开题报告指导老师的意见样例.doc

开题报告指导老师的意见样例 开题报告指导老师的意见样例 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。 毕业设计(论文)开题报告1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析目的及意义： 电机采用稀土永磁直流无刷电机的变频洗衣机可根据衣物不同，选择不同洗涤速度与甩干速度，大大提高了洗涤效果。采用直流无刷电机直接驱动滚筒主轴，省去了常规洗衣机皮带传动，运行噪音低，变频洗衣机比常规洗衣机节能50%左右，在节水方面，实现水位与洗涤转速相匹配，多段水位自由可调，用最少水达到最好的洗涤效果。 国内外研究现状分析： 近年来，随着微电子技术、电力电子技术、现代控制技术、材料技术的迅速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，交流永磁同步电机以其体积小、结构简单等特点在工农业日常生活以及许多高科技产品中迅速得到了广泛的应用。因此，研究设计高精度、高性能的永磁同步电机成为现代电伺服驱动系统的一个发展趋势。 我国驱动电机及其控制器存在的主要问题：(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱，依赖进口，如硅钢片、电机高速轴承、位置转速传感器、IGBT模块等。进口产品成本高，影响电机系统产业化。(2)我国变频洗衣机电机的机电集成水平与国外差距较大。控制器集成度较低，体积、重量相对偏大。 (3)现阶段国家出台的家用电器驱动电机系统标准较少，且不完善。如：不同类型电机系统采用同一检测标准，缺乏可靠性、耐久性评价方法等。 电机及控制系统的发展趋势如下：(1)电机本体永磁化：永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此高性能永磁电机是我国驱动电机的重要发展方向。(2)电机控制数字化：专用芯片及数字信号处理器的出现，促进了电机控制器的数字化，提高了电机系统的控制精度，有效减小了系统体积。 (3)电机系统集成化：通过机电集成（电机与发动机集成或电机与变速箱集成) 和控制器集成，有利于减小驱动系统的重量和体积，可有效降低系统制造成本。 最早对永磁同步电机的研究主要集中在固定频率供电的永磁同步电机运行特性方面，尤其是对稳态特性和直接起动性能方面的研究。从80年代开始，国外开始对逆变器供电的永磁同步电动机进行研究。逆变器供电的永磁同步电机与直接起动的永磁同步电机的结构基本相同，但在大多数情况下无阻尼绕组。无阻尼绕组可以防止永磁材料温度上升，使电机力矩惯量比上升，电机脉动力 矩降低等优点。在逆变器供电情况下，永磁同步电机的原有特性将会受到影响，其稳态特性和暂态特性与恒定频率下的永磁同步电机相比有不同的特点。G.R.Slemon等人针对调速系统快速动态性能和高效率的要求，提出了现代永磁同步电机的设计方法，设计出了高效率、高力矩惯量比、高能量密度的永磁同步电动机，使永磁同步电动机伺服驱动性能得到了提高。D.Nuanin等研制了一种永磁同步电动机矢量控制系统，采用16位单片机8097作为控制器，实现高精度、高动态响应的全数字控制。永磁同步电动机矢量控制系统转速控制器大多采用比例积分(PI)控制。PI控制器具有结构简单、性能良好，对被控制对象参数变化不敏感等优点。N.Matsui，J.H.1ang等人将自适应控制技术应用于永磁同步电动机调速系统。仿真和实验结果表明，自适应控制技术能够使调速系统在电动机参数发生变化时保持良好的性能。通过对电动机参数变化进行在线辨识，并运用辨识的参数对调速系统进行控制，也能够提高控制系统的鲁棒性。B.K.Bose等人一直致力于人工智能技术在电气传动领域的应用，并取得了很好的研究成果。与此同时，国外一些著名的公司，如日本的FANUC、安川、富士通、松下，美国的AB公司、科尔摩根公司，德国的西门子公司，法国的BBC公司、韩国三星公司等不断推出交流伺服驱动产品。 随着DSP技术的飞速发展，永磁同步伺服系统的数字化正在快速地进行着。天津大学、华中科技大学、沈阳工业大学等研究了单片机或DSP构成的全数字交流伺服系统，采用预测控制和空间矢量控制技术，改善电流控制性能和系统响应精度，并开发了数字伺服系统。数字控制技术的应用，不仅使系统获得高精度、高可靠性，还为新型控制理论和方法的应用提供了基础。