2017年电气专业毕业设计题目汇总表 - 图文

2017年电气专业毕业设计题目汇总表

说明：本表题目仅供测控技术与仪器专业大四学生选择，每人1题，并要征得指导教师同意。未列入本表的题目，选题均无效，不接受补交题目。本学期考试前一周开题，请大家选题后立即与指导教师联系，了解具体要求，做好开题准备工作。开题通过的学生，才可以正式开展毕设工作。选题时间截止到本周5.

序号 题目名称 研究内容简介 现有检波器采集频段在1Hz以上，难以满足低频信号的分析和应用，毕业设计主要内容为设计实现低通滤波器，滤除高频噪声，将低频段指导教师 备注 1 增益可控低通滤波周晓华信号进行放大，进一步提升低频信号的有效分析。指标：低通滤波器17390064865 器的设计与实现 的-3dB带宽在50Hz左右增益控制范围为可控增益倍数为1,2,3,4...20倍可调。主要对0.1-2Hz频段信号进行抬升。 直立长方体的磁2 场、磁梯度场的正演计算 直立长方体的引力3 场、引力梯度场的正演计算 用Matlab语言实现不同参数长方体磁场及磁梯度场的正演计算，并实现交互式输入输出。 输入信息包括：地磁场强度、磁倾角、长方体长宽高和磁化率、埋藏深度等；输出信息包括：磁异常平面、曲面等值线图、剖面视图等。 用Matlab语言实现不同参数长方体引力场及引力梯度场的正演计算，并实现交互式输入输出。输入信息包括：长方体长宽高和剩余密度、埋藏深度等；输出信息包括：重力及重力梯度异常平面等值线图、剖面视图等。 对断层面库仑应变变化监测需求，以多点光纤光栅应变监测和环形扫刘通 13080033475 刘通 应用于库仑力监测4 的高精度多点应变传感系统 描解调系统为研究对象，以制作能够模拟应用于库仑力监测的高精度多点应变传感系统为研究目标。通过建立细锚杆的应变传递力学模型，研究锚杆的应变传递及分布规律；设计锚杆内应变结构、温度补偿、保护结构，准分布式结构，实现高精度多点应变测量。 基于盲源分离算法提出为实现相同波长的光纤测点复用、减小温补光栅的光谱带宽消耗，实现时变混合同波长光纤信号的复用，主要有以张天瑜 15567766673 基于盲源分离的同5 波长光纤复用技术研究 下研究工作：1）在盲源分离算法的基础上，给出了时变混合同波长光纤信号的分离算法；2）通过采用随机信号、梯度信号、锯齿信号及正弦信号来模拟光纤实现温度、应变、压力及振动检测所得光纤源信号对所提出的基于改进盲源分离的光纤时变混合信号分离算法进行了仿真验证；3）构建光纤试验平台通过获取光纤物理场源信号对光纤复用技术的实用性进行了试验验证。 张天瑜 基于安卓系统的水6 压致裂法自动测量参数的软件设计 一种基于FPGA的DDS技术的扫描激光器驱动非线性补偿技术研究 针对水压致裂法自动测量参数，实现对流量、压力等物理量的监测。基于安卓平台进行软件开发，实现数据处理的自动化。该交互式软件包括数据采集、数据储存显示、数据分析、数据处理等几个主要模块。实现参数的自动测量、实时数据分析和图形显示。其图形化编程方式可以使得编程及使用过程简洁明了，具有使用可靠、方便的优点。 根据FFP的扫描特性使用FPGA生成FFP驱动电源。接着针对FFP压电陶瓷（PZT）的非线性特性，通过在FPGA中使用直接频率合成（DDS）技术对其进行线性补偿。通过对DDS波形查找表ROM中的波形存储值进行校正，从而根据FFP的非线性特性定制 ROM表存储值，从来改变锯齿波上升沿电压的增长特性，使其线性扫描，这样使得 PZT 的非线性效应得到有效补偿。 张天瑜 7 张天瑜 （1）研究发射负载与发射频率的匹配关系； 8 机载浅层电磁探测（2）设计100Hz-100kHz电磁脉冲驱动波形； 系统发射模块设计 （3）设计小型化脉冲发射天线； （4）研制电磁脉冲的功率发射电路。 （1）设计时、频域双通道采集系统的模拟调理电路； 刘长胜 刘乃嘉 9 机载浅层电磁探测制； 系统采集模块设计 （2）设计基于FPGA的数字采集卡，实现对时、频域信号采集的控刘长胜 张春锋 （3）设计高速USB驱动程序，实现采集卡与上位机的高速数据传输； （4）设计上位控制程序，实现采集板卡控制与数据存储、显示。 