卷扬机电动机无触点开关设计

辽宁科技大学本科生毕业设计 第 IV 页 卷扬机电动机无触点开关设计 摘 要 无触点开关是近几十年发展起来的一种高科技电子元器件，它的特点是开关速度快、无电弧产生、理论寿命长等，并且由于电力电子技术和元器件制造技术的提高，其成本不断降低，因此无触点开关已被广泛应用于电力拖动控制系统中。另外，由于无触点开关采用了处理器和通讯技术，再配合BCQ操作显示模块使用，在控制卷扬机的正转、反转、以及零位能耗制动的同时对卷扬机传递电机的过载、断相、三相不平衡、接地/漏电、欠电流等起到保护作用，实现了对电动机的保护功能。本次毕业设计，我研制的是卷扬机电动机无触点开关控制系统，整个系统由三相异步电动机主回路，无触点开关控制电路，和检测电路组成。针对卷扬机电动机的实际工作状况，再根据所需实现的功能，完成了主回路的设计。然后通过对输入电路、输出电路、CPU周边的参数计算完成了对无触点开关控制电路的设计。最后通过电路故障分析和性能分析完成检测电路 的设计。从而完成了整个无触点开关控制系统的设计。 关键词：卷扬机；无触点开关；主回路；控制电路；检测电路；控制系统 The Dedign of the Non-contact Switch for Hoist Motor Abstract Non-contact suitch developed in recent years is a high-tech electronic components, its characteristic is switching speed, no arc and long service life etc, and the theory of power electronic technology and components due to improve manufacturing technology, the lower costs, thus non-contact switch has been widely used in electric drive control system. In addition, because non-contact suitch adopted processor and communication technology, combined with BCQ with operation in control, display module USES the hoist is zero, inversion, and at the same time to hoist braking energy transfer overload, motor, phase unbalanced three-phase, grounding/leakage, current protection, the protection of motor function. The graduation design, I developed is hoist motor control system, and non-contact suitch whole system from the main circuit, three-phase asynchronous electric circuit, and non-contact switch control circuit testing. According to the actual working condition hoist motor, according to the needs, complete the functions of the circuit design. Then based on input circuit, the output circuit, the CPU surrounding parameters are calculated to non-contact switch control circuit design. Through the analysis on fault circuit performance analysis and design of complete detection circuit. To complete the whole non-contact switch control system design. Keywords: Hoist；Non-contact switch；The main circuit；Control circuit；Detection circuit；The control system 目 录 11绪论 11.1卷扬机简介 11.1.1卷扬机的发展及其概念 21.1.2卷扬机安全操作规程 31.1.3卷扬机主要技术参数 41.2无触点开关的简介 41.2.1无触点开关的发展及应用 41.2.2无触点开关控制系统的特点 51.3卷扬机使用无触点开关的原因 72无触点开关的组成及其原理 72.1无触点开关的工作原理 82.2无触点开关的组成 93无触点开关主回路设计 93.1主回路的工作原理及过零点触发 93.1.1主回路的工作原理 103.1.2过零点触发 103.2元件选择及参数计算 123.3晶闸管的保护 123.3.1过电压保护 133.3.2过电流保护 144控制电路的设计 144.1输入电路设计 144.1.1 X1输入端子设计 144.1.2电源抗干扰设计 174.1.3光隔输入部分设计 214.2继电器输出电路设计 214.2.1继电器输出电路原理 214.2.2继电器输出电路的组成及分析 244.3驱动输出回路设计 244.3.1驱动输出回路原理 254.3.2驱动输出回路的组成及分析 325检测电路的设计 325.1电压同步信号检测电路设计 345.2电流信号检测回路设计 345.2.1电流信号检测回路的原理 355.2.2电流信号检测回路的组成 395.2.3相关参数计算 416无触点开关控制器介绍 416.1控制电路概述 416.2单片机概述 416.2.1单片机硬件概述 436.2.2单片机软件概述 436.3控制器芯片图 447无触点开关控制系统软件设计 447.1软件设计思想 457.2系统主程序设计 457.3系统主程序特点 46结 论 47致 谢 48参考文献 1绪论 1.1卷扬机简介 1.1.1卷扬机的发展及其概念 随着社会的发展，机械将会越来越取代人力，这也是机械行业飞速发展的后果，在机械的发展历史中，新的机械发明有着举足轻重的作用。但是，那些很久以前就被利用生产并一直延续到今天的机械，更是起着不可替代的作用，卷扬机就是一例。卷扬机的发展就像其他机械一样，从开始的简单到现在的复杂，从以前的机械动力到现在的电力动力，从以前的人工操作到现在的电脑操作甚至是智能操作。本文就是通过利用无触点开关技术对卷扬机电动机进行控制，从而实现卷扬机的智能操作。 卷扬机就是一种利用外力（例如电动机）来驱动它运转，然后通过电磁制动器和抱死制动器控制其在无动力下不自由运转，同时经过电动机的带动减速后，驱动一个轮盘运转，轮盘上可以卷钢索或者其他东西，这就是卷扬机。卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井（门）架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升或拖动物料、安装设备等作业，同时还能远距离操作。由于它结构紧凑、操作方便、维护保养简单、成本低、使用安全可靠等优点，广泛应用于冶金、桥梁建筑、仓库、码头、提升设备等场所。 提升重物是卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。