在国外各大公司相继推出相关产品后，我国的高校和科研院所也开始研究并推出交流伺服系统，如华中理工大学、北京机床研究所、西安微电动机研究所、中科院沈阳自动化研究所、兰州电动机厂等。其中，最为可喜的是，由广州数控生产的DR98全数字式交流伺服驱动装置，由高原数控烟台公司生产的GY一2000系列数字化交流伺服驱动器在我国的高精度数控伺服驱动行业已经打开局面，打破了外国公司垄断的格局,开创了民族品牌新纪元。 目前我国在变频洗衣机永磁电机的发展现状：(1)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力，开发了不同系列产品，可应用于各类变频洗衣机；产品部分技术指标接近国际先进水平，但总体水平与国外仍有一定差距；基本具备永磁同步电机集成化设计能力；多数公司仍处于小规模试制生产，少数公司已投资建立家用电器驱动电机系统专用生产线。(2)电机控制器关键部件电机控制器用位置转速传感器多为旋转变压器，目前基本采用进口产品，我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力，但产品精度、可靠性与国外仍有差距。IGBT基本依赖进口，价格昂贵，国产车用IGBT尚处于研究阶段。 毕业设计(论文)开题报告2.本课题的任务、重点内容、实现途径设计任务要求： 1PMSM电机调速范围：500rpm4500rpm可调；2要求三相输出电流波形必须是正弦波；3电机紧急保护功能；4控制方式采用基于FOC的转速控制方式；5转速稳态特性：负载转矩变化时（20%额定转矩），转速误差小于2%；6撰写毕业设计报告（论文）。 重点内容： 1了解ARM的基础知识，掌握STM32基本编程与应用；2理解PMSM电机磁场定向控制(FOC)调速系统硬件电路；3编写程序实现PMSM电机FOC调 速控制；4PMSM电机变频调速系统指标测试。 5运用Matlab/simulink软件建立一个初级的永磁同步电机的控制系统，包括硬件和软件部分并进行仿真实验。 实现途径： 课题所涉及的PMSM无刷电动机及驱动控制系统，由高性能永磁直流无刷电动机、微控制器(MCU)、位置传感器、驱动电路、智能功率模块(IPM)、保护电路等硬件和智能控制软件等组成。 1控制器选择本次设计用STM32F10x32位单片机和DSP型号为TMS320F2812芯片做对比，从中选折最合适的芯片： 1.应用以Cortex-M3为内核的STM32F10x32位单片机，其丰富的电机库函数降低了研发周期。其特点如下： （1）可以选择采用固件库开发，不必接触底层寄存器，大大缩短开发周期，降低上手难度。 （2）性价比高，32位的控制器有着接近于16位甚至高端8位控制器的价格。 （3）选型简单，从48到144引脚，101-107各系列，F1,F2,F4三代，从成本到功能均易于选择。 （4）全系列脚对脚、外设及软件的高度兼容性，给您带来全方位的灵活性。您可以在不必修改您原始框架及软件的条件下，将您的应用升级到需要更多存储空间/或精简到使用更少存储空间/或改用不同的封装（5）多达8个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入2.使用的DSP型号为TMS320F2812，DSP芯片主要用于实时，快速地实现各种复杂的数字信号处理算法，除具备通用微处理器的高速运算和控制功能外，针对高速数据传输、密集数据运算、实时数据处理等需求，在处理器结构、指令系统和指令流程设计等方面都做了专门设计。概括起来，DSP芯片的主要特点如下： （1）快速的指令周期，支持在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法运算；（2）采用改进的哈佛总线结构，可以同时完成获取指令和数据读取操作； （3）片内具有快速RAM，可通过独立的总线对多个存储器块并行访问；（4）硬件支持开销或无开销的循环及跳转指令，使得FFT、卷积等运算速度大大提高； （5）快速的中断处理和硬件I/O支持，保证了实时响应能力；（6）专用寻址单元，具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；（7）采用流水线操作，使取指、译码、取操作数和执行指令等操作可以重叠执行；（8）片内集成了丰富的外设模块，简化了系统硬件设计。 通过上述两种芯片的分析对比，再结合本次设计所需的一些实际要求，选择了以Cortex-M3为内核的STM32F10x32位单片机，选择这种单片机不仅大大缩短开发周期，还也降低了上手难度，而且性价比更高。 