【正文】 是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。 【七設(shè)計(jì)心得總結(jié)】 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì)，是繼減速器設(shè)計(jì)后又一比較系統(tǒng)化的課程設(shè)計(jì)，與以往的設(shè)計(jì)不同，這次設(shè)計(jì)將機(jī)械系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)綜合以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，從選題到文獻(xiàn)資料搜集，我收獲很大。Tt1t2最大值Vmax平均值Vd最小值Vmin 在PWM驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來(lái)接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的長(zhǎng)短。所以本次設(shè)計(jì)選用手動(dòng)復(fù)位。根據(jù)以上參數(shù)，選擇歐姆龍生產(chǎn)的增量式旋轉(zhuǎn)式編碼器E6C2C。使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。 ③采用內(nèi)循環(huán)式 【】 滾動(dòng)導(dǎo)軌的計(jì)算 導(dǎo)軌要求主要包括：導(dǎo)向精度；耐磨性；剛度；工藝性。 采用以上方案可以很好地滿足機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、平穩(wěn)、可靠地控制。 （3）平臺(tái)設(shè)計(jì)選用滾珠絲杠傳動(dòng)是一種新型的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺紋間的摩擦為滾動(dòng)摩擦，絲杠和螺母之間裝有中間傳動(dòng)原件滾珠，隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各種精度的數(shù)控機(jī)床和加工中心。 【二設(shè)計(jì)任務(wù)和意義】【設(shè)計(jì)任務(wù)】 設(shè)計(jì)題目：機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì) 任務(wù)分配:機(jī)電傳動(dòng)控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)有多個(gè)組成部分，通過不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械傳動(dòng)，電氣控制，功能控制可以實(shí)現(xiàn)不同方案的選型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程要求本小組同學(xué)選擇不同的設(shè)計(jì)方案和參數(shù)獨(dú)立完成單自由度的平臺(tái)設(shè)計(jì)，主要的設(shè)計(jì)形式： (1)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)； (2)機(jī)械傳動(dòng)方式：螺旋絲杠、滾珠絲杠、同步皮帶、鏈傳動(dòng)等； (3)電氣控制方式：?jiǎn)纹C(jī)控制、PLC控制； (4)功能控制要求：速度控制、位置控制； (5)主要設(shè)計(jì)參數(shù)： ①單向工作行程——1800、1500、1200 mm；②移動(dòng)負(fù)載質(zhì)量——100、50 kg； ③負(fù)載移動(dòng)阻力——100、50 N；④移動(dòng)速度控制——6 m/min.【設(shè)計(jì)意義】 通過機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì)，可以使我們對(duì)數(shù)控裝置的基本組成及工作原理細(xì)節(jié)上有了更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)運(yùn)作模式及工作原理也有了更深層次的研究。課程設(shè)計(jì)任務(wù)為單向數(shù)控工作臺(tái)，主要包括機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分，整個(gè)裝置由導(dǎo)軌座、移動(dòng)滑塊、工作絲杠螺母副以及伺服電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成，以絲杠傳動(dòng)為主傳動(dòng)，以數(shù)控裝置為控制核心，用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，閉環(huán)系統(tǒng)為反饋環(huán)節(jié)，基本原理概括為直流伺服電動(dòng)機(jī)做執(zhí)行元件來(lái)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，絲杠驅(qū)動(dòng)螺母帶動(dòng)滑塊和工作平臺(tái)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，來(lái)完成單方向速度可控的簡(jiǎn)單直線移動(dòng)?！具x型及方案對(duì)比】 （1）針對(duì)機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì)的速度位置控制,選用伺服系統(tǒng)控制，伺服系統(tǒng)控制能夠跟蹤輸入指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確地位置、速度或力矩輸出； （2）平臺(tái)設(shè)計(jì)采用直流伺服電機(jī)閉環(huán)控制，直流伺服電機(jī)主要靠脈沖來(lái)定位，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)椋欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位。