虽然目前塔吊、汽车吊等取代了卷扬机的部分工作，但由于塔吊成本高，一般在大型工程中使用，而灵活性较差，故一般中小型工程仍然广泛应用卷扬机；汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在工程中广泛应用，故大多设备的安装仍然是由卷扬机承担的。 此外，根据实现功能的不同，卷扬机系列大致可以分为电控卷扬机、船用卷扬机、快速卷扬机等等。本次设计的主要是电控卷扬机，如图1.1所示，其他类别的卷扬机在这里均不作介绍。 图1.1 卷扬机 1.1.2卷扬机安全操作规程 （1）作业前准备 1.安装时，基座必须平稳牢固，设置可靠的地锚并应搭设工作棚。操作人员的位置应该能看清楚指挥人员和拖动或起吊的物体； 2.作业前检查卷扬机与地面固定情况，防护措施、电气线路、接地线、制动装置和钢丝绳等全部合格后方可使用； 3.使用皮带和开式齿轮传动的部分，均须设防护罩，导向滑轮不得用开口拉板式滑轮； 4.以动力正反转的卷扬机，卷筒旋转方向应和操纵开关上指示的方向一致； 5.从卷筒中心线到第一个导向滑轮的距离，带槽卷筒应大于卷筒宽度的15倍，无槽卷筒应大于20倍，当钢丝绳在卷筒中间位置时，滑轮的位置应与卷筒轴心垂直； 6.卷扬机自动操纵杆的行程范围内不得有障碍物。 （2）作业中注意事项 1.卷筒上的钢丝绳应排列整齐，如发现重叠和斜绕时，应停机重新排列。严禁在转动中用手、脚拉踩钢丝绳。钢丝绳不许放完，最少应保留三圈； 2.钢丝绳不许打结、扭绕，在一个节距内断线超过10%时，应予更换； 3.作业中，任何人不得跨越钢丝绳，物件提升后，操作人员不得离开卷扬机。休息时物件或吊笼应降至地面； 4.作业中，司机、信号要同吊起物件保持良好的能见度，司机与信号员应密切配合，服从信号的统一指挥； 5.作业中如遇停电，应切断电源，将提升物件降至地面。 （3）作业完后注意事项 1.作业完毕，应断开电源，锁好开关箱； 2.提升吊笼或物件应降至地面，清整场地障碍物。 1.1.3卷扬机主要技术参数 1.钢丝绳额定拉力：50KN 2.动比i：74.23 3.钢丝绳规格直径：21.5mm 钢丝绳额定速度：20m/min 4.卷筒直径：300mm 卷筒宽度：630mm 卷筒转速：13.07r/min 卷筒容绳量：150m 5.减速器齿轮参数： 第一级模数：3 齿数比：69/28 第二级模数：4 齿数比：82/14 第三级模数：6 齿数比：72/14 6.电动机型号：YZR200L 电动机功率：22kw 电动机转速：970r/min 7.液压推杆制动器：YWZ-300/45 8.外型尺寸：1355 1083 707 1.2无触点开关的简介 1.2.1无触点开关的发展及应用 在六十年代迅速发展起来的硅可控整流元件即可控硅，是电子技术中的一种新型大功率半导体器件，它被广泛的应用在电气化、自动化技术当中，成为技术改造不可缺少的重要元件。它可作可控整流、无触点开关、变频等用途，具有体积小、重量轻、效率高、无噪声、操作维护方便等许多优点。 随着科技的进步和现代化制动设备的普及，大型机械设备的电动机控制越来越受到注重，而无触点接触器（固体接触器）正是控制中必不可少的一环。无触点开关是以半导体器件为基础，全封装式的固态继电器(Solid State Relays) 。它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可无触点无火花地接通和断开电路，并且动作快，因此通常又称为“无触点开关”。[1] 无触点开关具有高稳定，高可靠，无触点及寿命长等优点。它被广泛应用，如交流调功方面的有电阻型，电压型调压器，过零型单相、三相固体调压器、交一直流调压模块、容性负载固体继电器、延时固体继电器、三相断相保护固体继电器，电动机频繁启动，换向等。广泛用在电动机调速，正反转控制，调光，家用电器，烘箱烘烤加温控温，送变电电网的建设与改造电力拖动、印染、塑料加工，煤矿，钢铁，化工和军用等方面。 众所周知，电力拖动控制系统的核心问题就是要对拖动工作机械的电动机进行控制。因此，本文就是利用两只反向并联的晶闸管组成无触点开关，来实现对卷扬机电动机正、反转及能耗制动等功能的控制。 1.2.2无触点开关控制系统的特点 优点： 1.无触点开关控制系统不存在电器磨损、机械磨损、碰撞和冲击，所以元件运行可靠、动作快、寿命长、结构紧凑、体积小； 2.操作安全，维修方便。 缺点： 1.温度稳定性差； 2.抗干扰性差； 3.过载能力差，由于半导体元件的过电压、过电流能力差，所以容易过载击穿或烧毁。 1.3卷扬机使用无触点开关的原因 在电力系统配电网中,为减少线路压降和提高功率因数,以降低网损、节约电能和改善供电电压质量,大都安装无功功率自动补偿装置。而电力负载一直进行难以预期的动态变化,因此电容器到电网间有一个频繁投切的过程。 传统的投切用电气开关通常有两种:一种是普通的开关，其优点是稳态导通时无压降,能耗少,但是缺点却非常明显——触点投入瞬间,触头处往往会产生火花,并且浪涌电流非常大;切断触点时,触头又容易拉出电弧,造成咬死现象,尽管采用带预投电阻的专用接触器一定程度上可以降低浪涌,但是综合效果并非理想。另一种开关就是电力电子开关器件,常用的是晶闸管,通过过零投切可以大大减少浪涌电流、火花等现象。 目前，很多工厂用的电动机功率都比较大，并且需要频繁起动，如果仍然用这种机械式接触器开关的控制系统，事故率就会极高，所造成的维修量也极大，存在的问题很多，大致可以归纳为以下几点： （1）各种机械式控制器、交流接触器和电流继电器接点多、线路联锁、互锁复杂，经常出现接点接触不良，甚至接点粘连事故，造成电控系统失效，从而引起电动机停机或是损坏； （2）频繁的起动时，机械式控制器和交流接触器受机械磨损和电流冲击作用，寿命大大降低，从而加大了检修工作量，当然备品、备件的消耗量也随之增加； （3）电动机的过流、过载保护均通过电流继电器来完成，而普通的电流继电器工作整定值整定困难，并且误差较大，不能对电动机形成有效的电气保护，极易造成电动机的烧损； （4）转子回路多级切换金属电阻的起动方式会造成切换时弧光闪烁，再加上环境灰尘大，因此在工作时经常会发生交流接触器主接点接触不良，转子电阻不平衡，电动机发热，铁心接合面未对好，交流铁心吸合时噪声过大，接触器滞磁，断开动作迟缓，接点黏结，接触器线圈烧损等多种故障，多级切换金属电阻起动时机械冲击力也很大，严重影响配套机械设备的使用寿命。 而与卷扬机配套的电动机需要频繁起动和正反转间的切换，在这种情况下要保证电动机的可靠运行，提高设备有效作业率，除加强对控制系统和电动机的维护外，更重要的是从根本上提高控制系统的可靠性，而利用无触点开关技术可为需要频繁起动的电动机工作的可靠性提供保证。 随着电子技术的广泛应用机电工业的不断发展，对机电产品控制技术的要求也越来越高，无触点开关必将逐渐代替有触点开关，无触点开关技术也将应用的更加广泛。 2无触点开关的组成及其原理 2.1无触点开关的工作原理 晶闸管元件具有导通与阻断两种作用，相当于有触电开关的开和关，可用作定子回路中的控制元件或控制开关，由于它没有触头的机械运动，所以称为无触点开关。当晶闸管加有正向电压的情况下，加上适当的触发信号就可使晶闸管从关断转为导通状态。除去触发信号，当阳极电压为零时即自行关断，从而达到开与关的目的。利用两只反并联的晶闸管组成的双向无触点开关就可以代替交流接触器的一相主触头，无处发信号时，晶闸管不导通，电路处于断开状态[2]；有触发信号时，晶闸管导通，电路处于导通状态，此时两只晶闸管在正负半周交替导通，电路得到的是正弦交流电，也就是说接通与断开晶闸管的触发信号即能控制交流回路的导通与关断，起到开关作用。 由两只反并联的晶闸管组成的单向交流无触点开关的主电路如图2.1所示。如果两只晶闸管SCR1和SCR2都加上正向控制电压，再加以适当的触发信号，那么，在电源电压u的正半周时，SCR1导通，而SCR2截止；在电源电压u的负半周时，SCR1因承受反向阳极电压即自行关断，而SCR2则导通。这样，两只晶闸管交替工作，负载得到一个交流电压。