【正文】 學生根據(jù)指導教師下達的任務書獨立完成開題報告， 3 周內(nèi)提交給指導教師批閱。 三 、畢業(yè)設計（論文）格式要求 ： 內(nèi)容：標題、署名、中英文摘要、正文。 此外，有些不宜放在正文中，但有參考價值的內(nèi)容，可編入論文的附錄中，如公式的推演、編寫的算法語言程序等。 8．參考文獻與附錄 參考文獻與附錄是畢業(yè)論文不可缺少的組成部分。因為對科學問題的探索是永無止境的。撰寫時應注意下列事項 ： （ 1）結(jié)果要簡單、明確。恰當運用表和圖作結(jié)果與分析，是科技論文通用的一種表達方式。但對調(diào)查所提供的樣本、數(shù)據(jù)、新的發(fā)現(xiàn)等則應詳細說明，這是結(jié)論產(chǎn)生的依據(jù)。對實驗的過程或操作方法，力求敘述得簡明扼要，對人所共知的或細節(jié)性的內(nèi)容不必詳述。根據(jù)課題的性質(zhì)，論文正文允許包括上述部分內(nèi)容。區(qū)別清華大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 49 頁 主要在于：摘要一般要寫得高度概括、簡略，前言則可以稍微具體些；摘要的某些內(nèi)容，如結(jié)論意見，可以作為籠統(tǒng)的表達，而前言中所有的內(nèi)容則必須明確表達；摘要不寫選題的緣由，前言則明確反映；在文字量上前言 一般 多于摘要。 （ 2）對本課題已有研究情況的評述。 （ 5）既要寫得簡短扼要，又要行文活潑，在詞語潤色、表達方法和章法結(jié)構(gòu)上要盡可能寫得有文采，以喚起讀者對全文的閱讀的興趣。在寫作中要注意以下幾點： （ 1）用精練、概括的語言表達，每項內(nèi)容均不宜展開論證。 字體為 2．中外文摘要 及關(guān)鍵詞 摘要也稱內(nèi)容提要，應當以濃縮的形式概括研究課題的主要內(nèi)容、方法和觀點，以及取得的主要成果和結(jié)論，應反映整個論文的精華。 8．參考文獻 應列出主要 參考文獻 。 （ 4）方案的校驗：說明所設計的系統(tǒng)是否滿足各項性能指標的要求，能否達到預期效果。 5．正文 （ 1）設計方案論證：應說明設計原理并進行方案選擇。中文摘要約 300字左右；外文摘要約 250 個實詞左右。 清華大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 共 49 頁 參考： 畢 業(yè) 論 文 論文題目 學 院 專 業(yè) 年 級 姓 名 指導教師 職 稱 （ 200 年 月） 教務處制 清華大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 共 49 頁 畢業(yè)設計說明書與畢業(yè)論文撰寫的 規(guī)范化 要求 一篇完整的畢業(yè)設計說明書或畢業(yè)論文有題目、摘要 及關(guān)鍵詞 、目錄、引言（前言）、正文、結(jié)論、謝辭 、 參考文獻、附錄等幾部分構(gòu)成。我的設計較為復雜煩瑣，但是 汪俊 老師仍然細心地糾正電路圖中的錯誤。 缺點為：顯示電路部分只能顯示單調(diào)的數(shù)字，數(shù)據(jù)的顯示不能像電腦一樣一目了然。 本次設計的優(yōu)點為： （ 1） 本測量系統(tǒng)可以滿足在 高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的測量，精度較高 。 } } 5 結(jié)論 本文采用硬件和軟件 結(jié)合 的方法設計了角位置和角速度的測量系統(tǒng)。 a[2]=jiaodu1/100%10。 dat=readdat1*256+readdat2。 byteselect=1。 uint dat。 uint jiaodu1。//table[幾 ]就是取出幾的段碼值 p++。i0。//可以加回車 void display(uchar *,uchar )。b0。b) { for(i=112。i0。 */ /*void delay100(uint a)//(a*)s { uint b,i。