要求真多，看完明白了，基本就是一个基于DSP的电机变频调速系统，不过涉及方面很广，protel硬件设计，编程，与PC或单片机通讯，频谱分析，数字滤波，信号整定，系统仿真，故障分析。。。。可以作为一个电子专业研究生毕业论文了，不难却很费功夫，你等有空的高手帮你吧。
电力拖动自动控制系统 课程涉及到各种电动机控制系统的模型建立、系统分析和系统设计等的基础理论。下面是我为大家整理的电力拖动自动控制系统论文，供大家参考。
《 浅析电力拖动自动控制系统 》
【摘 要】电力拖动控制系统是一种较为重要的控制系统，其在工业生产中发挥着很大的作用，随着社会的发展以及科技的推动，这一系统开始趋向于自动化的应用形式。电能在人们的生活中发挥着重要的作用，电器的种类越来越多，现代社会对电力的需求量也越来越大，所以，自动化的电力拖动控制系统，可以更好的满足人类社会对电力的需求。本文分析了电力拖动自动控制系统的设计原理，还介绍了电力拖动自动控制系统的安全防护，希望对相关电力人员有所帮助，使相关企业生产可以更加安全、稳定的进行。
【关键词】电力拖动;系统;自动控制;原理;安全防护
电力拖动系统在工业领域应用极其广泛，伴随着我国科技的发展，工业企业的生产效率越来越高，人类社会对电能的需求量也越来越大。很多工业企业引进了先进的机械设备，提高了企业的生产水平，同时也对电力拖动控制系统提出了更高的要求，所以，电力拖动控制系统的自动化也是企业未来发展的必然趋势。电力拖动自动控制系统是对传统系统的改进与优化，这种系统在运行的过程中，更加安全稳定，而且满足了企业对自动化机械设备生产运行的要求。为了使电力拖动自动控制系统发挥更大的效用，相关人员要研究出更加完善的安全防护 措施 ，这也可以为企业增产以及效益提升做出更大的贡献。
1.电力拖动自动控制系统的设计原理
电力拖动控制系统在工业企业生产中发挥着重要的作用，工作人员在系统运行的过程中，可以更好的掌握电动机的运行状况，还可以通过信息反馈，了解企业生产运行机制的运转情况，比较常见的反馈信息是电流信息。电力拖动控制系统中包含着很多的构件，其中电气设备是生产运行机制中比较重要的系统，其也是企业实现机械自动控制的关键因素。在利用计算机设备，可以在系统运行的过程中，可以直观的从 显示器 中，了解设备的运行状况，通过计算机等设备的信息反馈，可以有效的实现电力拖动的自动化控制。
实现电力拖动控制系统的自动化运行，需要借助先进的计算机技术，相关工作人员通过计算机信息的反馈，以及企业生产需求的变化，可以有效的制定出不同的控制方案，还可以实现机械运行的自动化生产。在这一过程中，计算机的编程起着至关重要的作用，计算机不但具有强大的计算等功能，还具有操作便捷等特点，所以，工作人员一定要多了解计算机相关知识，这样才能编制出独立的驱动程序，实现多种设备的自动控制。工作人员还要利用计算机操作技术，实现系统的对接测试，这些步骤有利于简化电力拖动自动化控制编程。电力拖动自动控制系统的各项参数可以认为调动，根据不同的要求，技术人员可以更改编程，所以这项工作具有一定的变动性。但是从系统的设计原理来看，电力拖动自动控制系统在调整的过程中，需要遵循一定的设计原则，其主要是利用计算机作为控制中心，而且是通过信号传输完成下达命令以及执行命令这一系列工作。
2.电力拖动系统自动控制的内容选择
2.1电力拖动自动控制系统对电动机的选择
电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、价格低廉的交流异步电动机。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。在选择电动机时也要考虑后期维护问题，任何系统在使用一段时间后，都可能因为外界因素的干扰而出现故障，为了降低线路损坏对企业生产效益的影响，设计人员一定保证维护工作的便捷性，便于及时抢修。
2.2电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择
电器控制线路的选择是电力拖动自动控制系统中一项重要的工作，其不但影响着整个控制系统的安装设计，也影响着电器选择的质量，在选择电器控制线路时，需要参考不同部件的特点以及生产的需求，在控制线路时，要利用总体框架，细化生产线路中局部电器的控制，还要考虑不同设备之间的关联，将局部电器控制融入整体线路控制中，构成完整的控制线路。
在设计的过程中，还要保证线路运行的稳定性以及安全性，这样才能有效的提高企业的生产效率，降低生产过程中安全事故发生的概率。电器控制线路的选择，需要保证元件选择的正确性，所以，设计人员一定要选择性能良好的设备，这样能延长设备使用年限，还能降低外界因素对电器的影响与干扰，使电器的运行线路更加稳定。相对而言，选择安全可靠的继电器，可以降低电器出现故障的概率，也可以降低设备维修的成本。另外，在选择具体的电器控制线路时，设计人员还要注意以下几点内容：
2.2.1触头设计
在选择电器控制线路时，首先要保证线路中的电器触头可以有效的对接在一起。比如，有的线路中，将常闭与常开的电器触头连接在一起，这两种电器处于不同的电源中，很容易因为触头的长期接触而出现短路等问题，而且如果该线路的绝缘防护措施做的不好，则很容易引发线路的安全故障。
2.2.2电器线圈联接
在设计电器的线圈联接时，要注意线路中的电器线圈是否联接正确，如果出现线圈设计失误问题，一定要及时处理，否则也会影响线路的正常运行。在检测电器线圈的联接时，要观察串联的线圈是否存在于交流控制线路中，要保证两个线圈的外加电压不能超过额定电压，另外，非并联的线圈也不能直接联接。
3.电力拖动自动控制系统的安全防护
3.1短路保护
短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。
3.2过流保护
如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。
3.3热保护
任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的 方法 进行热保护。
4.结语
综上所述，本文对电力拖动自动控制系统的设计原理、设计时电动机以及电器线路的选择进行了介绍，这些内容可以有效的保证电力拖动控制系统的稳定运行。另外，笔者还对电力拖动自动控制系统的安全防护提出了几点建议，希望对相关设计人员有所帮助，从而提高该系统的安全性以及稳定性，使其在工业生产应用的过程中，发挥更大的效用。
【参考文献】
[1]王春凤，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011(07).
[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统―运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.
[3]黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息，2010(35).
