南湖学院

毕业设计（论文）任务书

 

课题名称：

直线运动工作台精确定位控制

 

 

学生姓名：

 

 

 

系    别：

机械与电子工程系

 

 

专    业：

机械设计制造及其自动化

 

 

指导教师：

 

 

 

2014 年 12 月 16 日

1、 主题词、关键词

数控工作台；直线运动；定位控制；步进电机；旋转编码器

2、 毕业设计内容要求

设计一个直线运动工作台精确定位控制器。工作台由滚珠丝杆螺母副驱动，由单片机进行控制，位置检测采用旋转编码器，工作台用步进电机驱动，通过键盘输入位置信息，实现工作台的自动定位控制。

① 查阅文献资料或书籍，了解直线运动工作台定位控制的工作原理，深入、详细分析直线

运动工作台的基本控制规律和要求，建立工作台的基本控制模型，理解其控制规律。根据工作台的控制要求，确定整个系统的输入、输出设备的数量，确定单片机的人机接口界面，从而确定单片机的I/O端口数，包括开关量、数字量、模拟量等，以及对单片机特殊功能模块的需求，进行单片机的选型及方案论证并完成直线运动工作台定位控制器的设计。系统基本结构提示图：

 

 

② 控制方式：

程序方式：输入加工命令G×××,按命令中×××所给出的信息定位；

闭环控制：旋转编码器进行位置检测。复位方式：工作台返回坐标原点。

③性能与技术要求：

*步进电动机的最大静转矩不小于7N.m； *工作台最快工进速度=400mm/min;

*脉冲当量0.01mm。*行程 300mm;

本设计主要采用计算机辅助设计完成。采用单片机仿真开发平台Proteus进行硬件系统设计，包括原理图设计和PCB板设计，用Keil C平台进行程序设计和调试，系统联调在Proteus平台上完成。

要求学生通过设计，熟练掌握Proteus和Keil C软件的使用，同时掌握毕业论文的写作方法和技巧。

 

3、 文献查阅指引

中国期刊网

各搜索网站及CAD论坛

理工学院数字图书馆

超星数字图书馆

4、 毕业设计论文进度安排

①2014.11.10～2014.11.30：下达设计任务书，学生根据设计任务书的要求，利用文献检索平台获取《直线运行工作台定位控制器》各组成部分的相关资料，（包括机械结构和工作原理以及控制要求）的相关资料，进行系统方案设计及论证。包括确定I/O设备，定位传感器选型，电机选型等。探讨《直线运行工作台定位控制器》的基本组成和实现的基本技术方法。

②2014.12.1～2014.12.20：进行硬件系统规划和论证，包括电机接口及驱动方案；人机交互接口界面；传感器接口等方案论证。

③2014.12.21～2015.1.10：根据对《直线运行工作台定位控制器》各组成部分的深入研究，按照机械工程学院毕业设计开题报告的格式要求，完成并提交毕业设计开题报告。

④2015.1.11～2015.2.11：分模块对硬件系统进行详细设计，并在Proteus平台上画出硬件系统的原理图，进行电气规则检查并对硬件系统各组成部分进行虚拟仿真测试（仿真时可以用指示灯指示电机的运转状态）。

⑤2015.2.12～2015.3.10对系统顶层软件进行设计，画出系统软件流程图，确定子程序模块数量及调用规则，确定各子程序模块的入口参数和出口参数，画出各子程序模块的流程图。在Keil C平台上进行子程序的调试和主子程序联调。并提交中期检查表。

⑥2015.3.11～2015.3.30：在Proteus平台上进行系统软硬件联调，完成系统设计。

⑦2015.4.1～2015.4.10：归纳整理设计调试结果，整理软、硬件设计文档资料，总结单片机应用系统设计的一般方法和收获，为今后从事类似的设计提供参考依据和积累经验。同时完成毕业论文的撰写完成毕业设计初稿，并提交毕业答辩审批表。

⑧2015年4月11日-5月20日：毕业设计送审、修改、定稿；

教研室意见：

本研究内容具有一定的工程实际价值，完成《直线运动工作台精确定位控制器》的设计，能激发学生对所学的控制工程基础、电子线路、计算机应用技术、检测技术和机电传动技术等相关知识进行灵活运用，能培养学生进行单片机应用系统设计和创新的能力。同时还可以训练学生科学的思维方式和正确设计思想。同意该毕业设计任务下达。

负责人签名：

    2014年12月16日