應(yīng)用系統(tǒng)廣泛，開發(fā)成本低，開發(fā)周期短，可靠性高。 ②原理：設(shè)計(jì)平臺(tái)采用滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。 η= 91％ 直流伺服電機(jī)具有響應(yīng)迅速、精度和效率高、高速范圍寬、負(fù)載能力大、控制特性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中,結(jié)合現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表2523進(jìn)行選型。該芯片采用15腳封裝。常用的位置檢測(cè)傳感器有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光電編碼器、光柵尺等。合適頻率的晶振對(duì)于選頻信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)確度都有好處。所采用的電力電子器件都為全控型器件，如電力晶體管（GTR）、功率MOSFET、IGBT等。設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為，占空比為，則電機(jī)的平均速度為——電機(jī)的平均速度； ——電機(jī)全通電時(shí)的速度(最大)； ， 定頻調(diào)寬法的頻率一般在800HZ1000HZ之間比較合適。設(shè)計(jì)過程中有明顯的知識(shí)面不夠之處，比如電控接線圖，各管腳的連線，又如PWM調(diào)速概念不清，設(shè)計(jì)過程中有突破，但也有無(wú)法應(yīng)對(duì)之處，總體來(lái)講，結(jié)合本專業(yè)及這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械專業(yè)整體方向有了很好的把握，對(duì)自己也有了更加清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)科研產(chǎn)生了更加濃厚的興趣。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無(wú)能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。欣慰的是，自己從中發(fā)現(xiàn)的問題可以在今后的學(xué)習(xí)生活中不斷彌補(bǔ)。 在脈沖作用下，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，速度增加；電機(jī)斷電時(shí)，速度逐漸減少。: 程序流程圖 流程圖實(shí)現(xiàn)直流伺服電機(jī)選型，加速—?jiǎng)蛩佟獪p速的過程，以及正反轉(zhuǎn)控制，從K1——K5，分別實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟停，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，加速，減速。 對(duì)系統(tǒng)要求較高，而且功耗大，運(yùn)行環(huán)境苛刻情況。通過計(jì)算1s的輸出脈沖值，乘以1/600，就可以得到電機(jī)軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過與額定轉(zhuǎn)速（25r/s）比較，得出差值，再進(jìn)行調(diào)速，即可完成速度的反饋控制。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案，各管腳功能參見參考書。 Ls ＝ m1 = 100kg m2 = 100kg v = 3m/min = 2000N F0 = 500N Th =12000h n = Ts = K=50 fH=1 fT=1 fC= fw= Ca= 絲杠螺母機(jī)構(gòu)又稱螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它主要用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒有本質(zhì)區(qū)別，只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸?。煌庋h(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。 兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)：①與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為1/3 ；②高精度的保證 ；③微進(jìn)給可能，啟動(dòng)力矩極小,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給；④無(wú)側(cè)隙、剛性高； ⑤高速進(jìn)給可能 。 【三總體方案設(shè)計(jì)及選型】【總體方案設(shè)計(jì)】 結(jié)合傳動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)原理，設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案原理圖如下： 總體方案確定，系統(tǒng)工作方式及參數(shù)如下：⑴電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：直流伺服電機(jī)⑵機(jī)械傳動(dòng)方式：滾珠絲杠⑶電氣控制方式：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制⑷功能控制要求：速度控制⑸主要設(shè)計(jì)參數(shù)： ①單向最大工作行程1800mm；②工作臺(tái)重量100kg ③移動(dòng)負(fù)載質(zhì)量100kg； ④負(fù)載移動(dòng)阻力100N； ⑤移動(dòng)速度控制3 ；工作臺(tái)滑動(dòng)摩擦系數(shù)；絲杠材料初選鋼材為，其HRC為5860,絲杠兩端為固定支撐（EF），每個(gè)支座安裝兩個(gè)15176。. . .