篇一：电气自动化毕业论文开题报告
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电气工程及其自动化专业论文开题报告
题
目：
基于单片机的输液监护器的设计
1文献综述
1.1本课题的意义
随着科学技术的发展和牛活水平的提高，人们对各种医疗产品性能要求也越来越高。在传统的输液过程中存在着输液过程中需要人工监护，输液速度不精确等弊端。输液精度得不到可靠保证，因此需要一种自动输液监护系统以满足人们的需求[1]。
输液是当前治疗疾病的最基本的医疗方法之一，医院在对病人进行输液治疗过程中，需要根据输液的药物和患者的病情选择合适的静脉输液滴流速度。目前对静脉输液的监控普遍采用人工方式，由护士根据经验，将滴速调至合适值。当液体输完时，如床旁无陪护或医护人员未及时换药或拔针头，将会出现空气进入血管内形成空气栓塞、凝血堵针头等情况[2]。为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况，这样容易导致交叉感染，患者也得不到良好的休息，影响治疗质量和患者康复。同时，护士也需要不停地巡视病房，增加工作负荷，有时还会产生医疗纠
纷。为了提高输液过程的安全性和降低输液过程中的劳动强度，提出了基于单片机和蓝牙无线通信技术的自动输液监护系统设计[3]。
因此针对目前国内医院在输液监控方面的缺陷，设计了一种基于光电检测和蓝牙无线传输的监护系统。系统从站以AT89C51单片机为核心对输液监控仪器进行设定并对输液过程进行监控[4]。在监测数据的传输过程中采用蓝牙技术，消除了电缆连接，增加了监测系统的小型性和便携性。该系统不仅可以应用在输液监控管理中，还可以适当改造应用于其他领域，如医院其他监控管理和小区安全网络监控，具有重要的实用价值[5]。
1.2国内外发展状况
国外对智能型输液装置的研究较早，如日本、美国和德国等国家上世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。早在几年前，发达国家许多住院床位就已经配备了输液泵。输液泵是一种多功能输液控制器，能够较为精确地控制输液速度，并实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警[6]。我国只是在一些大医院才有部分配备，且大多是国外产品，类型多样，性能较好，如日本JMS株式会社的OT.601型输液泵(控制精度为10%)和SP一500型注射泵，美国、德国、以色列等国家也有性能较好的产品。但是价格普遍比较昂贵，在两万元人民币左右，使大部分三级甲等以下医院望尘莫及。国内对输液装置的研制起步较晚，大都在九
十年代中期开始研究，市场上也有一些国产输液装置，如北京科力丰高科技发展有限责任公司的ZNB系列产品[7]。不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制，种类较少，性能也需改进，加上不菲的价格，所以也只能是和进口输液泵争一点市场份额，未能在各级医院大面积的推广普及。由于规范操作下，输液阻塞、气泡混入是可以避免的，因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心的问题[8]。而且输液完成报警器的研制也成为近年来的一个热门课题，根据前年对国家知识产权局专利信息的查询，已有67种输液完成报警器专利技术，但由于各专利技术或多或少都存在着这样或那样的缺陷，诸如安全性、可靠性、成本及可操作性等问题，致使真正转化为产品的专利并不多。作为一种医疗器械，安全性、可靠性是基础，作为一种只有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品，使用方便和足够低的价格又是一种基本要求，所以，这种产品即便安全性、可靠性得到了充分保证，但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑，想要顺利推广也是不可能的[9]。
我国是世界上拥有医院最多的国家，具有庞大的消费群体。近几年来，由于政府的支持，医疗器械发展迅速。医疗器械是壁垒较高的行业，并且属于国家重点鼓励发展的行业。按照原国家经贸委指定的《医疗器械行业“十五”发展规划》，到20__年我国医疗器械总产值将达到1000亿元，在世界医疗器械市场上
的份额将占到5%;到2050年这一份额将达到25%，成为世界一流的医疗器械制造强国[10]。
1.3未来发展趋势
静脉输液是临床医学中的一个重要的治疗手段和医学监护的一项重要内容，在各个医院的医疗工作中被广泛应用，据统计住院输液率为70%～80%。它不仅是一种重要的给药途径，而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。在输液过程中，输液速度是一个很重要的参数，一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定[11]。同时，在静脉输液过程中，必须有人陪护，以防鼓包等事故发生，尤其对术后几乎需要24小时不问断输液的患者的监护，更是让护理者身心憔悴[12]。当护理者发生困倦时，极易发生事故。通过调查得知，目前几乎所有医院因种种原因仍没有采用输液监控系统，而是采用传统的输液方法，即将液体容,器挂在一定高度，利用液体静压原理与大气压的作用使液体下滴，将大量灭菌药液直接滴入静脉内，从而达到治疗目的。用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，医护人员按药剂特性对滴速进行控制。由于这种滴速控制是通过肉眼观察进行估计的，需要根据经验来调节，使得点滴流速不够准确，影响了治疗效果，以至危害病人健康。当液体输完时，如床旁无陪护或医护人员未及时换药或拔针头，将会出现回血等情况[13]。为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况，这样容易导致交叉
感染，患者也得不到良好的休息，影响治疗质量和患者康复。同时，护士也需要不停地巡视病房，增加工作负荷，有时还会产生医疗纠纷。基于以上情况，设计实现一种智能输液监控系统，对治疗过程采用自动化监控和管理是发展的必然趋势[14]。
参考文献
1.孙守军,吴
凯,吴效明.基于蓝牙技术的无线移动监护系统[J].中国医疗器械杂志,20__,30(5):349-351.
