机电一体化工程专业毕业设计课题及有关指南.docx

机电一体化工程专业毕业设计课题及有关指南.docx

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机电一体化工程专业毕业设计课题及有关指南

机电一体化工程专业毕业设计课题

课题一、中小型电气设备的安装

设计要求：

1、安装资料及要求。

包括：

平面图；用电负荷情况；供电电源情况；气象及水文资料等。

2、选址：

位置、型号的选择。

3、土建施工。

4、设备安装。

课题二、小电流接地装置的设计

设计要求：

1、阅读小电流接地装置设计与安装相关文献约10篇；

2、自选小电流接地装置设计与安装的课题。

3、利用ATP的仿真软件对小电流接地系统进行仿真；

4、撰写毕业论文。

课题三、交通信号灯模拟控制系统设计

用两种方法设计交通信号灯模拟控制系统，

方案一：

用单片机设计该系统；方案二：

用PLC设计该系统；

并对两种方案进行比较，最后确定主设计方案，并完成控制系统的设计。

具体要求：

0.晶振采用12MHz

1、正常情况下，A、B道（A、B道交叉组成十字路口，A是主道，B是支道）轮流放行，A道放行60s（其中5用于警告），B道放行30（其中5用于警告），将交通灯的延时时间以倒计时的形式在数码管上显示出来。

2、一道有车而另一道无车（用按键开关S1、S2模拟）时，使有车车道放行。

3、当发生交通意外时，中断产生（用按键开关S0模拟）时，A、B道均为红灯，进行交通事故处理。

当事故处理完毕，重新按上述方式工作。

课题四、64点温度监测与控制系统设计

设计内容：

64点温度监测与控制系统针对室温环境下的温度监控，如大型机组的轴温，大型变压器油温，化学反应过程，环境测试等。

控制核心采用微处理器或单片机，监测６４点温度，温度范围０～１００℃，采用半导体温度传感器ＡＤ５９０，按矩阵方式切换输入信号。

输出8路开关控制信号和2路ＰＷＭ模拟信号（具备ＰＩＤ控制能力）。

同时要求利用微处理器或单片机的已有通讯接口或其它工业控制网络实现数据上传和控制。

设计要求：

1.总体方案设计，需要提出至少两种切实可行的方案，并加以比较，选择一种最优方案；

2.根据总体方案设计硬件电路，需要有理论依据，有分析计算过程，选择的主要元件要有原理和说明，所有元件必须有型号和参数；

3.软件设计，使用汇编语言或C语言编成。

主要软件必须能在设计制作的硬件电路上正确运行，且能够显示被测试对象的温度；

4.制作硬件电路，调试硬件和软件，完成温度检测与测试点切换，实现温度上传并在屏幕上显示或存盘；

5.撰写毕业论文，严格按照毕业论文标准，论文引用其它文章和相关技术资料不得多于40%。

课题五、用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统

一、设计任务与要求：

用单片机8051设计一个十字路口的红、绿、黄交通信号灯控制系统，要求如下：

1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。

考虑到学生设计时的难度，只考虑一条道路相对的两个方向，每个方向有红、绿、黄三个灯。

红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，每隔30秒红绿灯交替变化。

在每次由绿灯亮变成红灯亮或者由红灯亮变成绿灯亮的交替变化转换时要求黄灯闪烁5秒，给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。

2）能实现正常的计时显示功能。

用倒计时方法显示红灯、绿灯、黄灯还需亮的时间。

3）能实现控制器总清零功能。

按下某个键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。

二、根据设计任务与要求：

画出设计总电路图，写出设计程序。

课题六、盘形凸轮轮廓曲线的设计

一、设计条件：

凸轮的基圆半径为r0，滚子半径为r，偏距为e，凸轮沿逆时针方向等速回转。

推杆的运动规律如下图所示。

试用反转法原理设计以下五种盘形凸轮机构的轮廓曲线：

1对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线

2偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线

3对心直动滚子从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线

4偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线

5对心直动平底从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线

二、设计要求：

要求写出具体的设计步骤，并画出相应的图形。

课题七、单片机步进电机控制器的设计

设计要求:

1.用MCS-51单片机,通过软件编程,设计一个步进电机控制器。

要求能对步进电机实现正、反转及速度控制，同时能对步进电机进行位置控制，即能控制步进电机从一个位置精确地运行到另一个位置。

2.具体要求如下：

设计一个步进电机控制系统，用单片机控制四相反应式步进电机。

系统采用软件代替脉冲分配器，让MCS-51的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3产生具有一定规律的脉冲序列，分别完成正、反向不同速度的旋转，同时可以完成指定角度的旋转。

课题八、传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究

论文要求：

1.了解传感器在机电一体化系统中的作用及地位

2.机电一体化系统中常用传感器的类型、特点、结构及用途等

3.如何为机电一体化系统选择传感器（举例说明）

4.机电一体化系统中常用传感器的发展

相关知识：

本课题要求学生综合《传感器技术》《机电一体化技术》《控制电机》等相关知识进行编写。

课题九、水轮机制动系统的设计

设计要求：

掌握一定的电气控制技术的基础知识，可以利用PLC进行编程，并且对气压传动和液压传动有一定的了解。

还要求能够运用基本的绘图软件进行绘图。

设计内容：

本设计共有三个部分：

电气控制部分、流体控制部分、PLC编程部分。

（一）电气控制部分设计任务：

1.监控24点制动闸动作状态，通过指示灯显示

2.24点制动闸动作后向PLC发出制动成功或复位信号

3.压力站气路压力数显示向PLC发出4～20mA的模拟信号

4.根据PLC传送来的4～20mA的模拟信号，显示相应的转速。

（二）流体控制部分设计任务：

采用节流阀控制流量，水份分离器净化空气，两个三通换向阀分别控制汽缸的上、下腔；气液混用三通球阀进行气、油的转换控制，多块压力表可直接读数等。

（三）PLC编程部分设计任务：

根据给出的梯形图进行编程。

课题十、小车装卸料运行plc控制系统设计

在一些自动化生产线上，为了实现多地点随机卸料或者多地点随机搜集成品或（废品），经常会用到一台装卸料小车，如下图所示的装卸料小车可以根据请求在5个位置停车，进行装卸料，SQ1~SQ5为5个停车位置的行程开关，小车压上时为ON，小车离开时为OFF，SB1~SB5为互锁的琴键开关，用于选择小车的位置。

控制要求：

小车在电动机的拖动下运行，电动机正转时小车右行，电动机反转时小车左行，具体控制如下：

1、当选择按钮号与小车位置压下的行程开关号同时，按下启动按钮，小车停止不动。

2、当选择按钮号大于小车位置压下的行程开关号时，按下启动按钮，小车向右运行直至两者相等时，小车停止。

3、当选择按钮号小于小车位置压下的行程开关号时，按下启动按钮，小车向左运行直至两者相等时，小车停止。

课题十一、毕业设计题目：

恒压供水系统设计

构成：

PLC系统、变频器、检测保护电路、转速测量等环节

要求：

1、采用PWM变频调速

2、有具体结构图及外形图

3、选用元器件合适

4、有控制电路图、主电路原理图、PLC程序框图和清单

[注意：

选题要结合实际供水工作。

要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤]。

课题十二、两种液体混合比控制电路的设计

设有两种液体A和B，在容器内按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图所示。

其中,SL1,SL2,SL3为液面传感器，当液面淹没时为ON;YV1,YV2,YV3为电磁阀；M为搅拌电动机。

一、控制要求

1．初始状

此时各阀门关闭，容器是空的。

YV1=YV2=YV3=OFF

SL1=SL2=SL3=OFF

M＝OFF

二、起动操作

按下起动按钮，开始下列操作：

（1）YV1=ON,液体A流入容器；当液面到达SI3时，YVl=OFF，YV2＝ON；

（2）液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M＝ON，开始搅拌；

（3）混合液体搅拌均匀后（设时间为l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液体；

（4）当液体下降到名SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20s后容器放空，关闭YV3，YV3=OFF，完成一个操作周期；