这时相当于无触点开关处于导通状态。 图2.1 单向交流无触点开关主电路 如果不加正向电压，或无触发信号时，两只晶闸管都不导通，这时相当于无触点开关处于断开状态。 2.2无触点开关的组成 无触点开关控制系统是为了实现对大功率三相交流电动机进行适时准确的正转、反转、制动和监测反馈等控制。根据其要求进行电路设计，将无触点控制系统分成三个主要模块进行设计，即：无触点控制系统的主回路、控制电路、检测电路。 无触点控制系统主回路中的主要元件就是晶闸管，被用来作为三相交流电源和三相交流电动机的中间连接元件。根据来自控制电路的控制信息来控制晶闸管的导通和断开，从而实现电动机电源的加载和电动机的启动、正反转和制动等控制。采用这种方式对高电压、大电流的通断控制，避免了普通强电通断控制中产生的强烈电弧所带来的危害。 控制电路采用Intel公司生产的TN87C196KD-20型号的单片机，来实现对各种控制信号的处理和输出，从而实现主电路中晶闸管的导通和关断控制。无触点开关控制系统的整体结构图如图2.2所示。 图2.2无触点开关整体结构图 3无触点开关主回路设计 3.1主回路的工作原理及过零点触发 3.1.1主回路的工作原理 如图3.1所示，是卷扬机电动机无触点开关主回路。可以看出，无触点开关的主回路[7]是利用晶闸管控制电动机的供电回路来实现电动机的各种启动方式，通过内部的整定实现电动机的直接启动、间接启动以及能耗制动，同时还可以实现频繁正反转切换控制和定时正反转切换控制。 根据三相交流异步电动机的工作原理，只要将三相电源正确加载到电动机，电动机即可实现正转，改变三相电源任意两相的相序，电动机即可实现反转。本次设计中电动机的制动方式采用能耗制动，能耗制动是比较常用的准确停车的方法[3]。 根据能耗制动的原理，只要将三相交流电动机定子绕组从三相交流电源断开，然后立即将一低压直流电源通入定子绕组。三相交流电动机内部就会立即产生一个与转子实际旋转方向相反的制动力矩实现电动机的快速制动。 图3.1 无触点开关主回路图 按照上述所要实现功能的工作原理，只要将上述各种控制的接线方式融合在一起，组成图3.1所示的无触点开关主回路就可以了。但是由于无触点开关主回路是由五组反向并联的晶闸管构成的，所以，还需要配合适当的触发电路来控制每相回路的通断。本次设计中采用的是过零点触发。 3.1.2过零点触发 所谓晶闸管的过零点触发就是指在电路电压为零或是接近零的瞬间给晶闸管一触发脉冲使之导通，利用管子电流小于维持电流时管子自行关断[4]。 在一般的调压和整流电路中通常采用移向触发控制的晶闸管，这种触发方式的主要缺点是其产生的缺角正弦波中包含较大的高次谐波，对电力系统形成干扰。然而在无触点开关电路中只要求电流的通断，并不要求电压的调节，所以这里晶闸管使用过零点触发的方式，其波形图如图3.2所示。 图3.2 过零点触发波形图 3.2元件选择及参数计算 （1）晶闸管的选择及相关计算 由于晶闸管工作时可能会遭受到一些瞬时过电压，为了确保管子安全运行，在选用晶闸管时应使其额定电压为正常工作电压峰值的2—3 倍。本课题所研究卷扬机电动机电压为380V ，双向晶闸管的额定电压的选择由下式决定： 双向晶闸管在用于交流电路时，其通态额定电流是电流指有效值。异步电机额定功率为 22KW，则晶闸管额定电流与为： 而启动电流可以高达额定电流的4~8倍，这就要求双向晶闸管的额定通态平均电流： 在选择晶闸管时仅仅加大安全裕量是不够的。为了使晶闸管能正常工作而不受损坏，还必须对过电压、过电流等进行适当的保护。根据市场现有产品和价格，系统最后选择了型号为 3CT300A/1000V 的晶闸管，其额定电压为 1000V ，额定电流为300A , 能满足系统。 (2) 阻容电路元件选择 电容、电阻可按经验公式计算,即: C = (2.5～5) × IT R = (2～4) Uα / IT (Ω) PR = fcU2m × (W) 电容耐压: ≥Ud 式中: IT —通态平均电流；Ud —断态端电压；Um —工作峰值电压；f—工作频率, 50Hz。 经计算结果为: C = (2.5～5) × ×200 = 0.5～1 (μF) 可取系列值1μF。 R = (2～4) ×380 /200 = 3.8～7.6 (Ω) 可取系列值10Ω。 PR = 50 ×1 ×(220 ) × ≈ 5 (W) 可取系列值10W。 电容耐压: ≥380 = 537 (V)可取系列值630V。 由此,最后选用R取 10Ω、10W, C取1μF、630V。 (3) 防止误触发电容的选择[5] 为了避免由于干扰引起误触发,在晶闸管控制极上并联一个电容C,以利用电容的电压惰性来防止误触发,一般C的值取0.01～0.1μF之间。因晶闸管3CT300A/1000V的门极触发电压为4V,故耐容电压为： (6～8)VGT = ( 6～8) ×4 = 24 ～32 (V) 取系列值C =0.1μF, 32V。 (4) 快速熔断器的选择 熔体的额定电流IRD按下式选择: 1.57 IT(VA) > IRD > IT(实际管子的Imax的有效值) 。为了保证可靠与选用方便,取IRD = IT(VA) ,即: IRD = 200A根据熔断器的规格,可选用RS3 (500V、200A)快熔器。 (5) 压敏电阻的选择 主要考虑额定电压和通流裕量,额定电压U1mA的下限是线路工作电压峰值,考虑到电网电压的波动及多次承受冲击电流以后U1mA可能下降,故额定电压的取值以30%的冗余量计算,即: U1mA ≥ 1.32U 式中: U—压敏电阻两端正常工作电压有效值。 本设计的压敏电阻额定电压为:U1mA ≥ 1.32×380 = 698 (V) 3.3晶闸管的保护 晶闸管由于击穿电压接近工作电压，热容量又较小，所以承受过电压、过电流能力较差，短时间内的过电压、过电流都可能造成元件损坏。晶闸管是主回路中最为重要的元件，所以，为了使晶闸管能正常工作，除了合理的选择元件外，还必须对过电压、过电流发生的原因加以分析，并采取合适的保护措施。 3.3.1过电压保护 过电压可以分为以下两类： （1）操作过电压：因变流装置拉、合闸或器件关断等经常性操作，由电磁过程引起的过电压。 （2）浪涌过电压：因雷击等偶然原因引起，从电网串入到变流装置的过电压，其幅度可能比操作过电压还高。 对过电压保护原则是：限制操作过电压，使其在晶闸管额定电压UR以下，浪涌过电压限制在晶闸管的断态不重复峰值电压UDSM和反相不重复峰值电压URSM之间。系统硬件设计中，过电压保护采用RC阻容吸收回路。主回路电路中，在每一个晶闸管的两端都并联上RC阻容吸收回路。利用电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制过电压；串联电阻能消耗部分过电压能量，同时能抑制 L-C 回路的振荡。 3.3.2过电流保护 由于晶闸管的电流过载能力比一般电气设备差很多，因此必须对变流装置进行适当的过电流保护。在系统硬件设计中，采用交流断路器作为交流装置的后备保护，采用快速熔断器保护晶闸管的过电流。 4控制电路的设计 4.1输入电路设计 4.1.1 X1输入端子设计 1，2：控制板电源，AC200V/50Hz 3：PE 端，保护地 4：COM 输入信号公共端 5：正转信号 6：停止信号 7：反转信号 8：复位信号 9：外部故障信号 10：急停信号 11，12：正转运行输出干接点，接点容量：3A/220VAC 13，14：反转运行输出干接点，接点容量：3A/220VAC 15，16：制动运行输出干接点，接点容量：3A/220VAC 17，18：故障状态输出干接点，接点容量：3A/220VAC 19，20，21，22，23，24：控制装置内部电流互感器二次电流输入端 25，26：外部零序电流互感器输入端 4.1.2电源抗干扰设计 由于无触点控制器的电源结构比较复杂。因此在这里我们只对抗干扰[6]部分进行简要的设计说明。如图4.1所示，图中变阻器RT1对整个回路起到一定的保护作用。