2基于FOC算法的PMSM控制设计选取STM32作为控制核心芯片，针对PMSM的控制采用了FOC+SVPWM控制算法。FOC(矢量控制)的应用使得交流PMSM具有直流电机一样的特性，解决了交流电机强耦合、非线性的问题，提高了系统的动态性能，实现对PMSM电流、转速双闭环的控制。 矢量控制的实质是坐标变换，即将PMSM三相定子电流Ia、Ib经过Clarke3/2变换成两相静止坐标系中的I、I，再经过Park变换得到两相旋转坐标系中的Id、Iq。通常在控制时令Id=0，实现定子绕组与d轴 的完全解耦，从而可以很好地控制电磁转矩，这与永磁直流电机的控制原理类似。电压空间矢量控制SVPWM是根据逆变器功率开关管的开关状态和导通顺序将圆形空间旋转磁场分成6个扇区，根据定子上Ua、Ub来确定当前所处的扇区，通过相应的控制算法输出路PWM信号控制逆变器桥开关管的导通和关断时间，实现对电机的调速控制。 毕业设计(论文)开题报告3.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法查阅期刊： 1.燕兰.永磁同步电动机PMSM矢量控制系统的研究J.电气技术,20XX,(12) 2.陈先锋,舒志兵,赵英凯.基于PMSM伺服系统的数学模型及其性能分析J.机械与电子,20XX,(01) 3.王丽,吴忠.基于Matlab/Simulink的永磁交流电动机仿真研究J.系统仿真学报,20XX,(01) 4.智泽英,韩如成,潘峰.基于DSP的空间矢量PWM控制系统J.太原重型机械学院学报,20XX,(04)夏5.王立欣,王宇野,王丰欣.基于DSP的电动车用永磁同步电机的控制方法J.电机与控制学报,20XX,(01) 6.孟彦京，赵广社，许德玉.近代交流调速的技术状况与发展动向J.西北轻工业学院学报,1995,(S1) 7.杨峰,齐蓉,蔡文举.基于DSP的数字式滑模变结构交流伺服系统研究J.微电机,20XX,(03) 8.张健,张东亮.永磁同步电机数字交流伺服系统J.微特电机,2002,(06) 9.薛青,花银群,程广贵,李健.基于永磁同步电机的高性能交流伺服控制系统研究J.科学技术与工程,20XX,(01) 10.高俊山，罗中明，鲍绍宣.一种新型矢量控制PWM调速系统J.电机与控制学报,1994,(04) 11.林辉,刘军.基于矢量控制的永磁同步电机研究J.电机技术,20XX,(01) 12.雷力,李院生,易亚军.基于TMS320F2812的双轴交流永磁同步电机伺服系统设计J.伺服控制,20XX,(02) 开题报告指导老师意见样例 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。 4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。 毕业设计(论文)开题报告1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析目的及意义： 电机采用稀土永磁直流无刷电机的变频洗衣机可根据衣物不同，选择不同洗涤速度与甩干速度，大大提高了洗涤效果。采用直流无刷电机直接驱动滚筒主轴，省去了常规洗衣机皮带传动，运行噪音低，变频洗衣机比常规洗衣机节能50%左右，在节水方面，实现水位与洗涤转速相匹配，多段水位自由可调，用最少水达到最好的洗涤效果。 国内外研究现状分析： 近年来，随着微电子技术、电力电子技术、现代控制技术、材料技术的迅速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，交流永磁同步电机以其体积小、结构简单等特点在工农业日常生活以及许多高科技产品中迅速得到了广泛的应用。因此，研究设计高精度、高性能的永磁同步电机成为现代电伺服驱动系统的一个发展趋势。 我国驱动电机及其控制器存在的主要问题：(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱，依赖进口，如硅钢片、电机高速轴承、位置转速传感器、IGBT模块等。进口产品成本高，影响电机系统产业化。(2)我国变频洗衣机电机的机电集成水平与国外差距较大。控制器集成度较低，体积、重量相对偏大。 (3)现阶段国家出台的家用电器驱动电机系统标准较少，且不完善。如：不同类型电机系统采用同一检测标准，缺乏可靠性、耐久性评价方法等。 电机及控制系统的发展趋势如下：(1)电机本体永磁化：永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此高性能永磁电机是我国驱动电机的重要发展方向。