（5）只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。

·

三、停止操作

按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。

四、要求：

用单片机技术和欧姆龙型PLC技术设计

课题十三、机械手控制电路的设计

一、机械手工作过程，且每次循环动作均从原位开始。

二、控制要求

1．在传输带A端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。

当光电开关检测到物品时为ON状态。

2.机械手在原位时，按下起动按钮，系统起动，传送带A运转。

当光电开关检测到物品后，传送带A停。

3．传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A上搬到传送带B（连续运转）上。

4.机械手返回原位后，自动再起动传送带A运转，进行下一个循环。

5．按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。

6.机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。

7.抓紧／放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。

8.机械手的上升、下降、左移、右移动作均由极限开关控制。

9.抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器动合触点闭合。

放松动作为时间控制（设为4s）。

要求：

用欧姆龙型PLC技术设计

课题十四、建立机械全自动洗衣机的工作电路模型

结构：

由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。

工作原理：

通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。

主要内容：

进水控制电路，电动机控制电路，排水系统电路等。

要求：

结合洗衣机的工作过程，给出以上电路模型号并说明原理，论文不少于5000字

课题十五、工厂变配电所的设计

一、设计的要求

1、根据设计课题的技术指标和给定条件，能够独立而正确地进行方案认证和设计计算，要求概念清楚，方案合理，方法正确，步骤完整。

2、要求会查阅有关参考资料和手册等

3、要求学会选择有关元件和参数

4、要求学会编制有关电气系统图和编制元件明细表

5、要求学会编写设计说明书

二、设计说明书的内容

1、负荷计算及无功功率补偿计算。

2、变配电所所址和型式的选择。

3、变电所主变压器台数、容量及类型的选择（配电所设计不含此内容）。

4、变电所主结线方案的设计

5、短路电流的计算

6、变配电所一次设备的选择

7、变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定

8、变电所防雷保护与接地装置的设计

9、编写设计说明书及主要设备材料清单

10、绘制变电所主结线图、平面图和必要的剖线图、二次回路图及其它的施工图样。

课题十六、电缆－架空混合线路的继电保护问题的研究

要求：

1、阅读关于电缆保护，架空线保护的相关文献；

2、熟悉输电线路继电保护的配置原则；了解电缆的参数特性，国内外的

研究现状，了解目前电缆－架空混合线路的保护的配置的方法，优缺点，并根据

电缆的特点，架空线路的特点，提出适合于混合线路的保护的方案；

3、提出适合于电缆－架空混合线路的继电保护的方案；

4、撰写毕业论文。

课题十七、铰链四杆机构的运动特性分析

设计任务与要求

1）对铰链四杆机构中的曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基

本类型的运动特性进行分析。

2）每种类型各举一个日常生活中常见的实例，画出其基本图表。

对每种

类型要求用falsh或者authorware等做一个能动的形象逼真的例子。

如吊起重物的起重机、运动的火车的机轮、椭圆仪、翻箱机、机械手爪等。

课题十八、数控铣床及加工中心产品加工工艺设计

用数控铣床完成如图所示零件的加工，毛坯外形尺寸为160mm×120mm×40mm，材料自己选择铝材或45钢。

按图样要求完成零件节点、基点计算，设定工件坐标系，制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），选择合理的刀具和切削工艺参数，编写数控加工程序，按尺寸精度和表面粗糙度值要求加工出零件。

课题十九、机械手直线运动液压系统的制作

目的：

实现机械手水平、垂直两个方向的机械运动

任务：

1、系统方案的设计与计算；液压泵、液压阀等技术参数的选择；液压辅助部件的选择与购买。

2、液压缸的加工制作。

3、液压系统的安装与调试。

4、电路系统的安装。

5、技术资料整理与电子文档的制作。

要求：

1、分组布置任务，每组可以是1人以上。

2、电子文档要求打印，字数不少于5000字。

3、现场展览制作产品，参加答辩。

课题二十、“中国结”造型设计

1.毕业设计的基本任务

着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。

通过创建中国结造型设计、市场推广、资料整理等环节，初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。

2.毕业设计的基本要求

通过毕业设计各环节的实践，应达到如下要求：

a）灵活运用所学Pro/e软件创建“中国结”,打印出造型设计步骤和造型图；

b）对造型出来的“中国结”进行包装设计。

如用Photoshop或3dmax等软件进行包装，打印出用于市场推广的效果图；

c）写出500字左右的论文小结

d）培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力；

e）通过毕业设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

3.“中国结”造型参考图：

（造形和尺寸自定义）

课题二十一、“福娃”造型设计

1.毕业设计的基本任务

着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。

通过创建“福娃”造型设计、市场推广、资料整理等环节，初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。

