机电论文手册.doc
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4、 . .4文献综述 范文. . . . .507级毕业论文工作安排. . . . . .9论文格式要求. . . . .10扉页式样. . . .11论文附件一. . . . . . .13论文附件二. . . . .15论文附件三. . . . .16论文附件四. . .18论文评分标准. . .20优秀毕业论文评选办法. .21毕业论文选题一览表. . . . . . . . .22论文选题申请表. . . .23论文封面式样应用技术学院本 科 毕 业 论 文题 目: 年 级: 专 业: 班 号: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 职 称: 论文提交日期: 年 月 日目录式样目 录前言.(
5、1)第 1 章 鱼类推进理论.(3)第1.1节 鱼类推进理论的研究.(3)第1.2节 波动推进理论及其分析.(3)第1.3节 鱼参科加新月形尾鳍推进理论及其分析.(5)第1.4节 机器鱼推进模型.(7)第 2 章 零件制造及工艺选择.(7)第2.1节 鱼头选材及制造工艺过程.(7)第2.2节 鱼尾选材及制造工艺过程.(8)第2.3节 机器鱼的零件连接设计.(9)第 3 章 机器鱼的机械系统设计.(10)第3.1节 系统概述.(10)第3.2节 机械结构方案选择(10)第3.3节 机械结构设计.(11)第 4 章 机器鱼的控制系统设计.(12)第4.1节 控制系统的控制效果.(12)第4.2节
6、控制元件介绍.(13)第4.3节 动力元件的介绍.(15)第4.4节 硬件电路设计.(19)第4.5节 软件设计.(20)第 5 章 仿生机器鱼的装配与调试.(22)第5.1节 机器鱼的制作与装配.(22)第5.2节 机器鱼运动轨迹调试.(22)第5.3节 机器鱼总装、总调.(22)结论.(23)参考文献.(23)致谢.(25)附录.(26)正文式样仿生避障机器鱼的控制与开发摘 要本文在前一个机器鱼设计的基础上加上了自动避障功能。介绍了机器鱼的设计步骤,该机器鱼主要由机械部分、动力系统、光电感应部分以及软件部分组成,由光电传感器传出信号,MCU控制部分接收并且控制舵机组完成相应动作。文章重点就
7、机器鱼的系统设计中的机械结构设计进行具体的介绍。关健词:仿生避障机器鱼、控制、开发 ABSTRACTThis text fore a machine fish design of foundation top plus obstacle avoidance function. It introduction the step design of the machine fish . This machine fish main from machine part, motive system, light electricity respond part and software part c
8、onstitute, The MCU control part to receive and control the rudder motor completed the action.Article emphases the Machine construction design of machine fishs system design.Keywords: Biomimetic Robot Fish、Contol Systeme、Development前 言1.课题来源 由于生物科学和工程技术科学的发展,近年来兴起一股机器人仿生研究的热潮。鱼类作为自然界最早的真骨类脊椎动物,种类繁多,生
9、活环境各异。为了攫取食饵、逃避敌害、繁衍后代和集群洄游等生存需要,鱼类经过亿万年的自然选择、进化出了非凡的水中运动能力,既可以在持久游速下保持低能耗、高效率,也可以在拉力游速或爆发游速下实现高机动性。依靠尾和鳍的协调摆动,一方面,普通鱼类的游动推进效率可达80%以上,鱼参科鱼类的推进效率超过90%,而普通的推进器的平均效率只有40-50%;另一方面,海豚可轻易地以20节的速度跟随船只游弋,黄鳍鲔鱼的速度可达40节,接近每小时80公里;而梭子鱼更可以用20的加速度迅速起动来掠取猎物。文献综述范文文献综述基于音乐喷泉的计算机辅助设计0 前言为了使设计更具有合理性、前沿性、实践性,我参考了音乐喷泉系
10、统控制、音乐喷泉历史形态以及其相关的部件等一大批相关资料。在此基础上对音乐喷泉相关的系统控制有了一定意义上的了解,从中去糟取精,从而对我所查阅的文献资料作出了如下的概述与总结。1 主题假山、楼阁、喷泉自古以来就是园林景观中的经典,喷泉跟音乐的结合,也就是音乐喷泉,它的出现更是园林学上的一大进步,声、光、水、色的完美结合,从形、色、韵、感等多方面展示了它的独特魅力,刺激了人们的感光,丰富了人们的美感,特别是彩色音乐喷泉。音乐喷泉主要用于建造公园、广场等休闲场所以营造气氛为目的,广泛适用于大型商场、星级宾馆、音乐厅等室内外,它不仅可以增加周围空气湿度,减少空气中尘埃,降低空气温度,更为人们生活增添