《 试论电力拖动自动控制系统 》
摘要：随着社会的高速发展，更多电器的出现导致电力的需求不断攀升，因而人们对电力拖动控制系统自动化程度提出了更高更新的要求。鉴于此，拟通过对电力拖动控制系统的设计原理、设计方案的确定、设计应遵循的规章以及安全防护等内容进行分析，为使用者与企业提供借鉴与参考。
关键词：电力拖动 自动控制 运行
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章 编号：1007-3973(2012)010-028-02
1 引言
随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身 系统安全 稳定运行;另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护，进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此，研究电力拖动自动控制系统，提升其自动化程度，增强其安全性，完善其功能，对于企业而言是至关重要的。
2 电力拖动系统自动控制原理及其设计
2.1 电力拖动系统自动控制原理
操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息，同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。
在计算机系统中，操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作，然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序，方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试，方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。
2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定
在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的，那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时，即便出现某个控制环节设计的错误，也可以通过不断改进与测试达到要求，但如果宏观方案一开始就制定有问题，那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。
学术领域认为，所谓电力拖动自动控制方案，其主要是依据不同的生产工艺要求，例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合，作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说，在设计效率要求较高的加工机床时，拖动方式可以随机变化，如可以使用直流拖动，也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后，拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了，控制方式的选择就是控制要求的选择。
2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择
在确定好电力拖动系统设计方案后，需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过 总结 ，归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点：
(1)电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。此外，在明确电动机功率时，还需对以下三大要素进行综合考虑：1)允许过载能力;2)启动能力;3)电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量，通常，电动机容量容易受外界环境影响，所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。
(2)电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，笔者认为，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。
(3)电动机额定转速需要结合以下方面来选择，主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度，如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命，并较少使用，那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择;如果企业使用电动机频繁，那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。
(4)必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数，必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。
总而言之，电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择，要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求，又能够保证其运行的可靠性与实惠。
2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计
拖动方案与电动机的选择之后，其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据，通常，电器控制线路的设计方法是，根据所有部件不同的需求，根据控制线路的总体框架来细化局部线路，最后根据生产机械的实际需求与相互关联，将局部线路统筹规划到线路总体框架中，形成一个完整的控制线路。
设计前期调研：控制线路设计之初，设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言，控制线路仅需要满足下属三种功能即可：即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外，操作者能否对控制线路做出及时反应，能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。
设计过程的掌控：控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定，因此在选择设计元件时，应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器，同时在规划具体线路时，笔者认为，设计人员还需要注意以下几点内容： (1)触头的设计，要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器，如果将常闭与常开的辅助头放在一起，那么当将它们接在不同相的电源上时，很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路，如果线路没有良好的绝缘性，那么势必会造成电路短路事故。
(2)设计电器线圈联接时，要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中，即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压，也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器，接触器与线圈的同步，应当将所有线圈并联在电路中，使所有线圈承受相同的额定电压。
(3)设计后的控制机构，其后期维护与操作必须简单明了，在操作人员采用某种控制方式控制时，可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式，例如，在进行自动控制时，可以根据需求直接切换到手动控制，所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性，同时还需为其配置隔离电器，以便在仪器出现故障时进行抢修。
2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则
笔者通过总结，归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则：
(1)经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时，都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中，设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少，线路设计应当最优化。
(2)稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。
3 电力拖动自动控制系统的安全防护
任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施，电力拖动自动控制系统亦是如此，一般情况下，电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种：一种是计算机系统保护;另一种是电器保护。电器保护是最基本，也是必要的保护，其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护，它属于高级保护，主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析：
(1)短路保护：短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。
(2)过流保护：如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。
(3)欠压保护：系统运行过程中，如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求，容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作，当负载矩不变时，可以适当的增加电源来提压。另外，欠压还会造成电气释放问题，进而影响系统所有器件的正常工作，情况严重时还会出现系统故障。所以，笔者认为，当电压达到电动机电压临界值时，可以采取切断电源措施来进行保护。
(4)热保护：任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。
(5)安全链：安全链的保护主要涉及五个方面。1)欠压保护的控制;2)过流保护的控制;3)水压保护;4)油压保护;5)轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护，无论其中哪个环节出现问题，计算机都会直接将自动控制系统关闭。
(6)运行连锁和启动连锁的保护：当计算机接收到信号后，电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成，该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。
