電子技術論文（多篇）

電子畢業論文 篇一

摘要：氣動機械手由操作機（機械本體）、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作，自動控制、可重複編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化設備。特別適合於多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起着十分重要的作用。

關鍵字：機械手 控制器 仿人操作

機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術，是當代研究十分活躍，應用日益廣泛的領域。

機器人應用情況，是一個國家工業自動化水平的重要標誌。機器人並不是在簡單意義上代替人工的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環境狀態的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續工作、精確度高、抗惡劣環境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產物，它是工業以及非產業界的重要生產和服務性設各，也是先進製造技術領域不可缺少的自動化設備。機械手是模仿着人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業生產中應用的機械手被稱爲“工業機械手”。

生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平和勞動生產率：可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境中，它代替人進行正常的工作，意義更爲重大。因此，在機械加工、衝壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的引用。機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強，僅爲某臺機牀的上下料裝置，是附屬於該機牀的專用機械手。

隨着工業技術的發展，製成了能夠獨立的按程序控制實現重複操作，適用範圍比較廣的“程序控制通用機械手”，簡稱通用機械手。由於通用機械手能很快的改變工作程序，適應性較強，所以它在不斷變換生產品種的中小批量生產中獲得廣泛的引用。

機械手的組成

機械手主要由執行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。

（一）執行機構

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。

1、手部

即與物件接觸的部件。由於與物件接觸的形式不同，可分爲夾持式和吸附式手在本課題中我們採用夾持式手部結構。夾持式手部由手指（或手爪）和傳力機構所構成。

手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有迴轉型和平移型。迴轉型手指結構簡單，製造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結構比較複雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化範圍大的工件。手指結構取決於被抓取物件的表面形狀、被抓部位（是外廓或是內孔）和物件的重量及尺寸。

常用的指形有平面的、v形面的和曲面的：手指有外夾式和內撐式；指數有雙指式、多指式和雙手雙指式等。而傳力機構則通過手指產生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有：滑槽槓桿式、連桿槓桿式、斜面槓桿式、齒輪齒條式、絲槓螺母彈簧式和重力式等。

2、手腕

手腕是連接手部和手臂的部件，並可用來調整被抓取物件的方位（即姿勢）。

3、手臂

手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，並按預定要求將其搬運到指定的位置。工業機械手的手臂通常由驅動手臂運動的部件（如油缸、氣缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等）與驅動源（如液壓、氣壓或電機等）相配合，以實現手臂的各種運動。

4、立柱

立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的迴轉運動和升降（或俯仰）運動均與立柱有密切的聯繫。機械手的立柱因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱爲可移式立柱。

5、行走機構

當工業機械手需要完成較遠距離的操作，或擴大使用範圍時，可在機座上安滾輪式行走機構可分裝滾輪、軌道等行走機構，以實現工業機械手的整機運動。滾輪式布爲有軌的和無軌的兩種。驅動滾輪運動則應另外增設機械傳動裝置。

6、機座

機座是機械手的基礎部分，機械手執行機構的各部件和驅動系統均安裝於機座上，故起支撐和連接的作用。

（二）驅動系統

驅動系統是驅動工業機械手執行機構運動的動力裝置調節裝置和輔助裝置組成。常用的驅動系統有液壓傳動、氣壓傳動、機械傳動。控制系統是支配着工業機械手按規定的要求運動的系統。

目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位（或機械擋塊定位）系統組成。控制系統有電氣控制和射流控制兩種，它支配着機械手按規定的程序運動，並記憶人們給予機械手的指令信息（如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間），同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。

（三）控制系統控制系統是支配着工業機械手按規定的要求運動的系統。

目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位（或機械擋塊定位）系統組成。控制系統有電氣控制和射流控制兩種，它支配着機械手按規定的程序運動，並記憶人們給予機械手的指令信息（如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間），同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。

（四）位置檢測裝置

控制機械手執行機構的運動位置，並隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置。

參考文獻：

[1]張建民。工業機器人。北京:北京理工大學出版社，1988

[2]蔡自興。機器人學的發展趨勢和發展戰略。機器人技術，2001:4

[3]金茂青，曲忠萍，張桂華。國外工業機器人發展勢態分析。機器人技術與應用，2001:2

[4]王雄耀。近代氣動機器人（氣動機械手）的發展及應用。液壓氣動與密封，1999:5

[5]嚴學高，孟正大。機器人原理。南京:東南大學出版社，1992

電子技術論文 篇二

【文章摘要】信息技術的快速發展推動許多學科進一步完善，以電力電子技術爲例，其本身具有較強的理論性、實踐性等特徵，涉及的波形圖、電路圖也較多，相關設計人員需掌握較多相關理論，且在設計分析中面臨較多的難題。在此背景下便提出仿真技術，即Matlab，其可通過相應模型的構建使所有波形結果具有可視化特徵。對此，本文將對電力電子設計中Matlab應用的必要性、基於Matlab的系統模塊構建以及系統仿真思路進行探析。