b) 上電（時鐘信號開始） 系統(tǒng)初始化函數(shù) While=（ 1） 判斷 BUSY 如果 BUSY 信號為 0，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束 控制 INHIBIT 和 ENABLE 信號讀取高八位數(shù)據(jù) 控制 BYTE 信號讀取低 8 位數(shù)據(jù)，共同構(gòu)成 16 位數(shù)據(jù) 分辨率為 12 位，計算相應的角度。 sbit byteselect=P3^5。 4 系統(tǒng)軟件設計 程序流程圖 此軟件在系統(tǒng)設計中能夠依據(jù) AD2S83 芯片的時序控制 AD2S83 的運行，同時它 可以通過驅(qū)動電路控制八段數(shù)碼顯示管的顯示。 圖 LED 八段數(shù)碼顯示管 顯示電路 八段數(shù)碼顯示管 ： 圖 顯示電路 此設計中 P0 接數(shù)碼管的段選端， P1 接位選端。 （ 3）體積小，重量輕，抗沖擊性能好。的視角，而且 LED 顯示屏的單個元素反應速度是 LCD 液晶屏的 1000 倍，在強光下也可以照看不誤，并且適應零下 40 度的低溫。兩邊如圖分別連接到單片機的 XTAL1 和 XTAL2 端口。 圖 89C51 芯片圖 AD2S83 芯片與單片機的連接 直接將 AD2S83 的數(shù)據(jù)接口通過電壓匹配電路與單片機相連，連接電路參 見圖 。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。但是編的程序無法燒寫到其 ROM 中，只有將程序交芯片廠代燒寫，并是一次性的，今后和芯片廠都不能改寫其內(nèi)容 [19]。再者， AT89C5 AT89S51 目前的售價比 8031 還低，市場供應也很充足 [17]。 偏置調(diào)整 積分器輸入側(cè)的漂移和偏移電流引起的位置偏移量最大為 ′。這樣 ， 只要輸入積分器的電流是 100nA/bit， 那么 VCO 就只在 θ 的變 化 大于一個 LSB 時才計數(shù) ， 有效避免了閃爍現(xiàn)象。選擇閉環(huán)帶寬時應 該 不小于表 中的參考頻率與閉環(huán)帶寬之比 ， 還應注意閉環(huán)帶寬取得過高 ， 抑制高頻干擾的能力將減弱。 大范圍改變2R 時將會影響 4R 的選擇 ， 并可能引起 ―閃爍 ‖， 建議不使用。這個誤差信號經(jīng)積分后即可得到轉(zhuǎn)速信號。交流誤差信號經(jīng)高頻濾波器后進入 相敏檢波器。 交流誤差信號經(jīng)過高頻濾波后 ， 峰值大大減小。 由以上兩式可 以 看出 ， 轉(zhuǎn)子繞組的兩相輸出之間并無相位上的移動 ， 而只有幅值大小的變化。由旋變輸出的正、余弦波分別經(jīng)放大器放大至合適幅值后送入 AD2S83。 SIN和 COS 引腳分別接經(jīng)調(diào)理過的旋變 SIN 和 COS 信號的高端，而分解器的 SIN和 COS 信號的低端分別接到信號地（ SIGNALGND）引腳上，這樣可以消除測量誤差。由于整個系統(tǒng)是跟蹤補償系統(tǒng)，最終會使得 sin(θ Φ )=0，即θ =Φ，完成模擬角到 TTL 電平輸出數(shù)字角的轉(zhuǎn)換 。因此，設計外圍電路時，應結(jié)合芯片內(nèi)部工作原理 ，選擇合適的參數(shù)，從而得到預期的工作性能。 AD2S83 突出的優(yōu)點就在于它可由用戶選擇相應的參數(shù)來優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能 [16]。 AD2S83 按原理圖連接后，就構(gòu)成了一個工作于 II 型伺服環(huán)的 跟蹤式 RDC，其數(shù)字輸出能以選取的最大跟蹤速率自動跟蹤軸角輸入，沒有靜態(tài)誤差。它 是計算機系統(tǒng)理想 專用接口器件。早期生產(chǎn)的 SDC1742/1740 和 RDC1742/1740 組件內(nèi)部的芯片數(shù)較多。