2.陈晓纪,任永昌,姚
远.蓝牙无线通信技术在医疗监护中的应用[J].微计算机信息,20__,6(2):244-245.
3.求是科技.单片机通信技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版社,20__.
4.周凯.电子电路设计与应用[M].北京:电子工业出版社,.
5.周平,伍云辉.单片机应用技术[M].成都:电子科技大学出版社,.
6.江勇，马琨.基于AT89C51的输液远程监控系统的研究[M].昆明：昆明理工大学出版社，20__.
7.崎艳芳.输液速度自动调节系统的设计[J].卫生职业教育20__(16)：151～153.
8.霍利锋，白凤娥.分布式输液监控系统的研究与实现[M].太原：太原理工大学出版社，20__.
9.曹海建
庞英.静脉输液制动控制装置的设计[J].青岛大学学报(工程技术版).6(2)：89～90.
10.杨欣宇，刘正亮.基于AT89C51的液体点滴速度监控系统的设计与实现[J].齐齐哈尔大学学报.,21(1)：55～57.
11.AlnyJ.Murtha.ThedevelopmentofaCofigurationeontrolT001.Maryland20__.6.
12.AllenW.Scott.RFMeasurementsforCellularPhonesandWirelessDataSystems.Wiley-IEEEPress，20__.
13.N.Sparrow,BluetoothandMedicalDevices:VitalSignsAreRobust,MedicalDevicelink,,devicelink/mpmn/archive/02/04/010.html,Feb.22,.
14.AllenW.Scott.RFMeasurementsforCellularPhonesandWirelessDataSystems.Wiley—IEEEPress，20__.
2.本课题要研究或解决的问题和采用的研究手段及途径。
2.1系统的设计要求
1)要求：
用单片机监视并控制输液器的输液速度，各个相关参数由LED动态显示，并能实现数据的掉电保护和电脑的集中监控。
①单片机系统能够准确地设定输液器的输液速度，并通过光电开关传感器检测输液器的输液速度，在LED显示器上显示出来，在速度过快、过慢或停止时予以报警。
②单个输液器的输液情况可以通过无线通讯的方式传送给电脑，监控电脑能监测并设定输液器的输液速度。
③监测参数由LED动态显示。
④实现测量参数的掉电保护。
⑤测量和控制的误差范围为：10%。
⑥采用电池作为供电电源，功耗低，体积小，重量轻，使用方便。此外还要求安全可靠，计量准确，适应实际应用的要求。
2)设计内容
①根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。
②确定CPU的选型与硬件的接口等的配置。
③进行硬件的设计，主要是整个系统的电路原理图的绘制和对应的PCB板的布线设计。
④进行软件设计，根据控制要求编写控制系统的控制程序和监控程序。
⑤绘制电气原理图和接线图。
2.2系统的总体设计方案
输液监控系统以AT89C51单片机为中心，单片机需要电源电路、复位电路、振荡电路来保证其正常工作。系统的默认速度设定值为60滴/min，可以通过键盘来修改设定值。采集装置通过光电开关传感器对速度进行检测，并以电信号的形式传给单片机，经运算、分析、处理后单片机将数据传给LCD显示模块，实现输液速度的显示。通过对设定值和实际值的比较来控制电动机的正、反转，从而带动输液器上的控制齿轮上升下降，达到控制输液速度的目的。另外，当采集装置通过光电开关传感器检测到的速度值过低或过高时，直接起动声报警装置。若声报警持续1min后无人复位，则由单片机发出信号控制电动机，使输液器上的小滑轮处于无液滴滴出的状态，这样可以大大提高输液的安全性。采用nRF905无线通信芯片把主站和多个从站连接成一个系统，实现主机与从机的远程通信，即远程控制。
2.3系统设计实现途径
设计采用光电检测与单片机控制，通过蓝牙无线传输实现对病人输液过程的控制。其主要功能是：⑴设定输液的速度与输液的时间;⑵通过蓝牙远程监控输液的速度;⑶当输液临近结束或在输液过程中出现异常时发出警报;⑷采用分布式主、从站设计对各输液过程进行集中管理和控制。
系统主要分为两大部分：⑴主站(监控中心)，由PC机和蓝牙设备组成，收集各从站的实时信息，进行远程监控及报警，同时通过数据库了解病人的基本信息。⑵从站(指多个分站)，由单片机系统构成，完成对某一具体输液过程的控制。它包括：键盘与显示模块、滴速检测模块、滴速控制模块、声光报警模块及蓝牙传输模块。