4 结论
本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究，提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见，以期为设计者与使用者提供帮助。
参考文献：
[1] 王春凤，李旭春，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011(07).
[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.
[3] 黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息，2010(35).
[4] 罗毅，李莺.浅析电力拖动系统稳定运行的充要条件[J].太原师范学院学报(自然科学版)，2006(02).
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机电毕业论文-实现变频调速器多电机控制
[摘要]本文介绍了一种plc与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及plc程序。
[关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议
一、引言
以变频调速器为调速控制器
的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1所示。
工作时操作人员通过控制机（可为plc或工业pc）设定比例运行参数，然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量d/a转换模件使系统成本增加。为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。
二、系统硬件构成
系统硬件结构如图2所示，主要由下列组件构成；
1、fx0n—24mr为plc基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。
2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。
3、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元，符合rs—422/rs—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。
4、fr—a044变频调查器，实现电机调速。
在1:n（本文中为1:3）多分支通讯网络中，每个变频器为一个子站，每个子站均有一个站号，事先由参数设定单元设定。工作过程中，plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后，各个子站均收到该信息，然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息；若不一致则放弃该信息的处理，这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。
三、软件设计
1、通讯协议
fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示，
该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求；?、变频器处理等待；?、变频器作出应答；?、计算机处理等待；?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程，如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程；监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据，均有计算机发出请求，变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。
2、plc编程
要实现对变频器的控制，必须对plc进行编程，通过程序实现plc与变频器信息交换的控制。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。plc梯形图程序（部分程序）如图5所示。
程序中通讯发送缓冲区为d127~d149；接受缓冲区为d150~d160。电机1启动、停止分别由x0的上升、下降沿控制；电机2启动、停止分别由x1的上升、下降沿控制；电机3启动、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议；然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例，x0的上升沿m50吸合，变频器1的站号送入d130，运行命令字送入d135，enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d131、d132、d133；接着求校验和并送入d136、d137；最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息，此信息fx0n—485adp收到后置m8132，plc根据情况作出相应处理后结束程序。
四、变频器制动的思路和新方法
在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能
对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。
在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。
在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。
1、能耗制动
利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。
其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。
一般在通用变频器中，小功率变频器（22kw以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kw以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。
2、回馈制动
实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。
回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。
3、新型制动方式（电容反馈制动）
3.1主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块igbt、充电、反馈电抗器l及大电解电容c（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块igbt组成。保护回路，由igbt、功率电阻组成。
(1)电动机发电运行状态
cpu对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向vt1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380vac—530vdc）高到一定值时，cpu关断vt3，通过对vt1的脉冲导通实现对电解电容c的充电过程。此时的电抗器l与电解电容c分压，从而确保电解电容c工作在安全范围内。当电解电容c上的电压快到危险值（比如说370v），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制vt3的关断与开通，从而实现电阻r消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。
(2)电动机电动运行状态
当cpu发现系统不再充电时，则对vt3进行脉冲导通，使得在电抗器l上行成了一个瞬时左正右负的电压，再加上电解电容c上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。cpu通过对电解电容c上的电压和直流回路的电压的检测，控制vt3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。
3.2系统难点
(1)电抗器的选取
(a)、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。
（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。
所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。
(2)控制上的难点
（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500vdc，而电解电容c的耐压才400vdc，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容c的瞬时充电电压为νc=νd-νl，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400v），就得有效的控制电抗器上的电压降νl，而电压降νl又取决于电感量和电流的瞬时变化率。
（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容c所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。
3.3主要应用场合及应用实例
正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列，到目前为止，这种电容反馈制动的变频器正长期正常运行在山东宁阳保安煤矿及山西太原等地，填补了国内这一空白。
随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。
五、结语
1、实际使用表明，该方案能够实现plc通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。
2、该系统最多可控制变频调速器32台，最大距离500m。
3、控制多台变频器，成本明显低于d/a控制方式。
4、随着变频器的增加，通讯延迟加大，系统响应速度低于d/a控制方式。
参考文献
1、韩安荣.通用变频器及其应用(第2版)[m].北京:机械工业出版社,
2、刘文兵（1981—）男从事过变频器的应用工作，现在台州富凌机电制造有限公司,从事变频器的设计与制造。
鸣谢
在论文完成之际，我真心地感谢在设计之中给予我帮助的荀延龙老师和各位同事，使我如期完成毕业论文，并使我终生受益。
在论文的完成过程中，系里的各位老师对我帮助很大。在此深表谢意！其他的同学也给予我许多关心和帮助，真诚地感谢他们。