比例式旋轉(zhuǎn)變壓器在轉(zhuǎn)軸上裝有調(diào)整齒輪和調(diào)整后可以固定轉(zhuǎn)子的機構(gòu)，選用時需要將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到需要的角度后加以固定，但我們所測角度需要隨用隨側(cè)，所以也不合適。在系統(tǒng)中作為調(diào)整電 壓的比例元件。若在定子繞組 13SS? 施以交流勵磁壓 1SU ，則建立磁通 勢 1SF 而產(chǎn)生脈振磁場，當轉(zhuǎn)子在原來的基準電氣零位逆時針轉(zhuǎn)過 ? 角度時，則轉(zhuǎn)子繞組 1 3RR? ， 24RR? 中所產(chǎn)生的電壓分別為 1 3 12 4 1cossinR R SR R SU kUU kU ???? （ ） 圖 正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器電氣連接圖 式（ ）表明，正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子輸出繞組的輸出電壓分別與轉(zhuǎn)角的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)成正比， 所以我們稱 1 3RR? 為余弦繞組，稱 24RR? 為正弦繞組。 1－電動機軸 2－外殼 3－分解器定子 4－變壓器定子繞組 5－變壓器轉(zhuǎn)子繞組 6－變壓器轉(zhuǎn)子 7－變壓器定子 8－變壓器轉(zhuǎn)子 9－分解器定子繞組 10－分解器轉(zhuǎn)子繞組 圖 旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)圖 旋轉(zhuǎn)變壓器按其在控制系統(tǒng)中的不同用途可分為計算用旋轉(zhuǎn)變壓器和數(shù)據(jù)傳輸用旋轉(zhuǎn)變壓器兩類。有刷結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組接至滑環(huán)，由電 刷引出輸出電壓。經(jīng)過 AD2S83 芯片后，輸入信號由模擬量變?yōu)閿?shù)字量輸入到單片機中，單片機對 AD2S83 發(fā)出時鐘脈沖，通過所編程序?qū)?AD2S83 芯片進行控制，以便在單片機端口輸出角位置信號和速度信號。 2 系 統(tǒng)介紹 以上介紹的 幾種測角方法 中： 自整角機一般在控制系統(tǒng)中經(jīng)常兩臺或者多臺聯(lián)合使用，使機械上互不相連的兩根或多根軸能夠自動地保持相同的轉(zhuǎn)角變化 ， 此設計不需要，而且 由于生產(chǎn)工藝方面的原因，自整角機有零位和角度等方面的誤差 ；光電碼盤 分辨能力強，測量精度高，可靠性好，計數(shù)直觀準確；但結(jié)構(gòu)復雜，光路不易調(diào)整，安裝困難 。光柵測角法的優(yōu)點是靜態(tài)測量準確度高 、穩(wěn)定可靠；缺點是對光柵與轉(zhuǎn)臺的對心準確度要求較高，高準確度光柵的制作加工困難，動態(tài)測量時分辨力很難保證。光源經(jīng)過光路系統(tǒng)變?yōu)槠叫泄猓渡湓诠鈻诺膭訓藕投派?。旋轉(zhuǎn)變壓器在同步隨動系統(tǒng)及數(shù)字隨動系統(tǒng)中可用于傳遞轉(zhuǎn)角或電信號 ， 在解算裝置中可作為函數(shù)的解算之用 , 故也稱為解算器。它 實質(zhì)上是一種測量角度用的小型交流電動機 , 用來測量旋轉(zhuǎn) 物體的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度 , 由錠子和轉(zhuǎn)子組成。光電編碼器方法測角特點是體積小、分辨力高、承載能力強、性能穩(wěn)定，但存在環(huán)境要求高、克服滑差困難等缺點 [5]。 對應的相關(guān)產(chǎn)品介紹： BD、 BS 系列無接觸式自整角機 特點：無接觸式，無電刷和滑環(huán)的滑動接觸，運行可靠，抗振動， 能 適應惡劣環(huán)境 。