(2)电机控制数字化：专用芯片及数字信号处理器的出现，促进了电机控制器的数字化，提高了电机系统的控制精度，有效减小了系统体积。 (3)电机系统集成化：通过机电集成（电机与发动机集成或电机与变速箱集成) 和控制器集成，有利于减小驱动系统的重量和体积，可有效降低系统制造成本。 最早对永磁同步电机的研究主要集中在固定频率供电的永磁同步电机运行特性方面，尤其是对稳态特性和直接起动性能方面的研究。从80年代开始，国外开始对逆变器供电的永磁同步电动机进行研究。逆变器供电的永磁同步电机与直接起动的永磁同步电机的结构基本相同，但在大多数情况下无阻尼绕组。无阻尼绕组可以防止永磁材料温度上升，使电机力矩惯量比上升，电机脉动力 矩降低等优点。在逆变器供电情况下，永磁同步电机的原有特性将会受到影响，其稳态特性和暂态特性与恒定频率下的永磁同步电机相比有不同的特点。G.R.Slemon等人针对调速系统快速动态性能和高效率的要求，提出了现代永磁同步电机的设计方法，设计出了高效率、高力矩惯量比、高能量密度的永磁同步电动机，使永磁同步电动机伺服驱动性能得到了提高。D.Nuanin等研制了一种永磁同步电动机矢量控制系统，采用16位单片机8097作为控制器，实现高精度、高动态响应的全数字控制。永磁同步电动机矢量控制系统转速控制器大多采用比例积分(PI)控制。PI控制器具有结构简单、性能良好，对被控制对象参数变化不敏感等优点。N.Matsui，J.H.1ang等人将自适应控制技术应用于永磁同步电动机调速系统。仿真和实验结果表明，自适应控制技术能够使调速系统在电动机参数发生变化时保持良好的性能。通过对电动机参数变化进行在线辨识，并运用辨识的参数对调速系统进行控制，也能够提高控制系统的鲁棒性。B.K.Bose等人一直致力于人工智能技术在电气传动领域的应用，并取得了很好的研究成果。与此同时，国外一些著名的公司，如日本的FANUC、安川、富士通、松下，美国的AB公司、科尔摩根公司，德国的西门子公司，法国的BBC公司、韩国三星公司等不断推出交流伺服驱动产品。 随着DSP技术的飞速发展，永磁同步伺服系统的数字化正在快速地进行着。天津大学、华中科技大学、沈阳工业大学等研究了单片机或DSP构成的全数字交流伺服系统，采用预测控制和空间矢量控制技术，改善电流控制性能和系统响应精度，并开发了数字伺服系统。数字控制技术的应用，不仅使系统获得高精度、高可靠性，还为新型控制理论和方法的应用提供了基础。在国外各大公司相继推出相关产品后，我国的高校和科研院所也开始研究并推出交流伺服系统，如华中理工大学、北京机床研究所、西安微电动机研究所、中科院沈阳自动化研究所、兰州电动机厂等。其中，最为可喜的是，由广州数控生产的DR98全数字式交流伺服驱动装置，由高原数控烟台公司生产的GY一2000系列数字化交流伺服驱动器在我国的高精度数控伺服驱动行业已经打开局面，打破了外国公司垄断的格局,开创了民族品牌新纪元。 目前我国在变频洗衣机永磁电机的发展现状：(1)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力，开发了不同系列产品，可应用于各类变频洗衣机；产品部分技术指标接近国际先进水平，但总体水平与国外仍有一定差距；基本具备永磁同步电机集成化设计能力；多数公司仍处于小规模试制生产，少数公司已投资建立家用电器驱动电机系统专用生产线。(2)电机控制器关键部件电机控制器用位置转速传感器多为旋转变压器，目前基本采用进口产品，我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力，但产品精度、可靠性与国外仍有差距。IGBT基本依赖进口，价格昂贵，国产车用IGBT尚处于研究阶段。 毕业设计(论文)开题报告2.本课题的任务、重点内容、实现途径设计任务要求： 1PMSM电机调速范围：500rpm4500rpm可调；2要求三相输出电流波形必须是正弦波；3电机紧急保护功能；4控制方式采用基于FOC的转速控制方式；5转速稳态特性：负载转矩变化时（20%额定转矩），转速误差小于2%；6撰写毕业设计报告（论文）。 重点内容： 1了解ARM的基础知识，掌握STM32基本编程与应用；2理解PMSM电机磁场定向控制(FOC)调速系统硬件电路；3编写程序实现PMSM电机FOC调 速控制；4PMSM电机变频调速系统指标测试。 5运用Matlab/simulink软件建立一个初级的永磁同步电机的控制系统，包括硬件和软件部分并进行仿真实验。 