---------------------------代表性论文-----------------[1] Hongbo Wang and Fumio Kasagami. A Patient Transfer Robot between Bed and Stretcher, the IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics Part B, 2008, 38 (1), pp. 60-67 (SCI)[2] Hongbo Wang, Ke Yu, Bingyi Mao, “Self-localization and Obstacle Avoidance for a Mobile Robot,” Neural Computer and Application, 2009, 18 (5): 495-506(SCI)[3] Hongbo Wang and takakazu Ishimatsu. Vision-based Navigation for an Electric Wheelchair Using Ceiling Light Landmark, Journal of Intelligent and Robotic Systems, 2005. Vol. 41, pp. 283-314 (SCI)[4] 王洪波,齐政彦, 胡正伟, 黄 真,“并联腿机构在四足/两足可重组步行机器人中的应用,” 机械工程学报, 2009, 45 (8): 24-30.[5] 王洪波, 等. 病人搬移设备的机电一体化设计和应用. 机 械 工 程 学 报, 45(8): 68-74, 2009.[6] Hongbo Wang, Ke Yu and Hongnian Yu, “Mobile Robot Localisation Using ZigBee Wireless Sensor Networks and a Vision Sensor,” International Journal of Modelling, Identification and Control,10(3/4):184-193,2010.[7] Hongbo Wang, Zhengyan Qi, Guiling Xu, Fengfeng Xi, et al., Kinematics Analysis and Motion Simulation of a Quadruped Walking Robot with Parallel Leg Mechanism, The Open Mechanical Engineering Journal, (4):77-85, 2010.[8] Hongbo Wang, et al., Load control based on PIC microcomputer for a training machine suited to elderly people, Int. J. Intelligent Systems Technologies and Applications, 7(4): 382-395, 2009.[9] Hongbo Wang, Xiaohua Shi, Hongtao Liu, Liang Li, Zengguang Hou and Hongnian Yu. Design, kinematics, simulation, and experiment for a lower-limb rehabilitation robot, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering July 18, 2011, 225 (6): 860-872.-------------------------2012年-----------------期刊论文[1] Xiaohua Shi, Hongbo Wang, Lin Yuan, Zhen Xu, Hongwei Zhen, Zengguang Hou, Design and Analysis of a Lower Limb Rehabilitation Robot, Advanced Materials Research, 2012, 490-495: 2236-2240.[2] Hongbo Wang, Xue Yang, Xiaoqian Zheng, Ning Du, Hongwei Zhen, and Zengguang Hou, Design and Analysis for Minimally Invasive Vascular Interventional Surgical Robot System, Advanced Science Letters, 2012,8: 31-36.国际会议-------------------------2011年-----------------期刊论文[1] Fengfeng XI, Yuwen LI, Hongbo WANG. Module-based method for design and analysis of reconfigurable parallel robots,Front. Mech. Eng. 2011, 6(2): 151–159.[2] Hongbo Wang, Xiaohua Shi, Hongtao Liu, Liang Li, Zengguang Hou and Hongnian Yu. Design, kinematics, simulation, and experiment for a lower-limb rehabilitation robot, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering July 18, 2011, 225 (6): 860-872.国际会议[1] Xue Yang, Hongbo Wang, Lin Yuan, Ning Du, Zengguang Hou. Minimally Invasive Vascular Interventional Surgical Robot System, 2011 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, August, Beijing, pp.124-129.[2] Hongbo Wang, Xue Yang, Guoqing Hu, Zengguang Hou and Hongnian Yu. Catheter Intervention Manipulation System of Minimally Invasive Robotic Surgery, Proceedings of the 2011 International Conference on Advanced Mechatronic Systems, Zhengzhou, China, August 11-13, 2011, pp. 211-216.-------------------------2010年-----------------期刊论文：[1] Hongbo Wang, Ke Yu and Hongnian Yu, “Mobile Robot Localisation Using ZigBee Wireless Sensor Networks and a Vision Sensor,” International Journal of Modelling, Identification and Control,10(3/4):184-193,2010.[2] Hongbo Wang and Zhengwei Hu, Road edge recognition for mobile robot using laser range finder, Int. J. Advanced Mechatronic Systems,2(4): 236-245, 2010.[3] Hongbo Wang, Zhengyan Qi, Guiling Xu, Fengfeng Xi, et al., Kinematics Analysis and Motion Simulation of a Quadruped Walking Robot with Parallel Leg Mechanism, The Open Mechanical Engineering Journal, (4):77-85, 2010.[4] 王洪波, 史小华, 赵永生, 史艳国, 姚建涛, 基于CDIO教育理念的项目教学实践与探索, 中国教育研究论坛, 2010,11(130):15-17.[5] 王洪波,史小华, 张庆玲, 王志松, 赵玉琴基于项目的单片机原理及应用实践教学改革,” 现代教育导引杂志, 2010，76：63-65.[6] 赵永生, 姚建涛, 郑魁敬, 王洪波, 李仕华, 史艳国, 五位一体式“机电一体化系统设计”课程教学体系的建构与实践，中国大学教学，2010,(3):40-42.[7] 王洪波, 徐桂玲, 张典范, 胡星, 助老助残四足/两足可重构并联腿 步行机器人运动学建模与仿真,燕山大学学报，2010,34（6）：508-515.会议论文：[1] Guoqing Hu; Zhengwei Hu; Hongbo Wang, Complete Coverage Path Planning for Road Cleaning Robot, 2010 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, April 10–12, 2010, Chicago, USA, 2010: 643-648.[2] Zhengwei Hu and Hongbo Wang, Tian Zhang, Xiaoqian Zheng, and Xue Yang, Path Planning and Control System Design for Cleaning Robot,IEEE International Conference on Information and Automation,Harbin, China June 20-23, 2010: 2368-2373.[3] Hongbo Wang, Zhengyan Qi, Guiling Xu and Zhen Huang, Reconfiguration Plan Analysis of Quadruped/Biped Walking Robot with Parallel Leg Mechanism, 2010 IEEE/ASME International Conference on Mechatronic and Embedded Systems and Applications，Qingdao, China，July 15-17, 2010: 196-201.[4] Guoqing Hu, Liang Li, Hongbo Wang and Yun Xiang, A Novel Active Training Machine Used for Elderly People, The 2010 International Conference on Modelling, Identification and Control (ICMIC 2010), Okayama, Japan, July 17-19, 2010: 688-691.[5] Fengfeng Xi, Yuwen Li, Hongbo Wang, A Module-Based Method for Design and Analysis of Reconfigurable Parallel Robots, Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation August 4-7, 2010, Xi'an, China, 2010: 627-632.