【關鍵詞】Matlab；電力電子技術；應用

0前言

作爲近年來能夠合理控制電能形態的技術，電力電子技術在信息技術推動下得到快速發展，其以自身相關器件轉換與控制電能，無論數瓦電器或數千瓦輸電系統，都可通過電力電子裝置進行控制。據統計分析，國外許多發達國家依託於電力電子技術所轉換的電能達到90%，而這一轉換過程的實現主要得益於其在仿真過程中能夠取得精確的結果。因此，本文對電力電子技術中Matlab的應用研究，對促進電力電子技術發展具有十分重要的意義。

1電子電路設計中Matlab應用的必要性

目前，電子電路設計中逐漸強調以自動化爲主，通過原理圖設計與仿真相應的電路，使電子電路的設計達到最優，並分析電路中的最壞條件等。然而這些設計自動化目標的實現，要求將控制領域中的典型代表Matlab引入其中，其具備基本交互式編程能力，且較多圖像或數據處理以及原理圖設計等都可利用其完成。特別Matlab近年來發展中，版本處於不斷更新態勢，且有較多系統模塊與模型如電力電子器件、電路以及電機等都被囊括其中。加上完善中將Sinulink環境引入其中，更能容納較多關於電力電子的相關模塊，爲電路電子設計提供具體的指導。同時，電力電子系統在構造中，將Matlab引入其中，也可直接通過仿真計算以測出相關電路結果，無需考慮以往因硬件試驗條件缺失而難以仿真的難題，保證設計精準性的同時減輕設計人員的負擔。因此，將Matlab引入電子電路設計中極爲必要。

2基於Matlab的模型構建

模型構建中主要需考慮到Simulink環境，根據[]電氣系統設計要求，將其融入SinPowerSystems中，該仿真系統對電力電子系統以及電路都較爲適用，而且能夠仿真電路傳輸過程以及電機拖動系統等。其中，SinPowerSystems模塊在內容上應以晶閘管、整流二極管、Mosfet模塊、Diode模塊等爲主，同時的也容納較多集成度較高的模塊與底層模塊等，如Universalbridge、Thyristor模塊。實際建模過程中由於需考慮整流系統，所以對各模塊要求合理建模。具體建模過程中，主要需考慮Sinulink系統構建、仿真等問題，實現的步驟體現在：①將Sinulink進行打開，可從Matlab中尋找具體內容；②完成Sinulink構建後，對其進行命名，可使模型後綴名界定在mdl上；③根據電子電路設計需要，在模塊集中進行相應模塊的尋找，將其向所構建的模型放置；④進行電力電子系統的構造，並對該系統進行仿真；⑤綜合分析仿真結果，得出最終結論。

3基於Matlab系統仿真研究

電力電子技術實際設計過程中，其目標多集中在如何控制與變換電能方面，其中電力可細化爲直流電力、交流電力爲主，前者多表現在乾電池、蓄電池方面，而後者集中在公用電網方面。但電力由電源獲取，應在電力變換的基礎上纔可滿足電力電子設計要求，所以應做好電力變換工作。現行電力變換中，常用的方式主要以直流變與交流變直流、交流爲主。一般被叫做整流的爲交流變直流，而作爲逆變的則爲直流變交流；直流變直流主要指不同電壓下直流的轉變，交流變交流則叫做的交流電力控制，側重於變換電力或電壓。明確這些內容的基礎上，便可引入Matlab完成仿真。具體仿真過程主要表現在以下幾方面。

3.1仿真過程在整流電路中的實現

近年來整流電路在應用過程中，多以三相橋式類型爲主，所以將Matlab引入後，主要對三相橋式類型電路進行仿真。具體仿真中，首先需做好Sinulink環境的構建，在此基礎上完成三相橋式系統結構模型的構建。實踐研究發現，該系統結構中要求電橋模塊需保證具有較高的精度，且在觸發脈衝方面，也需引入具體的脈衝發生器，這樣可達到整流電路要求。完成仿真模型構建後，便可得到仿真結果，若利用相應的波形圖表示，整個三相橋式電路在整流結果上將更清晰的顯示出來，僅需對控制角進行操作，便可得到整流波形變化結果，爲電路設計提供準確的參考。