篇二：电气自动化毕业论文开题报告
电气自动化专业毕业设计开题报告1000字
感谢评阅老师审阅我的毕业设计开题报告。
一、选题背景及意义
随着电气自动化技术的不断发展，工业自动化程度越来越高，越来越多的企业开始采用机器人等自动化设备，以提高生产效率、降低人工成本和提高产品质量，成为未来产业发展的趋势。本课题将在这个背景下，以自动化控制为主要研究方向，探究电气自动化系统在生产过程中的应用，提高企业的运作效率，降低生产成本，增强市场竞争力。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本文的研究内容主要包括以下几个方面：
（1）电气自动化系统的工作原理、特点及其在工业生产中的应用。
（2）控制理论基础知识介绍。
（3）自动控制系统的组成、分类、特点及应用。
（4）应用PLC自动控制技术实现钢琴生产线控制系统的设计。
2.研究方法
（1）资料法：通过查阅大量的文献资料，了解电气自动化技术的相关知识。
（2）实验法：基于工程实例，利用PLC编程软件编写程序，进行实验验证其实用性。
（3）问卷法：对于设计的钢琴生产线控制系统，在企业中开展问卷调查，收集生产操作员对于该系统的使用感受及意见反馈。
三、预期成果
1.对电气自动化系统的应用做出深入剖析，掌握电气自动化技术的基本知识。
2.深度掌握控制理论基础知识，了解自动控制系统的基本组成及分类，为进一步提高生产自动化水平提供基础。
3.独立完成PLC编程实验，掌握PLC编程技术，了解其在电气自动化系统中的应用。
4.设计具有实际使用价值的钢琴生产线控制系统，进一步提高生产效率，降低生产成本，增强市场竞争力。
四、可行性分析
1.资料和资源充足：针对本课题，相关实验设备和技术材料已经全部准备好，在进行研究时不会有任何物质上的障碍。
2.研究方法完备：综合运用了文献法、实验法、问卷法等多种研究手段，取长补短，将有利于研究课题的深入，有足够的可行性。
3.目标实现有关性：通过本项目的设计，可以促进电气自动化技术在实际应用中的发展，提高企业智能化水平，有明显的应用价值。
5.预计时间及预计经费：本项目预计完成时间为5个月，涉及的费用主要包括实验耗材及实验设备。预计工期和经费符合相关规定。
五、结论
本课题的研究内容具有较高的实际应用价值，通过对电气自动化系统的深入研究，可以提高电气自动化技术在生产中的应用水平，有效提高企业生产效率和市场竞争力。同时，本课题的研究方法较为全面，有良好的可行性，预期完成目标也符合相关规定要求。最终，本项目预计将取得一定的成果，有较好的实际应用意义。
篇三：电气自动化毕业论文开题报告
电气自动化专业毕业设计开题报告
克拉玛依职业技术学院
毕业设计（论文）开题报告
论文题目：
单片机控制变频调速的设计
学生姓名：
何鹏飞
专业班级：
电气自动化
学
号：11030596指导教师：
胡小东
20xx年4月3日
第二篇：自动化学院毕业设计开题报告500字
南京工程学院
自动化学院
本科毕业设计（论文）开题报告
题
目:基于AT89S8252的远程监测系统的设计
专
业:自动化
班
级:自动化091学
号：203090120学生姓名:王磊
指导教师:高金凤
讲师
20xx年2月19日
说
明
1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。
2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。
4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。
本科毕业设计(论文)开题报告
篇四：电气自动化毕业论文开题报告
齐鲁工业大学
毕业设计（论文）开题报告
课题名称
课题类型
学生姓名
课题的内容：
本课题是对山东某公司总配电站电气一次系统的设计,根据原始数据。
1．确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据、列出技术上可能实现的2—3个方案，经过技术经济比较，确定最优方案；
2．选择主变压器：选择变压器的容量、台数、型号等；
3．短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图（使用AutoCAD软件），计算短路电流，并列表汇总；
4．电气设备的选择：选择并效验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等、选用设备的型号、数量汇总设备一览表；
5．配电装置设计；