实现途径： 课题所涉及的PMSM无刷电动机及驱动控制系统，由高性能永磁直流无刷电动机、微控制器(MCU)、位置传感器、驱动电路、智能功率模块(IPM)、保护电路等硬件和智能控制软件等组成。 1控制器选择本次设计用STM32F10x32位单片机和DSP型号为TMS320F2812芯片做对比，从中选折最合适的芯片： 1.应用以Cortex-M3为内核的STM32F10x32位单片机，其丰富的电机库函数降低了研发周期。其特点如下： （1）可以选择采用固件库开发，不必接触底层寄存器，大大缩短开发周期，降低上手难度。 （2）性价比高，32位的控制器有着接近于16位甚至高端8位控制器的价格。 （3）选型简单，从48到144引脚，101-107各系列，F1,F2,F4三代，从成本到功能均易于选择。 （4）全系列脚对脚、外设及软件的高度兼容性，给您带来全方位的灵活性。您可以在不必修改您原始框架及软件的条件下，将您的应用升级到需要更多存储空间/或精简到使用更少存储空间/或改用不同的封装（5）多达8个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入2.使用的DSP型号为TMS320F2812，DSP芯片主要用于实时，快速地实现各种复杂的数字信号处理算法，除具备通用微处理器的高速运算和控制功能外，针对高速数据传输、密集数据运算、实时数据处理等需求，在处理器结构、指令系统和指令流程设计等方面都做了专门设计。概括起来，DSP芯片的主要特点如下： （1）快速的指令周期，支持在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法运算；（2）采用改进的哈佛总线结构，可以同时完成获取指令和数据读取操作； （3）片内具有快速RAM，可通过独立的总线对多个存储器块并行访问；（4）硬件支持开销或无开销的循环及跳转指令，使得FFT、卷积等运算速度大大提高； （5）快速的中断处理和硬件I/O支持，保证了实时响应能力；（6）专用寻址单元，具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；（7）采用流水线操作，使取指、译码、取操作数和执行指令等操作可以重叠执行；（8）片内集成了丰富的外设模块，简化了系统硬件设计。 通过上述两种芯片的分析对比，再结合本次设计所需的一些实际要求，选择了以Cortex-M3为内核的STM32F10x32位单片机，选择这种单片机不仅大大缩短开发周期，还也降低了上手难度，而且性价比更高。 2基于FOC算法的PMSM控制设计选取STM32作为控制核心芯片，针对PMSM的控制采用了FOC+SVPWM控制算法。FOC(矢量控制)的应用使得交流PMSM具有直流电机一样的特性，解决了交流电机强耦合、非线性的问题，提高了系统的动态性能，实现对PMSM电流、转速双闭环的控制。 矢量控制的实质是坐标变换，即将PMSM三相定子电流Ia、Ib经过Clarke3/2变换成两相静止坐标系中的I、I，再经过Park变换得到两相旋转坐标系中的Id、Iq。通常在控制时令Id=0，实现定子绕组与d轴 的完全解耦，从而可以很好地控制电磁转矩，这与永磁直流电机的控制原理类似。电压空间矢量控制SVPWM是根据逆变器功率开关管的开关状态和导通顺序将圆形空间旋转磁场分成6个扇区，根据定子上Ua、Ub来确定当前所处的扇区，通过相应的控制算法输出路PWM信号控制逆变器桥开关管的导通和关断时间，实现对电机的调速控制。 毕业设计(论文)开题报告3.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法查阅期刊： 1.燕兰.永磁同步电动机PMSM矢量控制系统的研究J.电气技术,20XX,(12) 2.陈先锋,舒志兵,赵英凯.基于PMSM伺服系统的数学模型及其性能分析J.机械与电子,20XX,(01) 3.王丽,吴忠.基于Matlab/Simulink的永磁交流电动机仿真研究J.系统仿真学报,20XX,(01) 4.智泽英,韩如成,潘峰.基于DSP的空间矢量PWM控制系统J.太原重型机械学院学报,20XX,(04)夏5.王立欣,王宇野,王丰欣.基于DSP的电动车用永磁同步电机的控制方法J.电机与控制学报,20XX,(01) 6.孟彦京，赵广社，许德玉.近代交流调速的技术状况与发展动向J.西北轻工业学院学报,1995,(S1) 7.杨峰,齐蓉,蔡文举.基于DSP的数字式滑模变结构交流伺服系统研究J.微电机,20XX,(03) 8.张健,张东亮.永磁同