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脉搏测量毕业论文

2023-03-13 19:27 来源:学术参考网 作者:未知

脉搏测量毕业论文

单片机类毕业设计
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·基于单片机的数字温度计的电路设计
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·基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统
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·87C196MC单片机最小系统单板电路模板的设计与开发
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速求一份关于体育方面的毕业论文和开题报告以及问卷调查列表

谈谈如何通过体育运动促进身体的健康.

生命在于运动,坚持体育活动,不仅可以增进健康,而且可以预防疾病。对于学习压力日趋加重的现代的大学生来说,适当地进行身体锻炼是具有好处的。不仅可以提高运动素质,还可以做到劳逸结合,使智力水平得到充分的发挥。
大学生一般都是静坐在教室、实验室、自习室,低头弯腰学习与工作的,长期处于这种姿势,又不参加身体锻炼,往往会引起各种疾病。如供血不足,神经衰弱,胸腔狭窄,肌肉软弱无力,心脏疾病便秘等。因此,大学生要经常参加身体锻炼,因为身体锻炼可以使心脏和胃肠都得到良好的锻炼,使大学生精力充沛,同时,身体锻炼还是一种积极性休息,脑细胞各有分工,进行身体锻炼时,管理肌肉活动的精神细胞处于兴奋状态,而思考问题的神经细胞则处于抑制状态,得到很好的积极性休息。
大学生自我身体锻炼的主要特点在于有计划性和有目的性,以自身的身体健康和运动能力为基点,结合自己所学专业及未来职业选择的特殊需要,考虑未来事业与生活的理想追求以及所能利用的现有客观物质条件,制定出短期与长期的自我锻炼计划。同时,既要用规划去约束主体行为,又要在实践中调整和充实锻炼计划,这是大学生自我身体锻炼有效性的根本保证,也是大学生迎接现代生活方式与现代人标准挑战的有力武器。
但是,由于有些大学生缺乏体育运动知识,违背了科学的锻炼方法,进行锻炼时,要因人、因时、因地,根据自己的年龄、性别、工作与学习特点,自身的健康状况安排锻炼的时间和进度,充分考虑到季节、地区、自然环境等因素对锻炼效果的影响,运动量、运动强度也要由小到大,并在锻炼过程中逐渐积累经验,掌握好适宜的运动量,以期达到自我身体锻炼的最佳效果。不顾人体的生理特点,一味地追求大运动量,不按人体各器官不同的最佳发育期选择有针对性的运动项目进行锻炼;不注意全面发展的锻炼,扰乱体力和脑力劳动的生物规律,运动没有规律;不注意运动环境和运动卫生;心血来潮,不能善始善终的突发性锻炼等等这些都是有碍健康的锻炼方法,应及时纠正和避免,因为身体锻炼是增进青少年身体发育和增强体质,如果锻炼方法不当,违背了人体发展规律,就会适得其反。
大学生自我身体锻炼的目的和需要是复杂多样的,有时是为了情感宣泄,有时是为了健身,有时是为了从紧张和精神压力中解脱出来,有时是为了提高运动技能和技巧,有时是为了病后康复或生长发育,有时是为了提高大脑的工作效率。总之在选择身体锻炼的手段、方法时,要考虑到自身的特殊需要,做到则其所用。例如:为了娱乐可选择游戏性体育活动;为了宣泄情绪,可刺激性强的运动项目;为了克服心理应急和消除神经情绪紧张,则可选择游泳、日光浴等运动方式。
1、在此,介绍几种现代流行的锻炼方法。
1.1有氧锻炼法 是指锻炼者在锻炼过程中没有负氧的情况下进行身体锻炼的方法。这种锻炼方法运动负荷适中,可以有效地提高心血管和呼吸机能,促进新陈代谢,并能减少脂肪的积累。如长跑、竞走、游泳、骑自行车、耐力体操及节律操、徒步旅行等。
1.2娱乐消遣法 是指为了寻求生理上的放松,欢度余暇而进行的锻炼方法。这种锻炼方法没,运动强度不大,令人轻松愉快,具有消除疲劳的特殊功能。这些活动有利于体质较弱者来选择,终身坚持活动能够促进集体的发展,达到增强体质的目的。如散步、旅游、郊游、踏青、登山、日光浴等
1.3 保健养生法 我国古代流传下很多保健养生法
如气功、导引等都是中华民族的宝贵遗产,在健身强体上流传至今,深受广大锻炼者的喜爱。这种锻炼方法讲究内外统一,神形兼顾,要求身体的外部活动与内在气血运行一致,使身体与卫生保健结合,达到健身祛病,延年益寿的目的。
2、按照一定的原则和实际,要科学的锻炼
2.1 早操
人们习惯认为早晨是锻炼身体的大好时光。具现在的有关研究资料表明“早晨锻炼并非良辰”。首先,早晨的空气并不新鲜。一年中,绝大多数的早晨(特别是5—8点),陆地上空的逆低层大气,都会出现逆温层,其高度200——1000米不等,它象一个盖子一样,使城市中较多的烟尘和杂质聚集在其下面。加上早晨空气扰动小,致使烟尘杂质不易扩散到高空和周围去,造成近地面层空气加重。
其次,从生理学角度讲 专家们对人体生物钟运转的节律特征进行研究表明:早晨是肝脏中含糖量最低时期,若在这段时间进行体育锻炼,运动的能源———糖,将主要靠脂肪分解供给。脂肪作为能源物质进入血液后,由于机体不能有效地利用其中的游离脂肪酸,因而导致血液游离脂肪酸浓度显著增高。有关学者曾对心脏病史的病人调查发现:医学统计表明,清晨不仅是心脏病发作的高峰时间,也是猝死最多的时刻,发病率占61.3%。比下午一点钟左右要高三倍,。这主要是因为早晨血液黏稠,容易形成血栓,进行较强烈的运动,也容易造成碰、撞、扭伤等。
当然,并不是让大家放弃早上的锻炼时机。对大学生来说,每天早晨起床后坚持10-15分钟的运动负荷比较小的运动,仍是极其有效的,可以消除一夜睡眠后人体组织的“淤滞”现象,使整个有机体承受能力得到增强,焕发一天学习的情绪,提高学习效率。如进行广播操、健美操、慢跑、打太极拳与练武术等都是很好的锻炼项目。
2.2下午课外活动时间的锻炼
根据人体生物钟节律,最佳时间是下午5点钟和接近黄昏的时间。此时,绝大多数人体力、动作的灵活性、协调性、准确性以及适应能力均处于最佳状态。而且,人体内的糖分也增至最高峰,进行各种健身运动时,不会产生能源代谢紊乱和器官机能运转超负荷的现象。
有几个原因可以解释人的体能表现在黄昏或夜晚。例如,有很多训练的表现与体温有紧密联系。体温在黄昏和傍晚时最高(一天中体温通常会在1至2摄氏度范围内不断变化,在凌晨5点达到最低)。研究也表明人的体温在黄昏时最高。既然研究发现这种体能变化极小,除非你是竞技运动员,否则它不会对你产生多大影响。而对于竞技运动员来说,体能的微小变化都会影响是否能达到自己的最佳水平。 顺便提一下,当你为竞赛作准备时,专家建议最好训练时间要与比赛时间相同。这可使你的身体节奏更适应这个时间以及环境因素。(例如户外的气温和污染程度)。
2.3 睡前的身体活动
睡前锻炼也收效甚佳。这是因为,睡前身体活动的作用,能在睡眠全过程中得到维持,尤其是做一些加深呼吸的运动,如活动膈肌或扩胸动脉。这种运动能使人体整个系统充氧,处于较好充氧状态的人,不仅睡眠好,而且对解除白天疲劳的速度也会大大加快,使身体得以很好的恢复。特别是对失眠的人,睡前锻炼可治愈失眠症,很有必要。睡前活动给身体带来的热量排放不仅能调节全身的代谢,而且运动后的良性疲劳会通过一夜的睡眠得到恢复。特别是睡前锻炼后洗个淋浴,将使你非常舒服地进入梦乡,这对有神经衰弱的患者无疑是最好的入睡良方。锻炼项目如散步、做操、仰卧起坐、引体向上、立定跳远、俯卧撑等。
3、 把握好运动的强度更有利于自身的锻炼。下面介绍用测量脉搏的方法控制运动强度。
每分钟脉搏在160次的锻炼强度大约为80%;
每分钟脉搏在140次的锻炼强度大约为70%;
每分钟脉搏在120次的锻炼强度大约为60%;
每分钟脉搏在110次的锻炼强度大约为50%;
研究证明,锻炼强度小于50%的没有明显的锻炼效果,大于80%的属于运动训练的强度。对于一般人来讲,身体锻炼时脉搏控制在(110-160)次/分之间为宜。每个人应根据自身的实际,选择对自己较合适的运动活动和时间,要讲究实效,切实可行。选择身体锻炼的内容时,应随季节的变化做出相应的安排,不必一次确定不再更改,可先初步决定后,试行一段时间,如感到有必要,也可以进行调整或变更,但不宜变更太多。制定出自己的锻炼计划后,就应自觉遵守,持之以恒。