6．防雷保护设计。
目的和意义：
该毕业设计主要以山东某公司总配电站电气一次系统为基本内容，将我们在校期间所学的专业理论知识与实际相结合，通过搜集资料、查阅文献、方案比较、设计绘图等多方面的训练，提高分析问题和解决问题的能力。为将来走上工作岗位之后，真正做到学以致用奠定了基础。在完成设计过程中，我们可以学习配电站电气一次系统设计、技术问题研究的程序和方法，进一步补充新的知识和技能，从而学会综合运用知识，在解决实际问题的过程中锻炼自己的实际应用能力。
国内外变电站技术的发展现状：
变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主，将无法满足现代电力系统管理模式的需求；同时用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，不能充分利用微机数据处理的大功能和速度，经济上也是一种资源浪费。而且社会经济的发展，依赖高质量和高可靠性的电能供应，建国以来，我国电力事业已经获得了长足的发展。随着电网规模的不断扩大、电力分配的日益复杂和用户对电能的质量的要求进一步提高，电网自动化就显得极为重要；近年来我国计算机和通信技术的发展及自动化技术的成熟，发展配电网调度与管理自动化已具备了条件。变电站在配电网中的地位十分重要，它担负着电山东某公司总配电站电气一次系统设计
工程设计Y王震
学
号
导师姓名
20112011080张莉
专业班级
电气11-21/4能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。因此，变电站自动化既是实现自动化的重要基础之一，也是满足现代化供用电的实时，可靠，安全，经济运行管理的需要，更是电力系统自动化EMS和DMS的基础。
智能化
智能化变电站是数字化变电站的升级和发展。在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的设计和建设，必须在智能电网的背景下进行，要满足中国智能电网建设和发展的要求，体现中国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。智能化变电站具有以下功能特征：
1、紧密联结全网。
2、支撑智能电网。
3、高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。
4、中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。
5、远程可视化。
6、装备与设施标准化设计，模块化安装。
为了加强对变电站及无人值守变电站在安全生产、防盗保安、火警监控等方面的综合管理水平，越来越多的电力企业正在考虑建设集中式远程图像监控系统，这促使了电力综合监控的网络化发展。以IP数字视频方式，能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应，适应许多地区变电站的需要。
自动化
变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
在一些工业发达国家中，配电自动化系统受到了广泛的重视，国外的配电自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统（DMS），其功能已多达140余种。国外著名电力系统设备的制造厂家基本都涉足配电自动化领域，如德国西门子公司、法国施耐德公司、美国COOPER公司、摩托罗拉公司、2/4英国ABB公司、日本东芝公司等，均推出了各具特色的配电网自动化产品。日本是配电自动化发展得比较快的国家。到1986年，全国9个电力公司的41610条配电线路已有35983条（86.5%）实现了故障后的按时限自动顺序送电，其中2788条（6.7%）实现了配电线开关（指柱上开关）的远方监控（包括一般的和计算机监控）。日本从50年代开始在配电线上采用自动隔离故障区，并向健全区（无故障区）恢复送电的按时限顺序送电装置；60~70年代研究开发了各种就地控制方式和配电线开关的远方监视控制装置；70年代后半期开始利用计算机构成自动控制系统；其后由于电子技术、计算机技术及信息传送技术的发展，配电自动化计算机系统及配电线远方监视控制系统在实际应用上得到很大的发展。
现有条件：
学校计算中心提供设计用机房，而且可以方便的上网查找资料；学校图书馆有变配电所方面的设计用手册等多种图书资料。
调研资料的准备：
资料准备主要通过查阅（包括上网查阅）文献资料和参加生产实习两条渠道进行。我们主要通过查阅文献资料的方式搜集资料并对收集的资料进行整理。