2.毕业设计的基本要求

通过毕业设计各环节的实践，应达到如下要求：

f）灵活运用所学Pro/e软件创建“福娃”,打印出造型设计步骤和造型图；

g）对造型出来的“福娃”进行包装设计。

如用Photoshop或3dmax等软件进行包装，打印出用于市场推广的效果图；

a）写出500字左右的论文小结；

b）培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力；

c）通过毕业设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

3.“福娃”造型参考图：

（任选1~2个福娃进行造型，尺寸自定义）

课题二十二、大功率高频直流开关电源的设计

通过该题目的设计,加强电力电子的学习和理解，系统学习开关电源的设计方法，综合运所学过的知识,培养独立工作，解决实际问题的能力，为走向工作岗位打一定的基础

内容：

按技术参数设计一台直流开关电源

主要技术参数：

输入电压：

三相交流380V输入频率：

50HZ

输　　出：

恒流50安输出电流变动范围：

0---50安连续可调

输出电压：

0—60伏

要求：

1.按要求分阶段写文字材料；

2.参考文献要有英文文章；

3.论文要按要求格式打印；

4.独立完成

设计步骤：

1.阅读国内外有关参考文献，写出文献总述；

2.选定开关电源集成控制器，学习其工作原理、应用方法；

3.主电路方案选择，要有技术经济比较；

4.主电路设计；

5.元器件的设计、计算、选择；

6.控制电路、保护电路的设计；

7.打印论文

课题二十三、三层电梯PLC控制系统设计与调试

设计内容：

设计一三层简易电梯控制程序，该系统输入信号有：

一层呼叫按钮PB1、二层呼叫按钮PB2、三层呼叫按钮PB3，一层行程开关LS1、二层行程开关LS2、三层行程开关LS3；输出信号有：

电梯上升KM1、电梯下降KM2，控制要求如下：

1、不允许同时有两层楼要求停电梯；

2、当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。

要求：

1、分阶段写文字材料；

2、参考文献要有英文文章；

3、论文要按要求格式打印；

4、独立完成

步骤：

1、设计I/O配线表。

2、设计出电梯控制的梯形图。

3、写出指令表。

4、用编程器输入指令。

1、调试运行。

课题二十四、车辆出入库管理PLC系统设计

内容：

编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序,控制要求如下:

1、入库车辆前进时,计数器加1,后退则减1.

2、出库车辆前进时计数器减1,后退则加1.

3、要求有显示屏指示车库内车辆的实际数目.

要求：

1.根据题意设计显示电路，并按图连接。

2.画PLCI/O接口连线图，并按图连接。

3.编制梯形图及指令语句表。

4.完成系统调试，实现控制要求。

课题二十五、运用PLC技术改造普通车床

当今我国机械制造水平与发达国家相比差距很大，设备的陈旧，技术水平的落后，严重地影响了生产力和发展。

我国现有大量可用的普通车床，对这些车床进行数控化改造是用少的投资来提高生产效率、提高效益的有效途径。

毕业设计基本要求：

1.阅读国内外有关参考文献，写出文献总述；

2．按要求分阶段写文字材料；

3．参考文献要有英文文章；

4论文要按要求格式打印；

5.独立完成

毕业设计步骤：

1.了解机床改造的前景及意义

2.掌握数控机床的原理及结构.