兩臺 或多臺電機通過電路的聯(lián)系，使機械上互不相連的兩根或多根轉(zhuǎn)軸自動 保持相同的轉(zhuǎn)角變化，或同步旋轉(zhuǎn)。因此，在伺服系統(tǒng)中必須采用高精度的測量元件，如精密電位器、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器、光柵、磁柵和球柵等。早期 模擬系統(tǒng)在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不 足，尚不能完全滿足運動控制的要求，近年來隨著微處理器、 新型數(shù)字信號處理器（ DSP）的應用，出現(xiàn)了數(shù)字控制 系統(tǒng)，控制部分可完全由軟件進行。 ⑸ 同功率下有較小的體積和重量。永磁交流伺服電動機同直流伺服電動機比較，主要優(yōu)點有： ⑴ 無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(yǎng)要求低。 國內(nèi)外發(fā)展狀況 20 世紀 80 年代以來 ， 隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展 ，永磁交流伺服驅(qū)動技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動機和伺服驅(qū)動器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新 。 在紡織行業(yè)中 ， 由于環(huán)境因素，容易產(chǎn)生嚴重的靜電，普通編碼器很容易在此類環(huán)境中損壞，而旋轉(zhuǎn)變壓器由于本身的結(jié)構(gòu)特點，而具有很強的抵抗靜電的能力。 基于電磁感應原理的旋轉(zhuǎn)變壓器類控制電機，原先主要用于航空、航天、艦船以及陸地軍事裝備中，如用于飛行器姿態(tài)控制和檢測、導彈制導控制、火炮瞄準和控制、雷達天線跟蹤等角位置伺服控制系統(tǒng)中，完成包括軸角位移或直線位移信息的檢測、傳輸、接收和變換等功能。1 引言 測角系統(tǒng)的 發(fā)展前景及其應用 領域 角位移測量技術(shù)是幾何量測量技術(shù)的一個重要組成部分，在國民經(jīng)濟和國防建設中具有廣泛的應用和重要的作用，如：飛機、艦船、火箭、飛船常用慣性導航儀表來保證航行方向角的準確性；彈道式導彈的發(fā)射需要掌握發(fā)射點和落點的方位角；火炮以對其垂直角和水平角的控制，保證命中目標。近年來，它在工業(yè)機器人、數(shù)控機床、計算機輔助制造 (以 M)、工廠自動化 (FA)等方面得到了越來 越多的應用 [1]。所以若采用旋轉(zhuǎn)變壓器則可以很好地解決這個問題。 交流伺服系統(tǒng)已成為當代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機。 ⑵ 定子繞組散熱比較方便。 自從德國 MANNESMANN 的 Rexroth公司的 Indramat分部在 1978年漢諾威貿(mào)易博覽會上正式推出 MAC 永磁交流伺服電動機和驅(qū)動系統(tǒng)， 標志著此種 新一代交流伺服技術(shù)已進入實用化階段。 到目前為止，高性能的電伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型 交流伺服電動機，控制驅(qū)動器多采用快速、準確定位的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。此外，也可采取附加措施來提高系統(tǒng)的精度，例如將測量元件（如自整角機）的測量軸通過減速 器與轉(zhuǎn)軸相連，使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角得到放大，來提高相對測量精度。電機的這種性能稱為自整步特性。