10 履带行走装置遥操作行驶控制系统设计 基于GA算法的多自由度机械手轨迹规划及控制系统设计 利用FPGA建立履带车与上位机的远程通讯模块，通过远程通信模块实现履带行驶的远程操作。 张冠宇 13604318609 11 对机械手运动学原理进行学习，并通过GA算法对其进行轨迹规划，通过仿真及试验对其规划效果进行分析。 张冠宇 基于STM32的多自基于STM32对机械手的控制系统进行开发，了解STM32的基本编程12 由度机械手控制系原理和机械手的运动特点，完成驱动系统开发。 统设计与开发 基于PSO-神经网络对履带行走装置进行运动学分析，通过PSO-神经网络对其行驶轨迹13 的履带行走装置控进行控制，利用仿真分析的方法验证控制方法的有效性。 制系统设计与仿真 14 基于Labview的履带行走装置可视化操作系统设计 对履带行走装置的驱动系统和视觉系统进行设计开发，并基于Labview对其上位机控制界面进行设计，利用模型履带车对控制其控制系统进行设计。 对履带行走装置进行运动学分析，通过模糊PID对其行驶轨迹进行控制，利用仿真分析的方法验证控制方法的有效性。 张冠宇 张冠宇 张冠宇 基于模糊PID的履15 带行走装置轨迹跟踪控制系统设计 16 基于神经网络的多自由度机械手解耦控制系统设计 张冠宇 对多自由度机械手进行运动学分析，利用神经网络对其运动学进行逆向求解，最后达到精准控制的目的。 LED驱动为电流源控制，阵列LED存在不一致的问题，需要解决电流控制均衡性问题。 张冠宇 17 阵列LED非隔离驱动器设计 设计3并3串大功率LED的非隔离驱动器设计，实现各串电流偏差在要求范围以内。 技术指标：输入电压15V，驱动器输出电流1.05A与450mA，三串LED的驱动电流偏差小于10%。 随着电磁法探测接收系统灵敏度提高，发射一次场的波动要求越来越高，也就要求电磁发射机输出电流控制精度越来越高，首要的问题就李刚 18186883264 18 电磁发射输出电流高精度采集电路 是解决输出电流高精度采样问题。 学习电磁发射机的基本原理，熟悉输出电流波形特征，设计高精度采样电路方案，进行测试验证方案有效性。 技术指标：发射电流在1-10A之间，采样精度不低于5‰。 李刚 19 小功率双向DC/DC随着新能源发电的应用，储能系统应用越来越广泛，双向DC/DC变换李刚 变换器设计 器可以实现储能电池充放电一体化控制，提升系统效率。 对比双向DC/DC变换器的拓扑结构，构建一个新能源发电储能模拟系统，实现电池的充放电自动切换控制。 技术指标：输入电压24V，输出电压12V，输出电流1A，给蓄电池充电，同时给直流负载（50欧姆电阻）供电，充放电切换响应时间不大于100ms。 随着分布式发电与直流微网的发展，三端口DC/DC变换器成为多输入电源应用的关键部件。 20 三端口DC/DC变换器设计 分析三端口DC/DC变换器的拓扑特性与工作原理，推导三端口DC/DC变换器的工作过程，设计实验样机与控制软件，进行实验测试。 技术指标：输入电源1为直流24V电源，输入电源2为12V蓄电池，输出电压在5-30V之间可调，负载电阻为30欧姆。 随着电磁法探测接收系统灵敏度提高，发射一次场的波动要求越来越高，也就要求电磁发射机输出电流控制精度越来越高，首要的问题就是解决输出电流高精度采样问题。 李刚 21 高精度电磁发射电路设计 学习电磁发射机的基本原理，熟悉输出电流波形特征，设计高精度采样电路方案，进行测试验证方案有效性。 输入电压120V和150V，负载电阻5、10欧姆情况下，发射电流额定值为10A，输出电流波动不高于1%，电压调整率不高于1%，负载调整率不高于2%。 随着电动汽车的发展，锂电池的应用越来越广泛，分析锂电池工作特性，建立其数学模型，有助于分析充电器的控制模型，优化控制参数，改善系统性能。 李刚 邱士林 22 锂电池建模与充电器控制仿真 根据锂电池充放电特性，电量剩余情况，建立锂电池数学模型，从而构建充电器的控制系统模型，分析其频率特性，对控制器参数进行优化，通过仿真实验，验证控制参数的有效性。 