电路中的电容均采用安规电容。 图4.1 电源抗干扰电路图 （1）安规电容 安规电容中包括X，Y电容，火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容。在这里，X电容是指跨于L3-N之间的电容器，Y电容是指跨于L-PE/N-PE之间的电容器。使用安规电容的优点在于即使电容器失效，也不会导致电击，危及人身安全。并且它们用在电源滤波器里，起到电源滤波作用，分别对共模，差模干扰起滤波作用。 X电容底下又分为X1，X2，X3，主要差别在于: 1.X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV。 2.X2耐高压小于等于2.5 kV。 3.X3耐高压小于等于1.2 kV。 Y电容底下又分为Y1，Y2，Y3，Y4，主要差别在于: 1.Y1耐高压大于8 kV。 2.Y2耐高压大于5 kV。 3.Y3耐高压 n/a 。 4.Y4耐高压大于2.5 kV。 （2）桥式整流电路原理[7] 上图中DB1-GBP10实际上是一个桥式整流电路，其等效原理图如图4.2所示： 当 正半周时， 瞬时极性a（+），b（—）。二极管VD1，VD3正偏导通，VD2，VD4反偏截止。导电回路a→VD1→负载→VD3→b，负载上电压极性上正下负。 当 负半周时， 瞬时极性a（—），b（+）。二极管VD1，VD3反偏截止，VD2，VD4正偏导通。导电回路b→VD2→负载→VD4→a，负载上电压极性上正下负。 、 、 及 波形图如图4.3所示。 图4.2 桥式整流电路原理图 图4.3 桥式整流电路波形图 4.1.3光隔输入部分设计 该电路由正转控制输入电路、停止控制输入电路、反转控制输入电路、复位控制输入电路、外部故障输入电路、急停控制输入电路组成，其电路图如图4.4所示。 图4.4 光隔输入部分电路图 光隔输入电路中的六个回路的元件类型基本相同，可对正转控制输入电路进行举例分析，如图4.5所示。该电路包括两个基本回路，它们由光电耦合器连接，使两个回路的地隔开，起到抗干扰作用。此外，该电路中还使用了发光二极管（LED），下面就对这两种主要元件进行简单的介绍及参数计算。 图4.5 正转控制输入电路图 （1）光电耦合器简介及原理分析 光电耦合器是将发光元件和受光元件密封在同一管壳中，用作光电转换的一种半导体器件。即通过输入端加电信号，发光器件发光，受光器件受到光照后，产生光电效应，输出电信号，实现了电到光、光再到电的传输。 光是传输的媒介，从而使输入和输出两端实现电器上的绝缘和隔离，输出端对输入端无反馈作用，信号能从输入端单向传输到输出端，具有抗干扰能力强、响应速度快、工作稳定可靠等优点。光电耦合器亦称光耦合器，简称光耦。 光电耦合器的基本原理：典型光电耦合器输入部分是砷化镓红外发光二极管，输出部分是硅光电三极管，如图4.6所示。当发光器的发光二极管中有电流流过时其就会发光，照射到施加有偏压的受光器硅光电三极管上光电三极管就有光电流产生。如果发光二极管中没有电流流过，即发光二极管不发光，光电三极管就无光电流产生。因此输入信号可以经过光媒介传输到输出端，实现输入端和输出端电隔离。 图4.6 PC817内部电路方框图 使用光电耦合器的原因： a 光电耦合器的输入阻抗很小而干扰源大的阻抗很大； b 光耦的输入回路和输出回路间无电器联系，也无共地；它们之间的分布电容极小，而绝缘电阻很大。 c 由于各类光电耦合器的输入端均为发光二极管，只有正偏是通过一定强度的电流才会发光，而大多数干扰信号即使有很高的幅值，也会由于没有足够的能量而不能驱动发光二极管发光，这样可以抑制高峰尖脉冲的冲击，使来自光电器件或输入电路的各种干扰噪声不能传输至输出端。 d 光耦输入回路和输出回路间能承受电压在500V以上甚至几千伏高压。即使外部设备出现故障，甚至输入电路短路，也不会损坏光耦电路或设备，能起很好的安全保障作用。 （2）发光二极管（LED）简介 发光二极管是一种用于电-光转换的半导体器件，在各部门，尤其是仪器、家用电器中广泛应用。发光二极管按发光颜色分，分为红色、橙色、绿色、蓝色等。另外有的发光二极管中包含两种或三种颜色的芯片。根据掺或不掺散发剂、有色还是无色，又可分为有色透明、无色透明、有色散色和无色散色四种类型。散色型发光二极管常用来做指示灯。 使用发光二极管时的注意事项： a 对于全塑形封装的LED，正、负极引脚靠环氧树脂固定。为避免管芯受热损坏和因环氧树脂受热软化致使引脚移动使内引线断开，装配焊接时要注意；第一，印制电路板上LED安装孔应与管子两引脚间距相同，使引脚与环氧树脂管帽不产生应力；第二，焊接所用电烙铁应选25W以下，焊接点应离管帽4mm以上；第三，焊接时电烙铁接触时间不要超过4s，最好用镊子夹住管脚进行散热。 b 要合理选用LED的驱动电流，不能超过允许值，以免PN结温度过高，缩短管子寿命。 c 限流电阻R对保证LED正常工作起决定作用。一旦R值选定，电源Vcc值就不能改变，否则将会造成LED发光强度的变化，严重时会损坏LED。 （3）参数计算 表4-1为国产部分LED的型号、参数表，本设计中采用的是BT202型发光二极管，其具体参数可由该表查得。 表4-1 国产部分LED的型号、参数表 参考 型号 极限 功率 （mW） 极限工作电流 （mA） 正向工作电流 （mA） 正向工作电压 （V） 反向漏电流 （ ） 反向击穿电压 （V） 发光 颜色 光视效能K （mIm/mW） BT201A 100 70 20 红 BT201E 100 70 20 红 BT201F 100 70 20 红 续表4-1 参考 型号 极限 功率 （mW） 极限工作电流 （mA） 正向工作电流 （mA） 正向工作电压 （V） 反向漏电流 （ ） 反向击穿电压 （V） 发光 颜色 光视效能K （mIm/mW） BT203A 100 70 10 红 BT203E 100 70 10 红 BT203F 100 70 10 红 BT202A 30 20 5 红 BT202E 100 20 5 红 BT301A 100 60 40 1.1~1.3 绿 BT301B 100 60 40 1.1~1.3 绿 BT401A 100 — 40 — 红外光 BT401B 100 — 40 — — BT401C 100 — 40 — — 注：BT401的 的测试条件为 =400mA。　　生产厂家：苏州半导体总厂。 PC817型光电耦合器的具体参数见表4-2。 表4-2 PC817型光电耦合器具体参数 型 号 等 级 牌 号 （mA） PC817X ABCD或无牌号 2.5~3.0 PC817X1 A 4.0~8.0 PC817X2 B 6.5~13 PC817X3 C 10~20 PC817X4 D 15~30 PC817X5 A或B 4.0~13 PC817X6 B或C 6.5~20 PC817X7 C或D 10~30 PC817X8 AB或C 4.0~20 PC817X9 BC或D 6.5~30 PC817X10 ABC或D 4.0~30 根据元件参数可以计算出限流电阻的阻值： 这里我们选 阻值为4.7 。 输出回路中根据查表计算： 4.2继电器输出电路设计 4.2.1继电器输出电路原理 在无触点开关控制系统的设计中，继电器输出部分起到极其重要的作用。它可以通过接在其外部的仪器准确的判断出电动机当时所处的工作状态，尤其对故障继电器输出的监测更为重要。当系统发生故障时，可以及时有效的显示，以防止发生大的事故。 4.2.2继电器输出电路的组成及分析 继电器输出电路由正转继电器输出电路、反转继电器输出电路、制动继电器输出电路和故障继电器输出电路组成，其电路图如图4.7所示。 图4.7 继电器输出电路图 由于构成继电器输出电路中的四个继电器输出电路结构及原理基本相同，因此在这里仅以故障继电器输出电路为例进行分析，其电路图如图4.8所示。