研究方法：
本次设计的变电站是由一次部分，包含了变压器、断路器、母线、输电设备、补偿电容器、及其他用电设备配电柜等。通过对本课题的研究，在遵循电力系统设计基本原则前提下，应用所学知识完成计算短路电流；电流、电压互感器的配置；主变压器保护配置、整定计算；输电线路保护配置、整定计算以及对部分主要设备进行选型。需要查阅大量的资料，在对供配电系统进行设计时，使用AutoCAD绘图。
时间安排:
第八学期第1周：课题准备阶段，查阅相关的图书及文献资料熟悉课题的研究背景及现状，给出设计方案，完成与本课题相关的中英文资料并完成翻译工作。
毕业实习第1-2周：英文资料及中文资料电子版。
毕业实习第4周：毕业实习报告电子版。
设计第1周之前：写出开题报告；
设计第1—2周：负荷计算、无功功率补偿计算、电气主接线；
设计第3-4周：高、低压配置图、选择高低压电气设备；
设计第4-5周：对设计进度进行中期检查；
设计第5—6周：变电所平面布置（按比例画图)；并对设计进度进行中期检3/4查；
设计第6-7周：变电所的照明布置图
(仅限于变电所内照明)；
设计第7-8周：变电所的防雷与接地，设计计算及绘图；完善毕业设计计算书、说明书及设计图并打印；
设计第8-10周：毕业答辩。
预期成果：
能灵活运用《电力系统分析》、《继电保护》、《工厂供电》《电气接线原理与运行》的知识，并能查阅相关手册，完成变电站一次部分电气设计。
主要参考资料
：
[1]王子午，徐泽植.《高压电器》[M].北京：煤炭工业出版社，199[2]王永磁，谭魁递.《变电所所址选择与总布置》[M].北京：水利电力出版社,1980[3]熊信银.《发电厂电气部分（第三版）》.北京：中国电力出版社，2004.[4]李光琦.《电力系统暂态分析（第三版）》.北京：中国电力出版社，2007.1[5]周裕厚.《变配电所常见故障处理及新设备应用》.北京：中国物质出版社，2002.5[6]黄益庄.《变电站综合自动化技术》[M].中国电力出版社，2001[7]弋东方.《电气设计手册电气一次部分》[M].中国电力出版社，2002[8]刘介才.《工厂供电》[M]．2版．北京：机械工业出版社，2009[9]史大桢.《实现电力工业第二次创业
为国家繁荣和社会进步做出贡献》，载《中国电力报》，1997[10]熊信银.《发电厂电气部分》[M].中国电力出版社，20042015年4月17日
指导教师意见：
指导教师：2015年4月18日
4/4
篇五：电气自动化毕业论文开题报告
电气工程及其自动化专业毕业设计开题报告
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。
XXXXXX大学
XXXXXXXX学院
毕业设计（论文）开题报告
论文题目：单片机控制变频调速的设计
学生姓名：
专业班级：电气学号：
指导教师：
2012年月日
填写说明：
1．题目的背景和意义
对题目的出处
背景和意义进行说明论述
不少于300字
2．题目研究现状概述
通过调研和查阅文献
对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述
不少于1000字
3．题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明
并说明达到的预期目标
不少于300字
4．进度计划
从设计开始的教学周起
依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务
5．参考文献
对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式
同论文《参考文献》）不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上）
注：相应栏不够时自动加页
排版要求：正文
宋体
小四
行距固定值20磅
要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》
并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）
1．题目的背景和意义
交流电机是实现交流电能和机械能相互转换的机械
是机电一体化的重要元件之一
在各种工业控制系统中应用及其广泛
交流电机结构简单
制造方便
比较牢固
容易做成高转速
高电压
大电流大容量的电机
而且功率的覆盖范围很大
从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦
到20世纪80年代初