-------------------2009年-----------------期刊论文：[1] Hongbo Wang, Ke Yu, Bingyi Mao, “Self-localization and Obstacle Avoidance for a Mobile Robot,” Neural Computer and Application, 2009, 18 (5): 495-506[2] 王洪波,齐政彦, 胡正伟, 黄 真,“并联腿机构在四足/两足可重组步行机器人中的应用,” 机械工程学报, 2009, 45 (8): 24-30.[3] 王洪波, 等. 病人搬移设备的机电一体化设计和应用. 机 械 工 程 学 报, 45(8): 68-74, 2009.[4] Hongbo Wang, et al., Load control based on PIC microcomputer for a training machine suited to elderly people, Int. J. Intelligent Systems Technologies and Applications, 7(4): 382-395, 2009.[5] 张立丽, 王洪波. 基于PIC 单片机的直流电机控制器的设计[J]. 计算机工程与设计, 2009, 2009, 30 (11): 2681-2683.会议论文：[1] Zhengyan Qi, Hongbo Wang, Zhen Huang, “Kinematics of a Quadruped/Biped Reconfigurable Walking Robot with Parallel Leg Mechanisms,” ASME/IFToMM International Conference on Reconfigurable Mechanisms and Robots (ReMAR 2009), June 2009, London, UK, pp. 558-564.[2] Zhengwei Hu, Hongbo Wang and Hongnian Yu. Sensor Based Road Boundary Recognition of Mobile Robot, The 2009 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control(ICNSC2009),March 26-29, 2009, Okayama, Japan, pp. 210-215.[3] Hongbo Wang, Hongtao Liu, Xiaohua Shi and Zengguang Hou. Design and Kinematics of a Lower Limb Rehabilitation Robot, 2nd International Conference on Biomedical Engineering and Informatics, 17-19 October, 2009, Tianjin, China. pp. 1174-1177.[4] Peng-Feng Li, Zeng-Guang Hou, Feng Zhang, Min Tan, Hong-Bo Wang, Yi Hong, Jun-Wei Zhang, An FES Cycling Control System Based on CPG, 31st Annual International Conference of the IEEE EMBS Minneapolis, Minnesota, USA, September 2-6, 2009, pp. 1569-1572.[5] Wang Hongbo, Shi Xiaohua, Li Liang A New Active Training Machine for Aged People. 机械设计与研究, 2009年增刊（2009中国机构与机器科学应用国际会议）, pp. 120-122-------------------2008年-----------------期刊论文：[1] Hongbo Wang and Fumio Kasagami. A Patient Transfer Robot between Bed and Stretcher, the IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics Part B, 2008, 38 (1), pp. 60-67 (SCI)[2] 王洪波，田行斌，张海明，黄真，“差动机构在全方位移动机器人上的应用，”机械设计与研究，2008, (2)。会议论文：[1] Hongbo Wang. Path Planning Based on Ceiling Light Landmarks for a Mobile Robot, 2008 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, Sanya, China, April 6-8, 2008, pp.1593-1598(EI, STPT）--------------------------2007年以前-------------------------------------------国际期刊-----------------[1] Wang H.B., Huang Z., Kinematic Influence Coefficient Method of Kinematic and Dynamic Analysis, Mechanism and Machine Theory, 1990, 25(2): 167-173 (SCI)[2] Huang Z, Wang H.B., Dynamic Force Analysis of n-DOF Multi-Loop Complex Spatial Mechanisms, Mechanism and Machine Theory, 1992, 27(1), 97-105 (SCI)[3] Hongbo Wang, Takakazu Ishimatsu and Jamal Mian. Self-Location for an Autonomous Wheel Chair, JSME International Journal, 1997, 40(3),pp. 433-438 (SCI)[4] Wang .B., Ishimatus T.Schaerer C. Huang Z., Kinematics of a Five-Degrees-of-Freedom Prosthetic Arm, Mechanism and Machine Theory,1998, 33(7):895-908 (SCI)[5] Hongbo Wang, Chul-Ung Kang, Takakazu Ishimatsu and Tsumoru Ochiai. 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Symp. on Artifical Life and Robotics, Oita, February 1996,pp. 199-202[16] Hongbo Wang, Takakazu Ishimatsu and Christof Schaerer. Position Analysis of a Prosthetic Arm, Proc. Of the IASTED Int. Conf. on Robotics and Manufacturing, Honolulu, Hawaii, August, 1996, pp. 287-290[17] Hongbo Wang, Takakazu Ishimatsu, and Jamal Mian, Vision-guided Navigation for a Wheel chair, Conf. on Robotics and Manufacturing, Hawaii, USA, August, 1996,pp. 145-148[18] Hongbo Wang, and Takakazu Ishimatsu. Path Planning for an Autonomous Wheelchair, Proc. of 2nd Int. Workshop on Advance Mechatronics, Nagasaki, Japan, December 1997, pp. 260-264[19] Izuru Yoshioka, Nobuyoshi Taguchi, Baek Ju Yeol, Hongbo Wang and Ishimatsu Takakazu, Tele-Operation of Coordinated Dual Arm Robot Using Delta Type Master Arm, Proc. of Int. Conf. on Precision Engineering, November, 1997,[20] Hongbo Wang. Kinematic analysis of robot with two arms, Sixth Int. Symposium on China Development in 21 Century, Tokyo, Japan, November, 2003[21] Fumio Kasagami, Hongbo Wang, Masahiro Araya, Ichiro Sakuma and Takeyoshi Dohi. Development of robot to assist patient transfer, Proc. Int. Conf. System, Man and Cybernetics, Hague, Netherlands, Oct. 2004, pp. 4383-4388 (EI)[22] Fumio Kasagami, Hongbo Wang, S. Toshimitsu, Ichiro Sakuma and Takeyoshi Dohi. Patient transfer apparatus used in hospital, Proc. Int. Conf. Network, Sensing and Control, Arizona, USA, Mar. 2005, pp. 738-743 (EI)[23]Hongbo Wang and Fumio Kasagami, “Careful-Patient Mover Used for Patient Transfer in Hospital”, in 2007 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering-CME2007, Beijing, May 23-27, 2007, pp. 20-26 (EI)[24]Hongbo wang, Lingfu Kong and Hongnian Yu, “Ceiling Light Landmarks Based Localization and Motion Control for a Mobile Robot,” 2007 IEEE International Conference On Networking, Sensing and Control, London, April 15-17, 2007, pp. 285-290 (EI).[25]Hongbo Wang, “Kinematics and Control for a Personal Robot with Five Degrees-of-freedom Arms,” in 2007 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, London, April 15-17, 2007, pp. 507-512 (EI).