I(lǐng)域中去的一個重大轉(zhuǎn)折點。它已深入應(yīng)用到非微型計算機所無法應(yīng)用的領(lǐng)域，對社會

8、產(chǎn)生了極大的影響。單片微型計算機是微型計算機發(fā)展的一個重要分支，它以其獨特的機構(gòu)和性能，越來越普遍地應(yīng)用到國民經(jīng)濟建設(shè)的各個領(lǐng)域</p><p>　　單片機全稱為單片微型計算機（Single Chip Microcomputer)。因為單片機主要應(yīng)用于控制系統(tǒng)中所以又稱微控制器（Microcontroller Unit,MCU).它具有嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)所要求的體系機構(gòu)、微處理器、指令系統(tǒng)、總線方式、管理模式等。它把

9、計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上，通常片內(nèi)都含有中央處理部件(CPU)、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）、定時器/計數(shù)器和各種輸入/輸出（I/O）接口，如RS-32串行通信口、終端控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。</p><p>　　單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成。單片機自動完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執(zhí)行的

10、各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應(yīng)著一種基本操作；單片機所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房

11、間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必</p><p><

12、;b>　　3 步進電機原理</b></p><p>　　步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合于單片機控制。步進電機可分為反應(yīng)式步進電機（簡稱VR）、永磁式步進電機（簡稱PM）和混合式步進電機（簡稱HB）。  </p><p>　　步進電機區(qū)別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖

13、信號來進行控制的，即電機的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。步進電機的驅(qū)動電路根據(jù)控制信號工作，控制信號由單片機產(chǎn)生。其基本原理作用如下：(1)控制換相順序，通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進電機的三拍工作方式，其各相通電順序為A-B-C－D,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制A,B,C，D相的通斷。(2)控制步進電機的轉(zhuǎn)向，如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機

14、就反轉(zhuǎn)。(3)控制步進電機的速度，如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速。  </p><p>　　步進電機是一種可以把脈沖激勵的變化轉(zhuǎn)換成精確轉(zhuǎn)子位置增量運動的執(zhí)行機構(gòu)，它可將脈沖信號變成電機相應(yīng)角位移的機械量，從而通過控制脈沖的個數(shù)來控制電機轉(zhuǎn)動的時間，并通過改變脈沖的

15、頻率控制電機運轉(zhuǎn)的速度。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。</p><p><b>　　期刊文獻：</b>

16、;</p><p>　　[1]李紅萍.基于單片機控制的懸掛運動系統(tǒng)[J].2006</p><p>　　[2]姬宣德，郭龍鋼.基于DSP控制器的懸掛運動控制系統(tǒng)[J].2007.8</p><p>　　[3]譚菊華,王東波,劉橋.基于FPGA 控制的懸掛運動控制系統(tǒng)設(shè)計[J].2009</p><p>　　[4]李積英.基于單片機的懸掛運動控

17、制系統(tǒng)設(shè)計[J].2009</p><p>　　[5]呂弘.趙佳.懸掛運動控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].2014.6</p><p>　　[6]張程、聶虹.基于MCS-51 單片機的懸掛運動控制系統(tǒng)設(shè)計[J].2009</p><p>　　[7]貢雪梅、李新釗、胡春雷、錢建松.基于凌陽16位單片機SPCE061A懸掛運動控制系統(tǒng)[J].2007.1</p>&

18、lt;p><b>　　圖書文獻：</b></p><p>　　[8]李寧、陳桂.運動控制系統(tǒng)[M].高等教育出版社.2004</p><p>　　[9]阮毅、陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)--運動控制系統(tǒng) (第4版)[M].機械工業(yè)出版社.2010</p><p>　　[10]吳貴文.運動控制系統(tǒng)（普通高等教育電氣電子類工程應(yīng)用型“十二五”

19、規(guī)劃教材）.[M]機械工業(yè)出版社.2014年</p><p>　　[11]蔡美琴、張為民、何金兒、毛敏、陶正蘇、毛一梅.MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用（第二版）[M]</p><p><b>　　英文文獻：</b></p><p>　　[12]Analysis of lateral stability with integrated con

20、trol of suspension and steering systems Masanori Harada, Hiroshi Harada Department of Mechanical System Engineering, National Defense Academy, 1-10-20, Harshirimizu, Yokosuka, Kanagawa, 239-8686 Japan Received 16 March 1

21、999</p><p>　　[13]Design of Control System for EOD Robot Based on Embedded LinuxZhu Jianguo+, Gao Junyao, Li Kejie, Teergele and Yin Qiang School of Mechatronic Engineering, Beijing Institute of Technology, B