该部分的电路主要由限流电阻、NPN型三极管9013、光电耦合器PS2701、续流二极管、发光二极管以及继电器组成。 图4.8 故障继电器输出电路图 通过故障继电器输出电路的电路图可知，控制器输出的信号通过限流电阻R83输入到三极管T7的基极，使得光电耦合器的输入回路导通，发光二极管发光，使得输出回路导通，电流流进三极管T8的基极，使得三级管导通，继电器K4的线圈得电，触点随之闭合。 回路中加入续流二极管D12，起到保护电路的作用。 1.三极管9013 三极管9013是一种非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常用到，应用范围很广。它是NPN型小功率三极管，其具体参数可由表4-3和表4-4查得。 表4-3 9013型三极管具体参数 参数 符号 测试条件 最小值 最大值 单位 集电极—基极 击穿电压 45 — 集电极—发射极 击穿电压 25 — 发射极—基极 击穿电压 5 — 集电极—基极 截止电流 — 0.1 集电极—发射极 截止电流 — 0.1 发射极—基极 截止电流 — 0.1 直流电流增益 64 300 — 40 — — 集电极—发射极 饱和压降 — 0.6 基极—发射极 饱和压降 — 1.2 基极—发射极 正向电压 — 1.4 特征频率 150 — 表4-4 分类 档次 D E F G H I 范围 64-91 78-112 96-135 112-166 144-220 190-300 特征： 最大耗散功率 最大集电极电流 集电极-基极击穿电压 2.光电耦合器PS2701 这部分电路选用的光电耦合器型号为PS2701，其作用是把+5V和24V电源的地隔开，起到抗干扰的作用。光电耦合器的内部结构图及原理分析在4.1.3中有详细介绍，这里不再重述。 特点：高压隔离。 隔离电压： 正向电流：50mA 反向击穿电压：40V 电流传输比：50%~300% 3.发光二极管LED 该电路里，发光二极管LED起到指示灯的作用，据此可判断出电动机的工作状态。 4.固体继电器 固体继电器是采用固体元件组成的一种类似于无触点开关的电子器件，它的应用领域十分广泛。其主要特点与参数如下： a光电隔离输入驱动电流仅几毫安，与TTL、HTL、CMOS等数字电路相兼容，输入输出及底壳之间的绝缘耐压高于2KV； b应用范围广。交流：大功率1A~40A，电网电压110V~380V；直流：电流1A~5A，负荷电压3V~50V； c无触点、无动作噪声、无火花干扰、耐振动、寿命长、抗干扰、开关速度快； d胶木壳密封结构，耐潮、耐腐蚀，适宜于防爆场合； e固态继电器的最大缺点在于没有辅助“触点” 。 4.3驱动输出回路设计 4.3.1驱动输出回路原理 驱动输出电路[8]是整个无触点开关系统的执行部分，它接收单片机处理后的信号，通过对信号的处理，触发主回路的晶闸管，控制晶闸管的导通或关断，从而控制电动机的正转、反转等操作。此外，驱动输出回路还可以控制晶闸管的移向触发，来控制电动机的能耗制动。 4.3.2驱动输出回路的组成及分析 驱动输出电路由过零触发电路和移相触发电路两部分组成，过零触发电路控制晶闸管的导通和关断，移相触发电路控制电机的能耗制动。在具体线路的连接上分成六组电路图：L1相正转驱动回路、B相过触发回路、L3相正转驱动回路、L1相反转驱动回路、L3相反转驱动回路以及控制它们互锁的继电器输出电路。如图4.9和图4.10所示。 图4.9 驱动回路组成图 图4.10 继电器输出组成图 由于其中的控制思想有许多相同之处，我们可以总结举例来逐个分析，可以分为继电器输出驱动回路、过零触发驱动回路和能耗制动驱动回路。 1.继电器输出驱动回路 继电器开关回路是利用固体继电器具有无触点、无噪声、抗干扰、开关速度快、寿命长等特点。使CPU发出信号可以安全、稳定的传输到驱动回路中去。由继电器开关控制驱动回路正转、反转、制动等回路基本相同，因此在这里我们仅以正反转继电器输出互锁驱动回路为例进行简要的说明，如图4.11和图4.12所示。 图4.11 正反转继电器输出电路图 图4.12 正反转驱动回路图 正转继电器输出回路和反转继电器输出回路分别控制正转驱动回路和反转驱动回路，而且在控制上实现互锁，如图4.11和图4.12所示。当HSO2A接收到来自CPU的信号使光电耦合器PS2701中的发光二极管发光，从而使得整个回路导通，继电器J200得电，接在正转驱动回路上的常开触点J200闭合，电动机正转，而接在反转驱动回路上的常闭触点J200则断开，这样无论反转继电器输出回路中的线圈J201是否得电，反转驱动回路都不工作。反之，当电动机处于反转工作状态时，正转驱动回路同样也不工作，这就实现了电动机正反转控制的互锁。 以上的工作方式不仅保证了正反转的正常运作，还可以使其相互之间不受干扰，更好地对电动机进行控制。同理制动与正反转之间的互锁关系也是这样控制的。 2.过零触发驱动回路 由于本设计的无触点开关不需要调压因此驱动回路采用过零触发。可控硅过零触发是在电源电压零点触发晶闸管导通。而在工程实际中常出现延时，一般的延时角大约为4°左右。在此过零触发回路中我们采用连续信号来替代脉冲信号触发主回路晶闸管。采用连续信号可以使整个过零触发的过程变得简单，触发时间容易掌握。当采用连续信号时，整个回路的触发过程只与主回路晶闸管连接方式有关，其余不需要采用特殊的控制方式。而采用脉冲触发就要考虑到触发时间的问题。而且还要注意触发几个晶闸管的同时性，再加上外界的干扰，这样使触发回路变得复杂而且难于控制。 本设计采用过零触发的另一原因是无触点开关在正反转的过程中只起到开关作用而过零触发可以提供完整的正弦波。这与传统开关控制电动机的波形相一致。使无触点开关的工作更加可靠。若要采用移相触发则会形成导通角，电动机功率也会随着导通角的变化而变化，不符合我们的设计要求。 下面我们以L3相正转驱动回路为例进行分析，如图4.13所示。 该电路主要由光电耦合器IL4118、限流电阻、分压电阻、二极管、晶闸管等元器件组成。 当常开触点J200闭合时，两个光电耦合器的发光二极管部分导通，发光二极管发光，触发导通双相可控硅，当交流电流由L3流向L1时，晶闸管2处于反向截至状态，电流由K32端口流进控制回路，由于电阻R88的阻值远远大于二极管D28的阻值，电流经过二极管D28和限流电阻，流经两个光电耦合器U29、U30的双向可控硅，电流分为两路，一路电流流向晶闸管1的门极B点，而另一路经过降压电阻R90降压后,使得A点和B点的电位高于C点的电位，形成压差，使晶闸管1触发导通。IL4118光耦的断态峰值电压为800V,而L1与L3之间的峰值电压大约为600V，为了保护光电耦合器不被损坏，使用了两个光电耦合器进行分压，并在两个光耦上并联两个电阻进行分压。二极管D28作用是K32和G32产生正向电压，防止晶闸管2误导通，造成环流，发生事故。 当电流由L1流向L3时，其原理与上述原理相同，这里不再重叙。 图4.13 L3相正转驱动回路 3.能耗制动驱动回路 （1）能耗制动的特点：能耗制动是指电机在正常运行中，为了迅速停车，不仅断开三相交流电源，还要在定子线圈中接入直流电源，在定子线圈中通入直流电流，形成磁场，转子由于惯性继续旋转切割磁场，而在转子中形成感应电动势和电流，产生的转矩方向与电机的旋转方向相反，产生制动作用，最终使电机停止。制动时不会产生反转、制动停车准确、制动过程平稳。适用于电动机容量较大、要求制动平稳和启动频繁的场合。 （2）能耗制动回路设计思想：能耗制动广泛的应用于各种电动回路当中。其形式多种多样，本设计采用的能耗制动设计回路具有独特的优越性。 a.适用范围广：对于不同功率电动机的制动控制,此电路只需按电动机功率大小来选择可控硅的规格即可,其他部分无需重新设计。 b.成本低：此电路能耗制动控制部分的成本主要集中在继电器开关和可控硅，其余部分电路属电子线路,成本很低。 c.避免复杂计算：此电路只需按电动机功率大小来计算可控硅的规格即可。无需根据负载情况来确定制动力的大小，从而计算确定变压器和整流元件的规格。 