[26]Hongbo Wang and Fumio Kasagami, “Development of Motor Controller Based on PIC,” 2007 International Conference on Convergence Information Technology, Korea, November 2007. 1102-1107(EI).——————国内杂志——————[1] 黄真,王洪波，“复杂多环空间机构动力分析的影响系数法”，机械工程学报，1988，24(3)，74-80 (1A, EI)[2] 王洪波, 黄真, “螺旋理论在空间机构运动和动力分析上的应用”，机械工程学报，1992，28(2), pp. 98-102 (1A, EI)[3] 王洪波, 赵永生, 黄真，“空间机构受力分析的螺旋法”, 力学与实践，1992，No.4，pp. 39-42 (核心)[4] 王洪波, 黄真，“YS-I 并联机器人的运动和动力模型”，机械设计，1993，10(6)，pp. 42-45 (1B)[5] 澹凡忠，王洪波, 黄真，“6-SPS机器人的影响系数及其应用”，机器人，1989，89(5)，20-24 (1B)[6] 王洪波, 黄真，“六自由度并联式机器人拉格朗日动力方程”，机器人，1990，12(1)，pp. 23-26 (1B)[7] 吴生富，王洪波, 黄真，“并联机器人工作空间的研究”，机器人，1991，91(3)，33-39[8] 黄真，王洪波，“六自度并联多回路机器人动力分析的影响系数法”，机械科学与技术，1989，89(3)，41-49 (核心)[9] 王洪波，赵永生，黄真，“6-TPS并联机器人的力传递矩阵”，机械科学与技术，1992，41(1)，pp. 44-49 (核心)[10] 杨传岩，王洪波，黄真，“三角平台并联机器人工作空间研究(一) 优化算法”，机械科学与技术，1992，42(2)，pp. 12-18 (核心)[11] 杨传岩，王洪波，黄真，“三角平台并联机器人工作空间研究（二）结构参数的影响”, 机械科学与技术，1992，43(3)，pp.32-36 (核心)[12] 赵永生，王洪波，高峰，黄真，“应用旋量建立机械手的动力学模型”, 机械科学与技术，1993，46(2)，pp. 30-32 (核心)[13] 王洪波，黄真，“单环空间机构运动和动力分析的影响系数法”，东北重型机械学院，1987，11(4), pp.37-45[14] 王洪波，“空间机构运动分析的正交螺旋法”，东北重型机械学院，1991，14(1), pp.32-38[15] 王洪波，“5R和7R串联机械手的运动分析”，河北机电学院学报，1989，(3), pp.130-133[16] 澹凡忠，王洪波, 黄真，“并联机器人位置干涉的研究：（1）液压缸的干涉”,1989，（2），pp.55-59[17] 澹凡忠，王洪波, 黄真，“并联机器人位置干涉的研究：（2）虎克铰的干涉”,1989，（3），pp.118-123[18] 澹凡忠，王洪波, 黄真，“并联机器人位姿相关空间的研究”,天津大学学报增刊，1990，，pp.63-66[19] 王洪波, 齐波，孙健，刘树军，“影响系数在平面机构中的应用”, 东北重型机械学院，1993, 17(3), pp. 199-205[20] 王洪波, 黄真，“YS-I 并联机器人的运动分析”, 东北重型机械学院，1993, 17(1), pp. 9-16[21] 陈超超，田行斌，王洪波，黄真，“一种用于移动机器人避障的模糊神经控制算法”，机器人，2003 (1B)
机电一体化电机控制发展思考
经过近50年的发展，机电一体化取得的长足的进步，但是在应用的范围上还是主要应用在自动生产线和数控机床方面。下面是我为您搜集整理的机电一体化电机控制发展思考论文，希望能对您有所帮助。
摘要： 我国的机电制造行业开始于20世纪60年代，到了80年代就进入了快速发展的阶段，经过几十年的发展，我国的机电制造行业已经进入了一个比较昌盛的时代，由原来的简单工业逐渐过渡到了一个新的时期，其最大的特点是一些机械部件可以通过自动控制来处理生产过程中的问题，降低了人工成本，提高了生产效率，使得机电制造行业实现了机电一体化。本文就从机电制造的发展历史入手，对机电一体化及机电一体化过程中存在不足进行分析，并对未来的发展前景进行阐述。
关键词： 机电一体化;电机;控制
1 概述
1.1 机电一体化简述
机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体的技术。随着现在计算机技术的快速发展和应用领域的普及，机电一体化技术已经由原来的单一技术逐步发展到自动控制技术、信息技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等相互交叉，形成了一个完整的体系。与原有的体系有所区别。尤其是计算机的使用更是使这一领域的发展得到了强有力的支撑。随着科技的不断的进步，社会经济的不断扩大，机电一体化已经深入到了各个行业之中，创造出了大量的社会财富。机电一体化的最基本的特征就是将计算机技术、电子信息技术、数字技术等技术有机的相结合在一起，通过这些技术的运用将生产的工作有效的分配到各个需要的工作岗位上，通过机电一体化的使用，提高了原来的工作效率，并且在生产过程中更是降低了能耗，提高了安全性，生产出的产品质量也有进一步的提升。
1.2 机电一体化的发展历史
机电一体化的发展历史可以追溯到20世纪的60年代，发展过程可以概括为以下几个阶段。
1)原始阶段：电子技术的应用到机械装置中的生产中来，从电子技术的最初的发展就是建立在机械设备的技术改造上的，随着电子技术的不断发展，促进了两者的结合。
2)初级发展阶段;计算机的使用，使得机械的电子化控制进一步的得到了加强。计算机在电子控制方面的介入，为机电一体化控制提供了强有力的技术支持。
3)蓬勃发展阶段：由于科学技术的不断进步，各个科学领域都影响到了机电一体化的发展，例如，光纤技术、数码技术、智能技术等等应用，使机电一体化得到了充分的发展。以后也将有更多的新技术会应用到其中来。
1.3 机电一体化的应用领域
经过近50年的发展，机电一体化取得的长足的进步，但是在应用的范围上还是主要应用在自动生产线和数控机床方面。机床从最早的手动车床发展到现在数控机床，无论在功能上、操作上、效率上都比原来的机床有了显著的提高，数控机床可以根据加工的产品的参数来进行精确的操作，数控机床的另一特点是通过电脑来进行控制的，在对相同的产品进行重复的加工的时候，工作人员只需要根据事先设计好的参数进行选择，剩下的就可以在由数控机床自己来进行加工了，一个人工作人员可以同时操作多台数控机床来进行生产。
2 机电一体化中电机控制技术现况
我国的工业经历了一个从无到有的发展过程，发展到现阶段，比起最初的起步阶段已经有了很大的改变，但是某些的技术上与发达国家还存在一定的差距，其中最明显的就是电机的控制技术。电机控制技术是机电一体化过程中不可或缺的一个重要组成部分，在我国的工业发展中扮演了重要的`角色，也是国家大力发展的一个目标，电机的运行在整个的工业设备生产中属于重中之重。电机的运用到生产中来，可以有效的降低工作成本，提高工作效率。
由于电机设备是机电一体化生产中的关键部件，机电设备的出现问题的地方，多数是在电机控制保护装置中，所以电机必须要有坚硬的电机保护外壳，同时还要有良好的绝缘性。随着机械的自动化的程度越来越高，很多需要工作人员操作的地方都由机械设备所取代，随着自动化程度的越来越高，生产的效率越来越高，但是时间长了，机械的工作和电机设备的长时间运转，都会造成磨损，由于长期处于高温、高压、电压不稳定、酸腐等恶劣环境下，很容易出现各种各样的问题，造成机电设备的老化，降低了机器的使用寿命。为了能够及时有效的了解机电设备的运行情况，这就需要我们的技术人员长时间的测试和试验，以便对机电设备做出合理的维护和检修。
3 未来机电一体化电机控制发展和展望
从以上的情况中，我们不难看出阻碍机电一体化发展的问题所在。只有在机电设备这个重要环节上下工夫，才能解决问题，但这并不是一朝一夕可以解决的，需要大量的相关专业技术人员通过各种实验和测试加以解决，其中在涉及到控制部分的专业就有单片机、整流模块、输入、输出、数据转化、报警电路等多个相关的工程学科，就拿其中的单片机来讲，单片机的应用领域非常广阔，从我们生活中的遥控器中到天上的无人侦察的控制，都有单片机的身影，单片机为了满足机电一体化控制的需求，就需要专业的人员来对单片机进行数据编程，然后再将所编写的程序固定到单片机的芯片中去。其中的一个环节就需要涉及到很多的科学知识，将其中的各个技术环节都拆开来进行研究可见是一项相当浩大的工程。它需要经过多个领域的技术人员通力合作才能完成的。
在未来的机电一体化的发展过程中，必将涉及到更多的科学领域，这些科学领域的新技术，都为机电一体化控制提供重要的技术支撑，这些技术的使用，可以降低能源的消耗、资源的浪费、降低人们的成本、产品的成本并提高产品的质量，为社会创造大量的财富，还可以极大的提高人们的生活质量，增强国家的实力，为我国的发展尽一份力。
4 结束语
将机械设备与电子设备有机的组合到一起，就是机电一体化控制。两者相互促进相辅相成，随着越来越多的新技术的使用，机电一体化控制的发展前途光明，随着社会的不断进步，对生活的要求人们也在不断的提高，这就对各种生活资料提出了更多需求，为了满足这些需求，必然会有越来越多的领域采用机电一体化控制技术来进行生产。现代社会是一个信息爆炸的时代，计算机、互联网、数字化技术、虚拟技术等等新技术的不断更新换代，必将对机电一体化控制技术产生更加深远的影响，在技术的提升同时，也必将会为机电一体化的发展带来更美好的前景。
参考文献
[1]程显敏.机电一体化的发展趋势[J].黑龙江交通科技，2011(08).
[2]刘占朝.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].华章，2011(20).
[3]马玉哲.机电一体化技术发展的现状与展望[J].黑龙江科技信息，2011(21).
这个同学，题目出来了是要求你从这个做题目中去学习成长的，老实说，这个题目是很简单的。但就算是真的雷锋都不会帮你做，只会害了你。如果你以后不做这个，只是想混个学分或者文凭啥的，我会觉得这样帮你没意思，另外你当初干嘛要来读这个书。如果以后你想做回这行，那我们更加不能帮你，因为这样才是真的帮你，不然到时候你老板叫你真的去编个程，你编不出来不是饭碗不保？如果你想说我都不知以后做不做这行，那我们也想说我们也不知道帮不帮你好。BTW：真要按你的要求把那些个作业要求都做出来的话，也是要点时间的，大家都很忙，明白不？真不明白就多问问师兄，老师，一直到搞明白为止
51单片机的直流电机控制器，我也是学习这个的，他有的，我和他买了一分
其中这些有开题报告
1. 用单片机进行温度的控制及LCD显示系统的设计
2. 基于MultiSim 8的高频电路仿真技术
3. 简易数字电压表的设计
4. 虚拟信号发生器设计及远程实现
5. 智能物业管理器的设计
6. 信号高精度测频方法设计
7. 三相电机的保护控制系统的分析与研究
8. 温度监控系统设计
9. 数字式温度计的设计
10. 全自动节水灌溉系统--硬件部分
11. 电子时钟的设计
12. 全自动电压表的设计
13. 脉冲调宽型伺服放大器的设计
14. 基于虚拟仪器技术的数字滤波及频率测试
15. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器硬件设计
16. 温度箱模拟控制系统
17. 基于无线传输技术的室温控制系统设计——温度控制器软件设计
18. 基于微控制器的电容器储能放电系统设计
19. 基于机器视觉的构件表面缺陷特征提取
20. 基于单片机的语音提示测温系统的研究
21. 基于单片机的步进电机的控制
22. 单片机的数字钟设计
23. 基于单片机的数字电压表的设计
24. 基于单片机的交流调功器设计
25. 基于SPI通信方式的多通道信号采集器设计