最大的汽轮发电机已达150万千瓦
尤其是随着材料科学、工艺技术、微电子和计算机技术的发展与进步
高度集成电路成了电路系统发展的必然方向
CPU的生产技术越来越先进
也越来越实用了
其中应用比较普遍的是单片机（CPU）
以单片机作为控制系统的核心部件
外加一些外部接口和设备
组成的单片机控制交流电机的调速系统广泛应用于农业生产、交通运输、工业过程控制、国防等自动化设备和各种控制装置等众多领域
因此
研制交流电机的调速控制系统具有十分重大的意义
2．题目研究现状概述
自1889年
多利沃-多布罗沃利斯基提出了三相制并制成鼠笼式交流异步电动机以来
三相交流电机的发展已有一百多年的历史了
由于交流电机的转速和电源的频率有关
交流电机的调速始终是一个不好解决的问题
因此起初交流电机主要应用在一些不需要调速的拖动系统和风机中
直到上个世纪七十年代
电子计算机的产生和近二十年来新型快速电力电子元件的产生
才使得交流电机调速成为了可能
并迅速得到普及
交流电机调速方法主要有变极调速、调压调速、转子串电阻调速、串级调速、电磁离合器调速和变频调速六种
其中变频调速是目前最流行的一种调速方式
除变频调速以外的另一些简单调速方法只有在特定场合下才会应用
变频调速可分为变频变压调速和矢量控制法
变频变压调速相对简单
已有二十多年的发展经验
在变频调速中应用较多
因此目前市场上出售的变频器多数采用变频变压的调速方法
近年来
变频调速技术的飞速发展
主要得利于电力电子学和微电子技术的发展
这些突破性的技术进步使得以各种变频调速控制方式、PWM脉宽调制技术、MCU微处理器和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术均在变频调速中获得成功的应用
电力电子变频调速的主要原理是：先将三相（或单相）电源通过整流桥堆整流成直流电再把直流电用逆变桥堆逆变成频率任意可调的三相（或单相）交流电
而整个主电路中最为关键的就是逆变电路
它是有六个开关器件（目前广泛使用IGBT）组成
在逆变的过程中
这六个开关器件由微处理器发出PWM信号控制
按照一定的规律不停地导通和截止
从而产生不同频率的交流电
目前应用最为广泛的逆变PWM技术就是SPWM技术
正弦脉宽调制法（SPWM）这项技术的特点是原理简单
通用性强
控制和调节性能好
能消除固有频率的高次谐波分量
设计简单等一系列的优点
该技术在逆变器中输出的波形非常接近正弦波
因此在中小型逆变器中广泛使用
实现SPWM波形生成的控制方式有模拟控制和数字控制两种
前者在逆变器中技术成熟、控制性能优良
但是也存在很多的缺陷
例如原件众多
设计周期长
调试复杂
受温漂和时漂的影响大
随着数字信号处理技术的发展
在电力电子和电力传动控制领域已经开始广泛使用数字控制技术
由数字技术控制的逆变器成为了各大逆变器商家的研究热点
采用单片机全数字控制交流电机变频调速有很大的优点
8位的16位的大容量微处理器在变频器中不断应用
控制精度不断的提高
由于采用的数字量
不易受环境的影响
控制的稳定性好
微处理器都采用大规模的集成电路
控制系统中硬件的数量比较少
故障率比较低
系统可靠性得到提高
而且单片机的逻辑运算能力强
可以实现自诊断、故障报警等功能
能够与上位机进行通信
实时上传运行状态
容易实现电气控制智能化
3．题目要完成的主要内容和预期目标
主要内容：
众所周知
在很长的一段历史时期内
直流电机以其优良的调速性能垄断了调速传动领域
而交流电机大多应用在一些不需要精密调速的工农业生产中
究其原因是交流电机的速度和电源频率直接相关
而电源的频率不易改变
因此
本文旨在应用单片机技术、PWM技术、整流技术和逆变技术
将固定频率的三相交流电先整流成直流电
通过单片机控制六路PWM脉冲的输出
由逆变电路把整流后的直流电逆变成可调频率的三相交流电源
供交流电机使用
从而控制交流电机的转速
其中
六路PWM脉冲发生电路是本设计的核心部分
它性能的好坏
直接关系到整个交流变频调速系统的工作状况
设计之初
先收集整个变频调速系统各个电路模块的相关资料和相关电子元器件信息并进行可行性论证
绘制出系统的电路图
之后上机软件仿真
最后将会给出预期实验结果、各部分电路模块的详细设计过程和部分程序
并提供实物装置和完整的论文
预期目标：
(1)设计电路结构
选择电路元器件
画出实用电路原理图
(2)上机仿真、焊接并调试电路
(3)单片机控制变频调速主要技术指标及要求：由主电路中的整流桥把固定频率的380V三相交流电整流成直流电
再由控制电路控制逆变桥逆变产生可调频率的近视三相交流电
供给交流电机使用
在某一较大的调速范围内实现对交流电机的变频调速
4．进度计划