d.可靠性高：该回路采用了很好的保护方式可以大大降低了可控硅被击穿的可能性同时能耗制动控制部分多为电子线路、体积小、电压低、安装方便。 （3）能耗制动回路工作过程：如图4.14所示为卷扬机电动机无触点控制的能耗制动电路图。当电动机启动并且稳定工作以后。在需要对其进行能耗制动时继电器开关回路中的J202吸合，促使光耦合器工作。产生的稳定回路电流触发晶闸管VT1-1，VT3-2的基极，使晶闸管导通，能耗制动开始。晶闸管VT1-1, VT3-2在此过程中起到整流的效果，其工作特点相当于桥式整流电路将交流电变为直流电，这也是能耗制动的基本要求。 图4.14 能耗制动驱动回路原理图 另外在此回路中续流过零触发起到极其重要的作用。当L1，L3回路导通过程中电感U-W将产生反向电动势形成反向电流，使L1，L3回路不够稳定，阻碍能耗制动的正常工作。而续流过零触发可以促使晶闸管VT5-1导通。在电感、晶闸管VT3-2、晶闸管VT5-1之间产生稳定回路。这样可以有效地抑制电感产生的反向电流，使能耗制动可以正常稳定工作。 在能耗制动回路的设计过程中，要添加一些电子元件对整个回路起到一定的保护作用，如二极管D24、D28、D31，在此电路中就起限流作用，用以保护电流使晶闸管安全触发，以免被强电流击穿。 5检测电路的设计 5.1电压同步信号检测电路设计 在电动机无触点开关的设计过程中，同步信号检测是很重要的一个环节。为保证无触点开关主回路中各个晶闸管的触发脉冲与其阳极电压保持严格的相位关系，将三相电源的模拟电路转变为方波信号作为触发在相晶闸管的的同步信号。只有准确的测量出电压的过零点，才能完成无触点开关的功能。本系统采用了单相变压器把一线电压信号采样反馈到单片机中进行控制和处理计算，其电路如图5.1所示。系统中，采用线电压 作为触发脉冲的同步信号，由变压器采集的同步电压，经比较器输出方波，以方波上升沿作为同步中断输入单片机，以达到确定定时起点和定相的目的。同步电压有同步变压器降压至6V后，经过R77采样后得到电压信号的采样波形，如图5.2所示。采样电压经过C75消除干扰后经过LM393与零电压进行比较，LM393输出方波送入单片机的中断接口进行计算处理，从而得到了电压波形的过零点。在此电路中核心元件是LM393电压比较器。 图5.1 电压同步信号检测电路图 图5.2 电压信号采样波形图 LM393为双电压比较器，LM393系列由两个偏移电压指标低达2.0的独立精密电压比较器构成。该器件采用单电源操作设计，且适用电压范围广。该器件也可采用分离式电源，低电耗不受电源电厂值影响。其还有一个特点是，即使是在单电源操作时，其输入共模电压范围也包括接地。LM393系列可直接与TTL及CMOS逻辑电路接口。无论是正电源还是负电源操作，当低电耗比标准比较器的优势明显时，LM393系列便与MOS逻辑电路直接接口。该电路的具体特点如下： （1）工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2~ 36V；双电源： l~ 18V 。 （2）消耗电流小， ICC =0.8mA 。 （3）输入失调电压小， VIO= 2mV 。 （4）共模输入电压范围宽， VIC=0~VCC-1.5V 。 （5）输出与 TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容。 （6）输出可以用开路集电极连接“或”门。 （7）采用双列直插8脚塑料封装（DIPS）和微形的双列8脚塑料封装（SOPS）其引出端功能如表5-1所示。 表5-1 引出端功能 引出端 序号 功能 符号 引出端 序号 功能 符号 1 输出端1 5 正向输出端2 2 反向输出端1 6 反向输出端2 3 正想输出端1 7 输出端2 4 地 8 电源 5.2电流信号检测回路设计 5.2.1电流信号检测回路的原理 电流检测信号来自于母线。将三相电流的大小经中间变换电路送入单片机的A/D 通道，作为故障检测，过流及欠流保护电压显示等依据。当电机经常处于过流运行时，铁损增加，效率降低。同时铁损的增加，带来铁芯的温升、电极的冷却、绝缘层寿命的缩短以及金属某些物理性质变坏等诸多问题，所以电机不能长时间地运行在过电流状态，因此在系统中加入过流及欠流保护环节很有必要。具体的电流信号检测回路如图5.3所示。 图5.3 电流信号检测回路图 5.2.2电流信号检测回路的组成 该电路主要由电流互感器、信号转变电阻、薄膜整流电容、肖特基二级管、集成运算放大器LM324以及保护二极管组成。 1.电流互感器 电流互感器是一种电流变换装置(也称TA)。它的主要作用是将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流，供给仪表和保护装置，并将仪表和保护装置与高压电路分开。电流互感器的二次侧电流绝大多数为5A，只有极少一部分为1A，这使得测量仪表和保护装置使用起来安全、方便，也使其在制造上可以标淮化，简化了生产工艺，并降低了成本。因此，电流互感器在电力系统中得到了广泛的应用。 本设计采用的电流互感器的参数为25A/0.1A。 2.信号转变电阻 信号转变电阻的作用是使采样来的电流信号转变为电压信号，以适合单片机的处理，根据经验，本设计采用的电阻阻值为 。 3.薄膜整流电容 薄膜电容是利用蒸镀或溅射的方法在半导体材料上（或陶瓷片上）镀上两层金属作电阻和电极，在其之间镀一层绝缘材料作介质，其等效电路如图5.4所示。这个介质可以是 ,也可是 ， 和 等。薄膜电容的单位面积的电容值和设计公式与MOS电容相同，即： 式中： —绝缘材料介电常数 —真空介质常数 —电介质的厚度 图5.4 薄膜电容等效电路图 本设计的电容的大小为0.47uf。 4.肖特基二极管 肖特基二极管具有开关频率高和正向压降低等优点，但其反向击穿电压比较低，大多不高于60V，最高仅约100V，以致于限制了其应用范围。像在开关电源（SMPS）和功率因数校正（PFC）电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级用100V以上的高频整流二极管、RCD缓冲器电路中用600V～1.2kV的高速二极管以及PFC升压用600V二极管等，只有使用快速恢复外延二极管（FRED）和超快速恢复二极管（UFRD）。目前UFRD的反向恢复时间Trr也在20ns以上，根本不能满足像空间站等领域用1MHz～3MHz的SMPS需要。即使是硬开关为100kHz的SMPS，由于UFRD的导通损耗和开关损耗均较大，壳温很高，需用较大的散热器，从而使SMPS体积和重量增加，不符合小型化和轻薄化的发展趋势。因此，发展100V以上的高压SBD，一直是人们研究的课题和关注的热点。近几年，SBD已取得了突破性的进展，150V和200V的高压SBD已经上市，使用新型材料制作的超过1kV的SBD也研制成功，从而为其应用注入了新的生机与活力。在这里肖特基二级管起到整流的作用。 5.集成运算放大器LM324 集成运算放大器，简称集成运放它是一种高增益直流放大器，具有高输入阻抗（可达数十至数百千欧姆）、高增益（一般10000倍）。常用于信号放大、运算、处理以及波形的变换和产生等。根据集成运放的性能来分，可以将集成运放分为： （1）通用型运算放大器。这类放大器是以通用为目的而设计的，其性能指示比较均衡，适用于无特殊要求的场合。它的特点是增益较高、共模和差摸范围较宽、正负电源对称且工作稳定、价格便宜。 （2）高输入阻抗型运算放大器。这类集成运算放大器的差摸输入阻抗非常高、输入偏置电流非常小。它主要是利用场效应管做成差分输入级实现的。同时还具有高速、宽带和低噪声等优点。 （3）高速型运算放大器。这类放大器的转换速率高，一般在 ；单位增益宽带足够大，一般大于20MHz。 （4）低功耗集成运算放大器。这类放大器的功耗很低，低静态功耗 ；消耗电流在 ；供电电源 ，可用单节电池供电。 （5）低温度漂移型集成运算放大器。