26. 基于LabVIEW虚拟频谱分析仪的设计
27. 功率因数校正器的设计
28. 高精度电容电感测量系统设计
29. 电表智能管理装置的设计
30. 基于Labview的虚拟数字钟设计
31. 超声波测距语音提示系统的研究
32. 斩控式交流电子调压器设计
33. 基于单片机的脉象信号采集系统设计
34. 基于单片机的简易智能小车设计
35. 基于FPGA的18路智力竞赛电子抢答器设计
36. 基于EDA技术的智力竞赛抢答器的设计
37. 基于EDA技术的数字电子钟设计
38. 基于EDA的计算器的设计
39. 基于DDS的频率特性测试仪设计
40. 基于CPLD直流电机控制系统的设计
41. 单色显示屏的设计
42. 扩音电话机的设计
43. 基于单片机的低频信号发生器设计
44. 35KV变电所及配电线路的设计
45. 10kV变电所及低压配电系统的设计
46. 6Kv变电所及低压配电系统的设计
47. 多功能充电器的硬件开发
48. 镍镉电池智能充电器的设计
49. 基于MCS-51单片机的变色灯控制系统设计与实现
50. 智能住宅的功能设计与实现原理研究
51. 用IC卡实现门禁管理系统
52. 变电站综合自动化系统研究
53. 单片机步进电机转速控制器的设计
54. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计
55. 液位控制系统研究与设计
56. 智能红外遥控暖风机设计
57. 基于单片机的多点无线温度监控系统
58. 蔬菜公司恒温库微机监控系统
59. 数字触发提升机控制系统
60. 仓储用多点温湿度测量系统
61. 矿井提升机装置的设计
62. 中频电源的设计
63. 数字PWM直流调速系统的设计
64. 基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计
65. 锅炉控制系统的研究与设计
66. 动力电池充电系统设计
67. 多电量采集系统的设计与实现
68. PWM及单片机在按摩机中的应用
69. IC卡预付费煤气表的设计
70. 基于单片机的电子音乐门铃的设计
71. 新型出租车计价器控制电路的设计
72. 单片机太阳能热水器测控仪的设计
73. LED点阵显示屏-软件设计
74. 双容液位串级控制系统的设计与研究
75. 三电平Buck直流变换器主电路的研究
76. 基于PROTEUS软件的实验板仿真
77. 基于16位单片机的串口数据采集
78. 电机学课程CAI课件开发
79. 单片机教学实验板——软件设计
80. 63A三极交流接触器设计
81. 总线式智能PID控制仪
82. 自动售报机的设计
83. 断路器的设计
84. 基于MATLAB的水轮发电机调速系统仿真
85. 数控缠绕机树脂含量自控系统的设计
86. 软胶囊的单片机温度控制（硬件设计）
87. 空调温度控制单元的设计
88. 基于人工神经网络对谐波鉴幅
89. 基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计
90. 锅炉汽包水位控制系统
91. 基于单片机的玻璃管加热控制系统设计
92. 基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计
93. 基于单片机的普通铣床数控化设计
94. 基于AT89C51单片机的电源切换控制器的设计
95. 基于51单片机的液晶显示器设计
96. 超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用
97. 智能多路数据采集系统设计
98. 公交车报站系统的设计
99. 基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设计
100. 宾馆客房环境检测系统
101. 智能充电器的设计与制作
102. 基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计
103. 基于单片机的乳粉包装称重控制系统设计
104. 基于单片机的定量物料自动配比系统
105. 基于单片机的液位检测
106. 基于单片机的水位控制系统设计
107. 基于VDMOS调速实验系统主电路模板的设计与开发
108. 基于IGBT-IPM的调速实验系统驱动模板的设计与开发
109. HEF4752为核心的交流调速系统控制电路模板的设计与开发
110. 基于87C196MC交流调速实验系统软件的设计与开发
111. 87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发
112. 电子密码锁控制电路设计
113. 基于单片机的数字式温度计设计
114. 列车测速报警系统
115. 基于单片机的步进电机控制系统
116. 语音控制小汽车控制系统设计
117. 智能型客车超载检测系统的设计
118. 直流机组电动机设计
119. 单片机控制交通灯设计
120. 中型电弧炉单片机控制系统设计
121. 中频淬火电气控制系统设计
122. 新型洗浴器设计
123. 新型电磁开水炉设计
124. 基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计
125. 6KW电磁采暖炉电气设计
126. 基于CD4017电平显示器
127. 多路智力抢答器设计
128. 智能型充电器的电源和显示的设计
129. 基于单片机的温度测量系统的设计
130. 龙门刨床的可逆直流调速系统的设计
131. 音频信号分析仪
132. 基于单片机的机械通风控制器设计
133. 论电气设计中低压交流接触器的使用
134. 论人工智能的现状与发展方向
135. 浅论配电系统的保护与选择
136. 浅论扬州帝一电器的供电系统
137. 浅谈光纤光缆和通信电缆
138. 浅谈数据通信及其应用前景
139. 浅谈塑料光纤传光原理
140. 浅析数字信号的载波传输
141. 浅析通信原理中的增量控制
142. 太阳能热水器水温水位测控仪分析
143. 电气设备的漏电保护及接地
144. 论“人工智能”中的知识获取技术
145. 论PLC应用及使用中应注意的问题
146. 论传感器使用中的抗干扰技术
147. 论电测技术中的抗干扰问题
148. 论高频电路的频谱线性搬移
149. 论高频反馈控制电路
150. 论工厂导线和电缆截面的选择
151. 论工厂供电系统的运行及管理
152. 论供电系统的防雷、接地保护及电气安全
153. 论交流变频调速系统
154. 论人工智能中的知识表示技术
155. 论双闭环无静差调速系统
156. 论特殊应用类型的传感器
157. 论无损探伤的特点
158. 论在线检测
159. 论专家系统
160. 论自动测试系统设计的几个问题
161. 浅析时分复用的基本原理
162. 试论配电系统设计方案的比较
163. 试论特殊条件下交流接触器的选用
164. 自动选台立体声调频收音机
165. 基于立体声调频收音机的研究
166. 基于环绕立体声转接器的设计
167. 基于红外线报警系统的研究
168. 多种变化彩灯
169. 单片机音乐演奏控制器设计
170. 单目视觉车道偏离报警系统
171. 基于单片机的波形发生器设计
172. 智能毫伏表的设计
173. 微机型高压电网继电保护系统的设计
174. 基于单片机mega16L的煤气报警器的设计
175. 串行显示的步进电机单片机控制系统
176. 编码发射与接收报警系统设计：看护机
177. 编码发射接收报警设计：爱情鸟
178. 红外快速检测人体温度装置的设计与研制
179. 用单片机控制的多功能门铃
180. 电气控制线路的设计原则
181. 电气设备的选择与校验
182. 浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案
183. 智能编码电控锁设计
184. 自行车里程,速度计的设计
185. 等精度频率计的设计
186. 基于嵌入式系统的原油含水分析仪的硬件与人机界面设计
187. 数字电子钟的设计与制作
188. 温度报警器的电路设计与制作
189. 数字电子钟的电路设计
190. 鸡舍电子智能补光器的设计
191. 电子密码锁的电路设计与制作
192. 单片机控制电梯系统的设计
193. 常用电器维修方法综述
194. 控制式智能计热表的设计
195. 无线射频识别系统发射接收硬件电路的设计
196. 基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计
197. 基于ADE7758的电能监测系统的设计
198. 基于单片机的水温控制系统
199. 基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计
200. 自动存包柜的设计
201. 空调器微电脑控制系统
202. 全自动洗衣机控制器
203. 小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计
204. 智能温度巡检仪的研制
205. 保险箱遥控密码锁
206. 基于蓝牙技术的心电动态监护系统的研究
207. 低成本智能住宅监控系统的设计
208. 大型发电厂的继电保护配置
209. 直流操作电源监控系统的研究
210. 悬挂运动控制系统
211. 气体泄漏超声检测系统的设计
212. FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计
213. 150MHz频段窄带调频无线接收机
214. 数字显示式电子体温计
215. 基于单片机的病床呼叫控制系统
216. 基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器
217. 基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器
218. 交通信号灯控制电路的设计
219. 单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文
220. 单片机脉搏测量仪
221. 红外报警器设计与实现
将电动机顺序启动逆序停止的继电接触器控制改造为PLC控制系统
一、实训目的
1.掌握运用状态思想编程解决顺序控制问题，应用PLC技术将顺序控制的继电接触器控制系统改造为PLC控制系统。
2.了解状态的三要素
3.认识状态转移图（SFC）的特点
4.理解状态转移图的执行情况。
5.掌握单流程状态转移图的编程原则和编程方法。
6.掌握状态转移程序的调试手段。
二、实训器材
1.可编程控制器1台（FX2N型）；
2.信号灯（电动机按顺序起停）模拟显示模块1个（带指示灯、接线端口、按钮等）；
3.实训控制台1个：
4.电工常用工具1套；
5.计算机1台(已安装编程软件)；
6.连接导线若干。
三、实训内容及指导
1.控制要求
将图1所示的电动机顺序启动、逆序停止的继电接触器控制线路改造为的PLC控制系统。
图1电动机顺序启动、逆序停止控制线路
2．I／O分配
根据系统控制要求，确定PLC的I/O（输入输出口）。
3．系统接线
根据系统控制要求和I/O点分配，画出电动机的系统接线图。
4.程序设计
根据控制要求，设计状态转移图和梯形图程序。
5.系统调试
（1）输入程序
通过计算机梯形图正确输入PLC中。
（2）静态调试
按PLC的I/O接线图正确连接好输入设备，进行PLC的模拟静态调试，观察PLC的输出指示灯是否按要求指示，否则，检查并修改程序，直至指示正确。
（3）动态调试
按PLC的I/O接线图正确连接好输出设备，进行系统的空载调试，观察能否按控制要求实现电动机顺序启动、逆序停止。否则，检查电路或修改程序，直至符合控制要求。
四、实训报告
1．实训总结