3.2仿真過程在逆變電路中的實現

對於逆變電路，其主要指直流電轉換爲交流電。目前，逆變電路的應用也較爲常見，如較多直流電源包括太陽能電池或蓄電池等，在對交流負載進行供電時要求逆變電路作用充分發揮。同時，也有許多電力電子裝置，如感應加熱或不間斷電源以及變頻器等，其在設計過程中都需將逆變電路作爲核心內容。所以電力電子技術中關鍵的內容在於逆變電路方面。需注意的是，區別於直流側電源，逆變電路通常以電流型、電壓型兩種形式爲主，在仿真過程中需通過Matlab做好全橋電路的構建，在此基礎上完成仿真過程。根據實踐發現，整個構建的結構中，全橋逆變在構成上主要以四個橋臂爲主，且各橋壁需依託於PWM發生器向其提供脈衝，這樣便可通過仿真結果判斷逆變後負載電流、電壓波形等。綜合來看，無論將Matlab用於整流電路或逆變電路中，僅需保證Sinulink環境合理構造，將相關電路與具體設計內容進行仿真，便可得到相關的波形與設計性能指標，爲電路電子設計提供合理指導。

4結論

電力電子技術中引入Matlab能夠爲設計提供更多的指標數據。實際引入中應正確認識電力電子技術、Matlab的基本內涵，以Matlab爲依託進行電路電子模型的具體構建，在此基礎上將整流電路與逆變電路引入具體仿真過程中，可結合仿真結果分析實際設計中需注意的問題，能夠保證電路電子的設計更爲完善，推動電力電子技術的進一步發展。

【參考文獻】

[1]龔愛平。基於嵌入式機器視覺的信息採集與處理技術研究[D].浙江大學，20xx.

[2]牛天林，樊波，張強，趙廣勝。Matlab/Simulink仿真在電力電子技術教學中應用[J].實驗室研究與探索，20xx,02:84-87.

[3]李鵬飛，葉文。MATLAB仿真軟件在“電力電子技術”教學中的應用[J].中國電力教育，20xx,03:85-87.

電子技術論文 篇三

1電氣工程訓練與電工電子技術的教學現狀

電氣工程訓練是當下電氣工程教學的核心內容，而通過相關教學，增強的主要是每個學生對於專業技能、裝備以及實驗用具的運用能力，同時強化對於設備的維修能力。所以電氣工程訓練課程的重要性也由此體現，特別重點突出了實踐應用的關鍵性。對於相關的教學流程，首先教師需要通過專業介紹強化學生對於專業認知度，其次瞭解實踐學習的內容，即用電安全須知、電工電子技術基礎內容以及實踐動手內容等。然後進行多階段訓練：①基礎階段，初步瞭解電路基礎知識與電子器件特性。②拓展階段，強化相關知識的進階，同時進行相應的創新，創新訓練可以在學生了解完成基礎階段後就開展；最後需要對訓練課程進行調整，特別是實踐和理論的整合方面，很多教師在教學過程中往往存在重實踐、輕理論，從而導致兩者之間相輔相成的促進作用不夠，甚至導致理論教學與實踐教學脫節，對此，教師主要需要將電工電子技術進行拓展，從而保證與學生能夠通過理論配合實踐學習。教材選擇上適宜較爲基礎的，應用較強的以及較爲先進的教材，其中基礎主要是指教材包含課程的基礎理念、規則以及思想等等講解；應用則是指所學知識能夠與實際相聯繫，同時運用到實踐操作中；而先進則是教材設計的知識要與目前時代以及主流技術相聯繫，保證知識理念的與時俱進。對於目前電氣工程訓練方面，大部分設置80個學時，劃分爲兩類，其一主要是對基本電氣控制手段進行教學，同時完成一些基礎的操作教學；其二則是學會照明電路的安裝以及調整，同時能夠了解一般的電工技術知識。

2電氣工程訓練與電工電子技術實踐教學缺陷

對於目前電氣工程訓練與電工電子技術實踐教學而言，雖然已經具有一定的體系，但是由於教學設計方面的欠缺科學性，也讓教學問題層出不窮，具體的問題主要可以分爲兩類，其一，教學配置欠缺科學性。很多學生課程安排往往不規律，特別是整個課程趨於前鬆後緊的趨勢，也導致理論教學與實踐訓練出現脫節的問題。例如傳統的電工訓練，一般課程設置都是一週，而每次訓練周計劃項目主要集中在前三日，主要運用的是一般理論以及實踐操作。其餘兩日主要是以創新爲主，但是這樣會導致學生學習出現問題，即前三日由於學習內容過多，導致神經長期處於緊張狀態，到了後期突然的放鬆，會導致學習出現懈怠的情況，從而導致學生的行爲受到影響，最終引發學習效率問題；其二，實踐操作意義不大，特別是對於實際工作而言，所訓練的項目的技術性和專業水平都比較低，例如電氣工程訓練的學習的主要內容涵蓋了學習交流電動機控制線路，照明電路的配置等等，雖然表面看來具有較強的實用效果，但是教學內容所運用的電路已經落後於時代，缺乏與時俱進，急需要更新。