这类放大器的失调电压温度系数很小，一般在 以下；当温度变化时，对运算放大器的输出影响很小。 本设计采用的是美国国家半导体公司的LM324四运放集成电路，其电特性见表5-1。许多国家都有类似的产品，我国的同类产品有F324、SF324等。该集成电路是通用的四运算放大器，在音箱设备里多用于有源滤波器、均衡器等电路。在本设计中LM324采用同相输入，阻抗很大，可以防止采样电压信号的泄漏。 特点： 1.可用单电源工作； 2.工作电源电压范围宽：3~30V； 3.电源电流小； 4.输入偏置电路有温度补偿。 极限参数： 1.电源电压Vcc： 32V（或16V） 2.共模输入电压Vic： ~ 26V 3.差模输入电压Vid： 32V 4.输入电流Ii： 50mA 表5-1 LM324的电特性（ ） 参数名称 符号 主要测试条件 参数值 单位 最小 典型 最大 电源电流 — 1.5 3 mA — 0.7 1.2 mA 共模输入电压 0 — V 差模输入电压 — — — V 输出电压范围 0 — V 大信号电 压增益 EMBED Equation.3 25 — — V/mV 15 — — V/mV 电流源输出 ， 10 20 — mA 输出短路电流 四单元不可同时短路 — 40 — mA 共模控制比 CMR — 70 85 — dB 65 70 — dB 电源纹波控制 — 65 100 — dB 放大器间的 杂散耦合 用等效输入电平表示 — — dB 6.保护二极管 保护二极管起到续流保护的作用。如图5.3所示，由四组保护二极管共同构成电流信号检测回路的保护电路，当单片机的输入电压超过许用电压时，保护二极管导通形成稳定回路，起到续流的作用，这样对单片机起到保护作用。 本设计采用的是MMBD4148CC型保护二极管，其具体参数如表5-2所示。 表5-2 MMBD4148CC规格参数表（ ） 符号 参数名称 检测条件 最小值 最大值 单位 击穿电压 75 — V 100 正向电压 — 1.0 V 最大反向 瞬间电流 — 25 nA 50 5.0 总电容 — — 4.0 pF 反向恢复 时间 — 4.0 ns 5.2.3相关参数计算 如图5.5所示，以A相信号检测回路为例，本设计为卷扬机电动机无触点开关的设计，选用的电动机型号为YZR200L，其拖动功率为22kw。 图5.5 A相信号检测回路图 根据工程经验，可推算出电流： 有效值 峰值 启动电流可以高达额定电流的6~8倍，这就要求启动电流峰值 本设计选用的电流互感器的电流比为25A/0.1A，那么可以计算出 取信号转变电阻 ，则可算出采样电压 即：采样电压 的变化范围为 0~40V 采样电压经过薄膜整流电容和肖特基二极管的整流要经过LM324的两个运算放大器U9A和U9D的放大，经过放大后，还要经过单片机的判断选择接收。 取 ，则可算出U9A闭环放大倍数K为： U9D为电压跟随器，其放大倍数为1，输出电压 的变化范围为0~20V，单片机许用输入电压为0~5V，那么衰减电阻 ，这里取 。 同理，另外三个采样信号计算过程与A相类似，这里不再重述。另外三个采样信号的计算结果为： 6无触点开关控制器介绍 6.1控制电路概述 控制回路的主要作用是在外界控制信号输入时，控制电路发出相应的控制信号控制主电路中相应的晶闸管适时触发和关断，从而实现对主电路中电机的有效控制。控制电路的设计是三相交流电机无触点控制器的核心部分，控制电路的工作流程图6.1所示。 图6.1 控制电路的工作流程图 6.2单片机概述 6.2.1单片机硬件概述 本系统选用了Intel公司推出的16位嵌入式微控制器集成电路，即TN87C196KD型单片机[9]，它在功能部件和指令支持上有了很大改进，性能上也有了显著提高，使得它适用于更复杂的实时控制场合。这类芯片适用于电动机控制，往往在同一个型号的部件中，可同时具有多种功能[10]，在本设计中主要负责信号检测、实时运算、输出控制等功能。其硬件总体结构由14个单元组成，它们是中央处理单元CPU、时钟发生器、中断控制单元、程序储存器、存储器控制器MCR和从程序计数器SPC以及队列QUEUE、端口3和端口4、总线交换协议与端口1、高速输入输出通道、定时单元、串行通信单元、D/A转换单元、多路转换器、端口0和端口2、A/D转换单元：软件总体结构由4个方面组成包括操作数类型、程序状态字、寻址方式、指令分类。 TN87C196KD-20单片机的主要特点有：寄存器RAM容量大、地址范围000H~1FFH；片内程序储存器（EPROM或ROM）容量扩大一倍，为16KB；特殊功能寄存器映像图分为水平窗口和垂直窗口；在水平窗口中又分为水平窗口0和水平窗口1、水平窗口窗口15；在垂直窗口中，有三种形式，即32字节窗口、64字节窗口、128字节窗口；增加了许多特殊功能寄存器如AD-TIME等。 该单片机属于8XC196系列，其参数见表6-1。8XC196系列单片机都有1个基于寄存器到寄存器结构的内核。这种结构消除了累加器的瓶颈现象，加快了数据传输。另有多种功能部件，这些功能部件除包括在8X9x 中的I/O口、10位A/D转换器、脉宽调制器（PWM)、SIO（全双工串行I/O口）、中断源、看门狗定时器、16位定时／计数器、HSI/O（高速输人/ 输出口）等以外，还包括在MCS196中出现的PTS（外围事务服务器）、EPA（事件处理器阵列）、WG（波形发生器）等。[11] HSI用于记录某一外部事件相对于时间基准（如定时器1)的发生时刻。此功能部件在检测到引脚上规定的跳变事件（ 括正跳变、负跳变、每次正跳变、8个正跳变）后，将发生事件的类型与时刻记录下来，并产生相关中断。此部件适用于信号的时间参数测量。HSO则用于按程序规定的时间去触发某一事件（如置位/清零口线、启动A/D转换等），要求CPU的开销极小、速度极高。此部件便于实时输出控制，可用来产生多种信号波形。 EPA（Event Processor Array）：实质上是一个捕捉／比较模块。所谓“捕捉”就是捕获产生于引脚上的跳变事件（有正跳变、负跳变、正负跳变等），记载这些输人事件相对于时基定时器发生的时刻；“比较”则是和预先规定好的时间作比较，预定时间一到就去执行某种输出功能（比如输入置为高电平、输出置为低电平、输出翻转、启动A/D转换、复位定时器等）。 WG（Waveform Generator）：可产生独立的、具有相同频率和工作方式的3对PWM波形。特别适合控制三相交流异步电动机、直流无刷电动机和其他需要多个PWM输出的场合。 表6-1 电动机控制系列单片机一览表[2] 型号 最高 频率 MHz 程序 空间 KB 寄存 器 RAM/B 程序 RAM I/O 引脚 数 I/O 类型 A/D 通道 数 寻址 空间 KB 定时/计数器 串行 口数 封装 形式 8XC196MC 16 16 488 NO 53 8EPA 13 64 2 1 N-84 S-80 U-64 8XC196MD 20 16 488 NO 64 12EPA 14 64 2 1 N-84 S-80 8XC196MH 16 32 744 NO 52 6EPA 8 64 2 1 N-84 S-80 U-64 6.2.2单片机软件概述 1.在该类单片机中，参与运算的操作数大多是16位的无符号数或有符号数，也可以是8位或32位数。除了程序寄存器PSW中的某些标志位可以通过指令使其为“0”或“1”外，对于其它操作数中的位只能进行测试操作。 2.单片机过程中所产生的各种状态主要集中PSW中，它们常常是决定程序走向的依据。 3.片内和片外存储器的各单元都有确定地址，当CPU从中取出操作数时，存在寻址问题。该类单片机共有6种寻址方式，其中的寄存器直接寻址是最基本且用的最广泛的一种。 4.该类单片机内共有106/100条指令，为了快速查找其内容，可以以指令中助记符的第一个英文字母为依据，安装顺序进行排列。但为了便于理解和记忆，我们采用了按功能分类的方法。 