11、了不少情趣,同时喷泉的细小水珠同空气分子撞击,能产生大量的负氧离子,有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们越来越注重居住环境的改善和美化,在城市建设与规划中,人们对休闲场所的建设提出更高的要求,各种休闲广场、公园的建设也越来越美化,其中音乐喷泉是城市景观建设的重要组成部分,国内大中城市已争相建设音乐喷泉、并向中小城市发展。目前很多广场和公园等也采用音乐喷泉美观设计,各类花样的喷泉、色彩的灯光和优美的音乐形成了一幅宜人的夜景而吸引着人们,使得音乐喷泉系统日渐被推广应用。音乐喷泉是现代科技与艺术的综合,利用喷泉来表现音乐的美,令人赏心悦目,早期的音乐喷泉
12、其音乐和喷泉并无密切关系,目前发展趋势是喷泉随着音乐变化改变其形态,每支乐曲所表达的情感不同。喷泉的花型变化也应不同。近年来,随着我国科技、经济、社会的快速发展,音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能,愈来愈成为城市休闲娱乐产业中一项重要产品。喷泉控制系统的性能很大程度上一个音乐喷泉的表演效果。目前,国内的喷泉项目逐渐向智能化、分散化、综合化方向发展,从而也对喷泉控制系统提出了更高的要求。音乐喷泉控制系统集合音乐控制、可编程序控制、人工智能控制技术、综合当今国际上最流行的先进科技成果,是一种工业现场控制系统,也是一种比较典型的光机电一体化应用系统。目前音乐喷泉控制系统主要采用以下三种形式:(1)集
13、中式控制系统;(2)现场总线式控制系统;(3)网络总线式控制系统。为了节省能源和发送系统性能,其控制方式正在由调压调速向PWM控制和矢量控制方向发展。目前许多单位均推出了自己的音乐喷泉,取得了良好的效果。但纵观这些音控产品,有的利用音乐的时域变化来控制喷泉;有的将音乐分成几个频段来控制喷泉的花型。且多采用低频、中频和高频三个频段来控制。缺点是没有在频域上很好展现音乐,因此不能很好地体现音乐的内涵。在王月琴、张笑微、朱玉玉的TMS320C6713DSP在音乐喷泉控制系统中的应用2一文中针对这些问题提出了一种新的方法来控制喷泉的变化,通过喷泉水柱的喷射高低来实时地展现音乐的频谱,首先对音频信号进行
14、放大、滤波、采样和A/D转换等预处理,经过DSP对音频信号进行傅立叶变换,可以等到音频信号的频谱,即各频率对应声音信号的强度,通过变频控制系统就可以将频谱图用喷泉的水柱表现出来,水柱的高低按纯属比例反映音频信号的幅度。音乐喷泉的系统控制形式是多种多样的,各种控制形式规格不一、优缺点也不一样,在音乐喷泉的控制方式上,目前普遍采用的是工控机加上扩展的模拟量和数字量输出卡构成的集中式控制系统。在性状音乐喷泉“水声”滞后效应的计算机控制方法5一文,讲述的就是这种工控机控制方法及其相关原理,把多媒体计算机作为音乐喷泉的控制核心,采用基于预处理的计算机控制处理来协调音乐、灯光、流水的变化,效果理想。但是这
15、种传统的工控机和电气驱动柜都置于一个单独的喷泉控制室内,然后电缆直接从控制室连入喷泉池设备现场的控制方式,其有很大局限性,只适用于控制点数不多,且颁布比较集中的场合。然而,目前大型喷泉系统的控制点数(包括模拟量和数字量)达到数百或上千,而且倾向于多池化设计,设备也越来越分散化,若采用传统控制方式,务必会耗费大量电缆,成本太高且不易维护和扩展,在基于以太网的音乐喷泉控制系统的设计与实现9中提出了一中基于以太网的分布式控制系统架构,即上位机部分仍采用PC或工控机整体协调控制,下位机部分采用具有远程控制功能的嵌入控制器完成I/O功能,两者根据预先制定好的上层协议通过以太网的方式进行通讯的方式对音乐喷
16、泉进行控制的方法很好地解决了这个问题;在变频控制系统在音乐喷泉中的应用3一文中讲述了音乐喷泉的变频器控制的有关原理及其控制方法,变频控制技术引入音乐喷泉控制系统,可以使水柱随着音乐快慢变化,使音乐喷泉更加生动化;在基于VB的音乐喷泉控制系统的研究与开发6一文中具体全面地叙述了在VB环境下,利用VB相关控件来控制音乐喷泉的控制。目前,大型音乐喷泉的控制方式主要有工业PC为上位机,PLC为下位机的总线控制两种方式。这里的工业PC控制方式是指以工业控制计算机为核心,通过各种I/O板卡和通讯卡发送控制信号的音乐喷泉控制系统。随着大点数工业I/O板卡的推出以及计算机多媒体技术的发展,相比以工业PC为上位
17、机,多个PLC为下位机的总线控制方式相比,它具有更高的性价比。而且充分利用了目前计算机的多媒体技术。在基于工业PC的音乐喷泉控制系统7中对工业PC的音乐喷泉控制系统及其原理、方法做了具体的介绍。然而在单片机控制在音乐喷泉中的应用4一文中阐述了用可编程控制器PLC作为音乐喷泉的控制系统,用工控机作为控制核心对小型音乐喷泉来说不太恰当,不适合其经济性,在此文中介绍了一种最适合于小型音乐喷泉系统的单片机控制方法,以单片机作为其控制核心,控制简单,成本低廉且易于普及。目前最前沿的音乐喷泉控制方式是矢量控制法和PWM控制方法。矢量控制方法:它基于粒子系统的基本思想,把喷泉划分为水珠、水术、喷泉三个层次来
18、分别实现,对音乐与喷泉的结合更上一个台阶;PWM控制方法则是运用状态空间法和功率键合图建立了音乐喷泉的仿真模型,用仿真的方法找出其误差,这样不但可以在设计时找出系统参数的最佳结合点,还可按得出的仿真结果,在计算机上输出控制时对音乐喷泉的同环路采用不同的延时,使音乐广场各个方位的观众都能感觉到音乐与水型的同步,最终获得满意的效果,这样大大地节省了能源且改善了音乐喷泉的性能。2 总结音乐喷泉的设计包括音乐分析、给排水、电气、通讯和计算机自动控制等,喷泉工程的工艺系统通常由水泵、喷头、阀门及管道等组成,其系统控制多种多样。但不管是工控机控制还是以太网控制,不管是单片机控制还是工业PC控制,都有它的优
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