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液压伺服系统设计
液压伺服系统设计
在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下:
1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。
2)拟定控制方案,画出系统原理图。
3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。
4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。
5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。
6)选择液压能源及相应的附属元件。
7)完成执行元件及液压能源施工设计。
本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。
4.1 全面理解设计要求
4.1.1 全面了解被控对象
液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。
4.1.2 明角设计系统的性能要求
1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。
2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。
3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。
4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定;
5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求;
6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。
4.1.3 负载特性分析
正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。
4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图
在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。

图36 阀控液压缸位置控制系统方块图
表6 液压伺服系统控制方式的基本类型
伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成
机液
电液
气液
电气液 模拟量
数字量
位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动
摆动运动
旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达
2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达
3.其它:步近式力矩马达
4.3 动力元件参数选择
动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。
动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。
4.3.1 供油压力的选择
选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。
常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。
4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定
如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。
(1)动力元件的输出特性
将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换

绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。

图37 参数变化对动力机构输出特性的影响
a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化
图中 FL——负载力,FL=pLA;
pL——伺服阀工作压力;
A——液压缸有效面积;
υ——液压缸活塞速度,

qL——伺服阀的流量;
q0——伺服阀的空载流量;
ps——供油压力。
由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。
当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。
当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。
(2)负载最佳匹配图解法
在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。
(3)负载最佳匹配的解析法
参见液压动力元件的负载匹配。
(4)近似计算法
在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定

FLmax≤pLA=

,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算:
(37)

图38 动力元件与负载匹配图形
按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。
(5)按液压固有频率选择动力元件
对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。
四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为

(38)
二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为

(39)
液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。
计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。
4.3.3 伺服阀的选择
根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。
除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素:
1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。
2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。
3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。
4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。
4.3.4 执行元件的选择
液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。
4.4 反馈传感器的选择
根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。
传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。
4.5 确定系统方块图
根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。
4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益
系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。
改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。
4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K
由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。
4.6.2由系统的频宽要求确定K
分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。

图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性
a)0型系统;b)I型系统
4.6.3 由系统相对稳定性确定K
系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。
实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。
4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性
在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。
4.8 仿真分析
在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。

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