（1）运行并调试程序，观察运行结果是否符合要求，并画出其对应的梯形图。
（2）体会状态编程的原则、方法和技巧。
2.实训思考
（1）运用状态法编程时，负载驱动使用OUT指令和使用SET指令的区别是什么？。
（2）若将电动机顺序启动、逆序停止的手动控制改为电动机分别间隔5s顺序启动、逆序停止的自动控制：即按下启动按钮，三台电动机M1、M2、M3按顺序间隔5s依次启动；当按下停止按钮，三台电动机M1、M2、M3按逆序间隔5s依次停止。该如何修改程序，并调试运行。
五、实训考核
近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。下面是我精心推荐的一些单片机技术论文题目，希望你能有所感触!
单片机技术论文题目
1. 智能压力传感器系统设计
2. 智能定时器
3. 液位控制系统设计
4. 液晶控制模块的制作
5. 嵌入式激光打标机运动控制卡软件系统设计
6. 嵌入式激光打标机运动控制卡硬件系统设计
7. 基于单片机控制的数字气压计的设计与实现
8. 基于MSC1211的温度智能温度传感器
9. 机器视觉系统
10. 防盗与恒温系统的设计与制作
11. 防盗报警器
12. AT89S52单片机实验系统的开发与应用
13. 在单片机系统中实现SCR(可控硅)过零控制
14. 微电阻测量系统
15. 基于单片机的电子式转速里程表的设计
16. 基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统
17. 公交车汉字显示系统
18. 基于单片机的智能火灾报警系统
19. WIN32环境下对PC机通用串行口通信的研究及实现
20. FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现方法研究
21. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计
22. 直线电机方式的地铁模拟地铁系统制作
23. 稳压电源的设计与制作
24. 线性直流稳压电源的设计
25. 基于CPLD的步进电机控制器
26. 全自动汽车模型的设计制作
27. 单片机数字电压表的设计
28. 数字电压表的设计
29. 计算机比值控制系统研究与设计
30. 模拟量转换成为数字量的红外传输系统
31. 液位控制系统研究与设计
32. 基于89C2051 IC卡读/写器的设计
33. 基于单片机的居室安全报警系统设计
34. 模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统
35. 有源功率因数校正及有源滤波技术的研究
36. 全自动立体停车场模拟系统的制作
37. 基于I2C总线气体检测系统的设计
38. 模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计
39. 精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术
40. 电话远程监控系统的研究与制作
41. 基于UCC3802的开关电源设计
42. 串级控制系统设计
43. 分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历)
44. 高效智能汽车调节器
45. 变速恒频风力发电控制系统的设计
46. 全自动汽车模型的制作
47. 信号源的设计与制作
48. 智能红外遥控暖风机设计
49. 基于单片控制的交流调速设计
50. 基于单片机的多点无线温度监控系统
51. 蔬菜公司恒温库微机监控系统
52. 数字触发提升机控制系统
53. 农业大棚温湿度自动检测
54. 无人监守点滴自动监控系统的设计
55. 积分式数字电压表设计
56. 智能豆浆机的设计
57. 采用单片机技术的脉冲频率测量设计
58. 基于DSP的FIR滤波器设计
59. 基于单片机实现汽车报警电路的设计
单片机技术论文
单片机应用技术探究
摘要：近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机，本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展，同时分析了影响单片机系统可靠性的原因，并论述提高单片机可靠性的措施。
关键词：单片机;可靠性技术;发展趋势
中图分类号： C35 文献标识码： A
引言
单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势 。
一 、单片机的应用场合
1.1智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表，一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度，使仪器仪表智能化，同时还简化了仪器仪表的硬件结构，从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。
1.2机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。
1.3实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。
1.4家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。
二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施
目前，大量的嵌入式系统均采用了单片机，并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中，这往往成为限制其应用的主要原因。
1.单片机系统的失效分析
一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果，因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言，能不能在保证系统各项功能实现的同时，对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现，而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺，采取的措施不足，在干扰信号真正袭来的时候，系统就可能会陷入困境。
2. 提高可靠性的措施
2.1减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素：
1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时， 就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。
2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中，电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上，一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样，就使电源噪声穿过整块芯片，对单片机的内部电路造成干扰。现在，很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，而且在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要，很多单片机采用"跳变沿软化技术"，从而消除大电流瞬变时产生的噪声。
3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一，不仅能对单片机应用系统产生干扰，而且还会对外界电路产生干扰，令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统，低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术，则在外部时钟较低时，也能产生较高的内部总线速度，从而保证了速度又降低了噪声。
三、单片机的发展趋势
1单片机技术的发展前景及趋势
由于通用型IC的仿冒现象比较严重，因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外，尽管16位、32位单片机市场有所增加，但8位在未来三五年内仍将占主流，只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲，盛扬看好消费类电子和家电产品，尤其是中小型家电产品，它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前，盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品，主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。
单片机拥有良好的应用前景，但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此，对本土企业而言，要想脱颖而出，质量一定要好，同时还要注重产品的环保和可靠性，因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次，充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过，这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。
制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度，从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时，采用双CPU结构，增加数据总线的宽度，提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构，提高处理和运算速度，以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量，片内EPROM的E2PROM化，程序的保密化，提高并行口驱动能力，以减少外围驱动芯片，增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后，以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向，可靠性及应用水平越来越高。
2微型单片化
现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3串行扩展技术
在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。
4、结语
单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。
参考文献
[1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008
[2] 李广第，朱月秀，王秀山.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，2002.
[3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京：清华大学出版社，2002.
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