6.3控制器芯片图 图6.2 控制器芯片图 根据单片机对外接晶振的要求，选择晶振频率为：12MHz； 配置的电容为：30p（2个）。[12] 7无触点开关控制系统软件设计 7.1软件设计思想 无触点开关控制系统各部分电路的协调工作需要软件的配合，因此软件设计的好坏直接影响到系统能否正常运行、能否满足系统的设计功能要求。在本控制系统中为了简化硬件，提高系统的可靠性，有很大一部份硬件功能是靠软件来实现的，因此软件设计在软启动器的设计中占有很重要的地位。如图7.1所示为无触点开关控制系统软件设计的总框图。 图7.1 软件设计总框图 7.2系统主程序设计 在整个软件设计过程中核心环节是系统的主程序的编写设计。因为主程序用于系统管理和控制系统的流程，它是系统与用户之间的交互接口，主要负责系统的管理，完成通讯、系统保护、起停控制等功能。 程序开始要先进行初始化，初始化是对系统中断向量、程序状态标志、控制参数等进行设置，同时对系统相关硬件，如存储器，触发电路等进行自检，发现故障则报警退出。初始化之后，确定参数正确，再进行输入命令，判断是正转启动还是反转启动。当电流达到最大值时转入正常运行，启动结束。在启动和运行过程中，不断显示工作频率和工作电流，并不断进行故障检测。 在本系统软件的设计过程中，检测到启动信号后调用无触点开关子程序和启动过程保护子程序，即故障检测模块要定时检测主回路的电压和电流信号，当电机有过流、过压等故障时，单片机输出相应电器动作，并报警显示。 7.3系统主程序特点 用单片机实现的卷扬机电动机无触点开关系统的软件系统主程序设计由启动服务程序、制动控制子程序、中断服务程序、检测子程序、故障处理子程序等组成。启动程序控制电动机的正反转启动；制动控制子程序主要是电动机的能耗制动以确保其快速停车；检测子程序完成对单片机各输入端的开关状态的检测任务以及是否有故障发生。若有故障发生则将信号传入故障处理子程序对故障进行及时有效的处理；中断服务程序是指由程序根据工作台前进后退的控制信号发出中断请求,中断服务程序完成将有关数据写入ROM,以便下次开机时读取。 结 论 本设计是对卷扬机电动机所存在的问题进行深入分析后，根据当前卷扬机电动机启动、正转、反转、制动时所出现的问题，决定采用无触点开关来代替老式接触式开关来控制异步电动机的正反转和制动等。 通过对以晶闸管为核心的无触点控制器进行的深入分析和研究，列出了无触点控制系统的优势及其发展前景。本设计主要解决了一下几方面问题： 1.针对卷扬机电动机在工作过程中所存在的问题，提出了解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ； 2.通过对晶闸管工作原理及特性进行深入的分析和研究，阐述了晶闸管无触点开关的组成及其工作过程； 3.通过查阅大量的文献，给出了无触点开关控制系统的实现方案，对系统的硬件组成及各部分工作过程进行了详细的分析和设计； 4.根据整体设计思想，给出了电动机无触点开关控制系统的软件 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 ，及其总体结构框图。 致 谢 随着毕业设计 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 的最后落笔，四年的大学生活也即将告一段落。回忆几年来的点点滴滴，从开始时对大学生活的无限憧憬到最后毕业设计时的忙忙碌碌，一切的一切都是历历在目，使我倍感留恋和珍惜。 值此论文付梓之际，首先衷心的感谢我的指导老师杨继范教授。本次设计是在杨老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。杨老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风对我影响深远。置身其中，耳濡目染，潜移默化，不仅使我树立了明确的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我学会了许多待人接物和为人处事的道理。本次设计从定题到最后完成，每一步都是在杨老师的指导下完成的，正是由于他为本次设计提供的宝贵 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 和关于设计细节的认真讲解，本次设计才得以顺利完成。在本次设计过程中，还要特别感谢各家实习单位为我提供实习场所，使我对自己设计的题目有一个更加深刻的认识。此外，还要感谢那些一起进行探讨和研究的同学们，正是由于你们的支持和帮助，我才能克服一个又一个的困难和疑惑，直至设计完成。 最后，再一次感谢所有在毕业设计中帮助过我的良师益友和同学们，以及设计中被我引用和参考的文献的作者们，愿你们能心想事成、万事如意！ 参考文献 [1] 周明珠，王玮，王福源. 现代电子技术[J].2005年第8期：22-23. [2] 王兆安，黄俊. 电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2003. [3] 邓星钟. 机电传动控制（第四版）[M].武汉：华中科技大学出版社，2007. [4] 李雅轩，杨秀敏，李艳萍. 电力电子技术[M].中国电力出版社. [5] 冷增祥，徐以荣. 电力电子基础[M].南京：东南大学出版社，1999. [6] 诸邦田. 电子电路实用抗干扰技术[M].北京：人民邮电出版社，1994. [7] 秦曾煌. 电工学（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2004. [8] 张庆双. 电子元件的选用与检测[M].北京：机械工业出版社，2002. [9] 刘复华. 8XC196KX单片机及其应用系统设计[M].北京：清华大学出版社，2002. [10] Differences between Photocoupler and Optical coupled MOS FET.NET 2004. [11] 谭健成. 新编电机控制专用集成电路与应用[M].北京：机械工业出版社，2005，399-403. [12] 梁海浪. dsPIC数字信号控制器C程序开发及应用[M].北京：北京航空大学出版社，2006. 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 基本要求：写 毕业论文 毕业论文答辩ppt模板下载毕业论文ppt模板下载毕业论文ppt下载关于药学专业毕业论文临床本科毕业论文下载 主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 年 月 日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 年 月 日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 _1306062752.unknown _1306249437.unknown _1306255404.unknown _1306256062.unknown _1306259204.unknown _1306259529.unknown _1306262456.unknown _1306264238.unknown _1306265018.unknown _1307699339.unknown _1307699492.unknown _1306265368.unknown _1307130161.dwg _1306265188.unknown _1306264770.unknown _1306264927.unknown _1306264330.unknown _1306263148.unknown _1306263202.unknown _1306263036.unknown 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