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本科畢業設計開題報告模板下載

來源:學術堂 作者:周老師
發布于:2015-05-21 共2819字
    
    畢業設計開題報告填寫參考:
    
    畢業設計(論文)題目:雙容水箱液位控制系統設計
    
    1.選題依據:
    
    1.1課程研究的背景和意義
    
    隨著水箱在生活的廣泛應用,如居民房頂水箱供水,飲料加工廠的液體存儲箱,化工工廠中燃料的調配等都涉及到水箱也為控制問題,如用人工控制,不僅效率低操作繁瑣,且易造成空箱,溢水等現象。因此水箱控制越來越重要。
    
    許多公司生產中都會用到水箱系統,它的性能和工作質量的優良不僅對生產有著巨大的影響,而且也關系著生產的安全,在過去,大量的對水箱操作是由人工或者機械系統進行操作的,這樣的工作方式帶來了很大的弊端,比如水位的控制,時刻監控水箱的環境,夜間的控制等等,操作員稍有疏忽,或者簡易的監控器件損壞,將帶來無法彌補的損失,更嚴重的會危及到生產人員的人身安全等,還有控制裝置故障多,錯誤動作多,且只能單獨控制,與計算機進行通信較難實現,所以,對水箱控制,如過能夠使用精密的而且完全會嚴格按照生產規定運行的自動化系統,可以最大限度的避免事故的幾率,同時也能節省資源并能郵箱提高生產的效率
    
    那么我們再從其他方面考慮,中國是一個資源平窮國家,我國大部分能源需要從其他國家進口。尤其是水資源,中國人均水資源占有僅為世界平均水平的28%.目前,全國年平均缺水約400億立方米,2/3的城市不同程度缺水,地下水超采區面積達19萬平方公里,水功能區達標率僅42%.水資源的保護已經刻不容緩了,而每年因為水箱的老舊或設備的非智能化,造成數以萬噸的水資源浪費。那么就要提高生產技術,積極改革生產工藝,降低單位產品生產的水量,減少生產用水量和工業廢水排放量。對于水箱水位的監控以及自動化的引入可以很好的改善補水過多和及時補水的情況,可以很好的節約資源有效的降低成本。
    
    隨之而來的是怎樣實現水箱的自動化?答案很簡單,一塊小小的單片機就可以幫助我們解決問題,單片機,又稱單片機微型計算機,是一種集成電路芯片。單片機采用超大規模集成電路技術構成一個小而完善的微型計算機系統,單片機以其強大的功能,簡單的設計,制造的廉價,支持指令集多,所以應用到眾多嵌入式系統開發中。
    
    ××××××××(小4號宋體,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××……
    
    緊緊圍繞畢業論文選題,按照導師的要求完成,主要闡明該項研究的目的和范圍,本研究課題范圍內國內外己有文獻的綜述,以及該項研究工作的實用價值或理論意義,論文內容安排等。
    
    因此 ,基于單片機的雙容水箱設計有很大的實際意義。對于我們的生活與實驗研究有很大的促進作用。
    
    1.2發展歷史、現狀及發展趨勢
    
    1.2.1國內外水箱控制的發展:
    
    水箱系統是典型的過程控制實驗設備之一,在國內外有很多大學和實驗室都已得到廣泛地運用。如英國牛津大學、劍橋大學、德國杜伊斯堡大學、韓國首爾大學、中國清華大學、浙江大學、哈爾濱工業大學等高校都引進了水箱控制系統實驗裝置。它不僅可以作為液位過程控制的實驗裝置,還可以應用到非線性控制和故障診斷的研究項目中。
    
    在德國杜伊斯堡大學測量與控制系的研究者使用DTS200模型成功的測量非線性解耦方法和基于模型的故障診斷方法[6].Noura Hassan用三容水箱液位控制系統作為實驗模型對執行器容錯控制的設計進行研究[7];又如R.Sehab以雙容水箱液位控制系統為研究對象提出來一種用于非線性系統的模糊PI監控器的設計報告[8].又如德州學院機電工程系的金秀慧做了基于MCGS的液位監控系統設計,它是一種基于AT89C51單片機的遠程液位數據采集監控系統,采用單片機作為控制核心,上位機采用MCGS編寫的監控軟件,整個系統可以完成液位信號的采集與轉換、數據傳送和顯示、控制等功能[9].
    