3電氣工程訓練與電工電子技術實踐教學的措施

（1）教材方面的改革。對於教材來說，主要的改革可以從兩個方面進行改革，即一方面，主要是對於目前訓練實踐的教材進行調整，即主要可以劃分爲四個教學階段以及六大模塊，首先四個階段，含理論階段、實踐階段、創新階段以及製作階段，此外，六大模塊，可以包含初步認識、儀表運用、電路分析、線路板定製、組成以及配置、修理。而對於實踐教材而言，四個教學階段以及六大模塊是密不可分的，而且教材的科學性能夠提升學生整體的接受度；另一方面，教材知識的難度以及實踐計劃的變動，而變動過程尤其需要遵循兩個原則，第一個原則是保證理論與實踐有機契合，即兩者互相參考，在理論教學中，着重於安全用電須知、元器件介紹、檢查維修知識普及入手，同時提出與實踐關聯不大的內容，並且通過理論的鞏固瞭解，讓學生後期實踐能夠有足夠的知識作爲指導；第二個原則，主要是推行因材施教，例如一些學生在專業課程方面因爲差異導致學習存在困難，則需要進行教材內容相應的調整，另外，即便是一些同類專業的學生，由於學習階段的差異，也需要進行分類教學，同時選擇正常的教學側重點。

（2）教學方面的改革。對於教學方面的改革主要在於趣味性，即通過教學方法的多樣性，讓傳統的理論知識得以趣味化，生動化，最後通過最簡單的方法向學生展示，從而有效提升他們對知識的理念能力。例如：理論方面的教學，可以採用多媒體或者模型教學對傳統的“一粉筆一節課”教學進行取代，同時利用多媒體的圖片展示開展演示以及啓示進階教學，從而有效引導學生，提升他們對於學習的興趣，另外在實踐動作教學中，教師還可以採用示範教學，即手把手進行教學，有效提升學生的實踐能力，同時持續對學生進行鼓舞和引導，強化他們的思想，從而讓他們能夠養成自我思考與自我拓展的習慣，同時保證團隊合作精神的有效形成。此外，教學方面還需要遵循層次感，即可以將教學流程分爲基礎教學、進階教學以及鞏固教學三個方面，首先是基礎教學，即通過知識轉變爲技能的質變，讓學生通過技能的運用讓他們能夠充分了解自身知識方面的缺陷，同時瞭解理論學習的方向；其次是進階學習，進階學習的主要是以實踐爲主，特別是社會實踐，例如進入企業定崗實習、校內實習基地實踐等等；最後是鞏固教學，鞏固教學主要是對實踐教學進行相應的拓展，主要可以通過學生內部的小組合作完成教學，即屬於開放性學習的過程，而學生的關注焦點也不僅僅是學校內部的實訓課程，還可以是校外的一些科研計劃，從而提升學生自我學習自我創作的能力，對於他們未來的健康發展帶來巨大的指導作用和價值。

（3）考覈方面的改革。對於考覈評估方面，同樣需要遵循多樣性，同時還根據學生能力和專業的差異，進而採用多樣的教學手段，例如對於實踐的目的以及方法進行調整，即根據學生能力的差異安排不同的評估標準，從而讓學生在許可範圍之內不斷提升自我，最終滿足與自身相匹配的目標需求，然後通過項目教學，讓學生在學習中累計成就感，同時教師不斷提升他們的目標標準，從而讓他們不斷提升自身能力，最終成爲一名同時具備實踐能力與理論水平的綜合人才。

（4）激勵方面的改革。對於教師來說，要提升學生的最終的學習效果可以通過學習任務的變動和獎勵的調整進行相應的激勵，特別是在實踐學習中，教師可以通過學習任務的多樣性，配合學生的競爭意識以及團隊配合，完成相應的教學內容，而對於具有明顯進步的學生要及時進行獎勵激勵，而對於無法完成任務的學生，則需要進行相應的指導。同時還可以在一些活動中加入激勵措施，例如小組競賽、個人競賽等多樣化的實踐競賽中瞭解相關的獎勵方案，同時通過多角度進行落實，對於獎勵的內容也進行豐富化，即包含證書獎勵、獎品獎勵以及獎金獎勵等等，同時善於分析每個學生的優點，落實“人人有獎勵”的思想，從而保證學生的自我價值以及自我意識都能在此刻形成，最終有效促進他們未來不斷的發展和完善自身的能力和水平。

4結語

電氣工程訓練與電工電子技術應用，是實踐性較強的科目，而要保證其具有良好的應用效果，需要完善相應的教學和學習內容，可以通過“四個改革”入手，即教材方面的改革、教學方面的改革、考覈方面的改革，從而保證學生能夠在有效的教學中獲得足夠的能力和素質，以利於未來的發展。