3.机床改造时方案的确定及系统的选择 

4.机械部分改造的设计、电气部分改造的设计

5.PLC程序的设计

6.整机调试

课题二十六、水塔水位控制PLC系统设计

内容：

1、保持水池的水位在S3——S4之间，当水位低于S3，则打开阀门进水，水位到达S4时，则关闭阀门。

2保持水池的水位在S1——S2之间，当水位低于S2，则驱动电机M抽水，水位到达S1时，则停止电机抽水。

水塔水位控制面板

要求：

1.根据题意设计显示电路，并按图连接。

2.画PLCI/O接口连线图，并按图连接。

3.编制梯形图及指令语句表。

4.完成系统调试，实现控制要求。

课题二十七、用PRO/E软件进行玩具造型设计

要求：

利用软件进行实体造型，写出具体造型步骤。

步骤清晰合理，造型思路明确。

可以自己设计玩具形状，分析所设计玩具市场前景。

参考图样：

课题二十八、基于PROE软件的机械制图三维模型库开发及应用

要求：

1、分组选择机械制图三维实体模型，进行实体造型

2、模型组装、动画仿真

课题二十九、基于PRO/e技术的小家电造型设计

要求：

1）对小家电产品进行市场调研，造型的产品类型自选

2）分析产品部件功能，设计产品造型

3）模拟装配，测试干涉情况

4）产品动态仿真

迷你风扇

取暖器

电风扇

加湿器

果汁机

电熨斗

课题三十、基于PRO/e技术的机械制图/机械设计三维虚拟模型库开发及应用

要求：

1、分组选择机械制图/机械设计相关项目内容

2、依据项目内容进行三维实体模型的创建、模型组装

3、设计动画仿真、组件拆装

4、书写设计说明书、制作PPT课件

课题三十一、一级减速器输出轴的设计

课题任务：

1、据《机械设计》大作业中的减速器设计其输出轴（画出零件图）；

2、要求要设计出该轴的结构形状、大小、各种精度、表面质量等；

3、正确地选择出该轴的材料、毛坯种类；

4、该轴的制造过程，含机加工工艺过程卡（按小批量）、工序卡等；

5、动画制作出该轴工作演示图。

课题三十二、设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。

1.运动简图：

1——电动机2——带传动3——联轴器4——皮带式输送机

5——一级圆柱齿轮减速器

原始数据

工作条件：

皮带式输送机单向运转，有轻微的震动，两班制工作，使用年限5年，输送机带轮轴转速的允许误差为±5%。

小批量生产，每年工作300天。

要求：

每人交上说明书一份，装配图一张，零件图二张

课题三十三

现代机电控制技术应用方面（包括系统设计或设计、维修技术难点分析的论文）

1．土高精度大屏幕LED日历时钟

2．键多功能数显键盘制作

3．交通灯控制系统

4．电梯控制系统

5．楼宇智能监控系统

6．数字温度计

7．多温度检测系统

8．LCD数字显示体温计

课题三十四

数控技术应用方面（包括典型零件数控工艺编制或数控加工难点、数控设备维修技术分析的论文）

1．土某一副典型冲压模具数控加工工艺

1．2某一副典型塑料模具数控加工工艺

3．3某一个汽车零件数控加工工艺

4．数控车床某一种故障分析与维修维护技术

5．数控铣床某一种故障分析与维修维护技术

6．加工中心某一种故障分析与维修维护技术

7．多种数控加工技术的综合应用经验

8．数控加-ET_艺与传统工艺的结合

9．结合产学研岗位的数控技术应用的其他设计（论文）

课题三十五

机电装置方面（包括系统设计或设计、维修技术难点分析的论文）

1．土某专用机械传动系统设计

2．某农产品加工机器设计

3．某轻工产品加工机器设计

4．某专用机器技术改造

5．典型机床维修技术

注：

可以根据自己的兴趣及工作岗位拟订其他论文题，但必须是机电一体化专业领域内的问题。

同学间不能雷同。

其它论文选题：

1.光轴生产线专用气压搬运机械手设计

2.四自由度多用途气动机器人（机械手）结构设计及控制实现

3.井下胶带输送集成控制

4.基于S7-300PLC的带传动实验台远程控制系统的研究

5.J45-6.3型双动拉伸压力机及PLC控制系统设计

6.机械毕业设计:

冲压搬运机械手设计

7.机械毕业设计:

机床上下料机械手设计

8.自动售货机的PLC系统设计

9.矸石制浆材料工业生产线系统设计

10.船舶辅助机械PLC控制系统设计

11.工业机械手模型基于PLC的控制系统软硬件设计

12.专用榫齿铣PLC电气控制系统设计

13.基于S7-300PLC的带传动实验台远程控制系统的研究

14.超厚玻璃掰边机的PLC控制系统设计

15.复合化肥混合比例装置及PLC控制系统设计

16.机械电子毕业设计:

金属粉末成型液压机PLC设计论文含cad图纸下载

17.物料传输分拣系统设计

18.PLC电梯控制

19.PLC对C650普通车床的电气改造设计

20.电梯的PLC控制系统设计（西门子S7-200）

21.五层五站电梯PLC控制（三菱PLC）

22.电梯PLC控制设计

23.锅炉辅助系统的PLC设计（plc毕业论文）

24.PLC在变频调速恒压供水系统中应用

25.S7-200PLC在水厂虹吸刮泥机系统中的应用

26.PLC在景杆和灯杆控制系统中的应用

27.大型商厦观光电梯的电气控制系统设计

28.PLC控制直列式加工自动线

29.基于TVT-99A电梯模型的组态软件开发

30.小型立体仓库电气控制系