    在國內也有許多研究者研究水箱的控制問題,如北方工業大學理學院的安艷偉做了基于單片機的分布式液位控制系統設計,設計了一種基于51單片機為核心多機分布式液位控制系統,由數據采集模塊,處理模塊和多種通訊平臺組成,既滿足了測量精度的要求,同時具有較高的可靠性,成本低,控制靈活。又如南京郵電大學的牛標和張代遠所做的可監控智能液位控制器系統設計中列舉了液位控制系統可以采取的硬件方案以及他們各自的優缺點,采用FPGA作為控制器可以實現各自復雜的邏輯功能,規模大,密度高,他將所有芯片集成在一塊芯片上,減小了體積,提供穩定性,并且可應用EDA軟件仿真、調試,易于進行功能擴展[10].
    
    1.2.2水箱控制得發展方向:
    
    液位控制系統一般指工業過程中自動控制系統的被控變量為液位的變化[11].在生產過程中,對液位的相關參數進行控制,使其保持在一定值或一定規律范圍內變化, 以保證質量和生產安全,師生產自動進行下去。在此基礎上發展起來的單片機綜合了計算××××××××××××××××××××××××……
    
    2.研究方案:
    
    2.1設計目的
    
    設計雙容水箱的水路循環系統,采用SIMULINK對所設計的系統進行仿真分析,確定最佳算法。采用單片機控制器對雙容水箱液位進行控制。
    
    2.2本課題主要解決的問題
    
    1.運用單片機作為水箱的控制核心,完成水箱的水位控制、報警和自動切換
    
    2.采用PID串級控制完成雙容水箱的控制系統
    
    3.采用匯編語言對系統進行編程
    
    4.采用SIMULINK對設計系統進行仿真
    
    5.寫出相應的使用說明、使用效果和改進意見
    
    2.3本課題擬采用研究方法和途徑
    
    雙容水箱液位控制系統主要由以下幾個基本環節組成:控制對象(水箱)。液位測量變送裝置、控制器(單片機)、執行器(電動調節閥)、水泵、儲水箱。如圖1所示。
    
    LT表示液位變送器,水箱流入量和流出量分別為Q1和Q2,控制的主要目標是維持水箱的液位為其設定值H,即干擾出現時,控制器能迅速做出決策,并使被控量盡快到回到設定值。
    
    指導教師意見:
    
    附件:參考文獻注釋格式
    
    學術期刊  作者﹒論文題目[J]﹒期刊名稱,出版年份,卷(期):頁次
    
    如果作者的人數多于3人,則寫前三位作者的名字后面加“等”,作者之間以逗號隔開。例如:
    
    [1] 李峰,胡征,景蘇等。 納米粒子的控制生長和自組裝研究進展[J]. 無機化學學報, 2001, 17(3): 315~324
    
    [2] J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods[J]. Journal of Crystal Growth, 2001,233:5~7
    
    學術會議論文集  作者﹒論文題目﹒文集編者姓名﹒學術會議文集名稱[C],出版地:出版者,出版年份:頁次
    
    例如:
    
    [3] 司宗國  謝去病  王群﹒重子湮沒快度關聯的研究﹒見趙維勤,高崇壽編﹒第五屆高能粒子產生和重離子碰撞理論研討會文集[C],北京:中國高等科學技術中心,1996:105
    
    圖書  著者﹒書名[M]﹒版本﹒出版地:出版者,出版年﹒頁次
    
    如果該書是第一版則可以略去版次。
    
    例如:
    
    [4]韓其智  孫洪洲﹒群論[M]﹒北京:北京大學出版社,1987﹒101
    
    學位論文  作者﹒論文題目[D]﹒學士(或碩士、博士)學位論文。 出版地:出版者,出版年份
    
    例如:
    
    [5] 陳異。納米粒子形貌控制研究[D]. 碩士學位論文。 北京:中國科學院, 2002
    
    專利  專利所有者。專利名稱[P]. 專利國別:專利號,日期。
    
    例如:
    
    [6] 姜錫洲 . 一種溫熱外敷藥制備方案[P]. 中國專利:881056073,1989-07-26.
    
    報紙類  作者。篇名[N].報紙名,出版日期(版次)
    
    [7] 李大倫。經濟全球化的重要性[N].光明日報,1998-12-27(3)
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