技术指标：单相输入电压220V，输出电压400V，输出电流10A。建立18650锂电池数学模型，并构建电池组仿真模型用于充电器的控制仿真。 1、对Boost功率因数校正电路，建立电压和电流控制模型； 2、针对该电路，依据相关理论建立对应的小信号等效模型； 李刚 基于遗传算法和小23 信号模型的PFC控制电路优化设计 3、利用小信号等效模型，基于遗传算法，选择控制电路参数，达到控制电路优化的目的； 4、利用Matlab或其它工具建立仿真模型，验证算法的有效性； 指标要求： 增益裕量6dB，相位裕量40℃以上 搭建H桥逆变电路，基于FPGA对三频伪随机进行程序编写。 发射模块主要负责发射不同频率的波形，利用FPGA控制产生发射所需频率，通过驱动模块，控制桥路开关管的导通和关断，经滤波器后孙彩堂 18584334362 24 基于伪随机调制技通过发射线圈可实现高频高能量的发射。 术的发射桥路设计 指标要求： 1、实现三频伪随机调制技术固定频率的波形产生(基波频率为300Hz)； 2、采用H桥逆变的拓扑结构； 孙彩堂 3、负载线圈的最大发射电流不小于1A（1kHz时）。 1、建立8字型PCB线圈仿真模型，分析该模型的磁场分布情况； 8字型PCB线圈磁25 场分布仿真 2、建立异常体模型，研究其在空间位置变化时的磁场信号变化情况； 3、相邻线圈相互干扰分析。 要求： 仿真测试频率范围100Hz-10kHz 1、采用2-4个AD，设计采样电路； 2、基于FPGA实现AD的控制，实现顺序采样，采样数据的拼接和传输； 孙彩堂 26 基于多AD的采样电路设计 3、在上位机对数据进行显示； 4、分别采集实际波形和标准波形，验证系统的有效性。 指标要求： 1、等效采样频率达到10kHz以上； 2、相位精度5℃以内 1、建立包含风电、光电、超级电容和蓄电池的孤岛运行微电网模型； 2、以运行成本最低为目标，结合微电网出力、功率平衡等约束条件，孙彩堂 基于PSO的微电网27 复合储能优化配置仿真 建立PSO优化模型； 3、以实际算例进行仿真，分析算法的有效性。 指标要求： 1、风机和光伏额定容量确定，分别在不同的风速和光照条件下进行仿真分析 孙彩堂 28 氦光泵磁力仪矢量测量方案设计 激光氦光泵磁力仪吸收室激励电路设计 在传统的氦光泵磁力仪对地磁场实现高精度标量测量的基础上，拟为传统的氦光泵磁力仪设计一套完整可靠的矢量测量方案，能够同时测量矢量和标量。 本课题需要得到合理的吸收室电路等效模型，并在此基础上选择和设计出结构合理的电路结构并且选择合适的器件，确保信号源提供的能量能够高效，稳定的传输到传感器的吸收室。对电路的性能进行仿真，完成对电路设计的优化，提出合理可行的方案。 本课题确定地磁场在不同空间高度下的分布情况，为水下、陆地、空周志坚 15526833332 29 周志坚 30 面向地磁导航的地磁场空间延拓算法仿真设计 中载体实现地磁匹配导航定位提供高精度的地磁基准图。本课题在Matlab软件环境下，根据场源的几何参数和磁性参数生成磁源模型作为磁异常，生成空间地磁场仿真数据对地磁场延拓算法进行检验，并应用到实际航磁数据中。 航空磁测或海洋磁测无法对空间地磁场的所有点进行测量，但可以获周志坚 31 基于空间插值的地磁图制备技术仿真设计 得一定数量的空间离散点的测量样本。研究空间插值算法，根据已有的离散点测量数据，按照数学关系推出未知点或者位置区域的磁场数据，并加以网格化，形成可供地磁导航参考的地磁基准图数据。此外还需要对空间内插结果进行严格的检验，以评估插值效果。 磁异常及其梯度数据对磁性目标体具有较高的分辨率，是磁性测量的周志坚 32 基于磁场数据异常的空间位置反演仿真设计 异步电机在线保护有效手段，本题目主要完成模拟完成对卫星等航天器模型内部磁异常的磁性测量工作，并获得有效的磁性目标体空间位置信息。主要内容有磁数据的化磁极处理；利用信号处理分析技术提高数据的信噪比；地下目标弱异常信息的增强等等。 周志坚 33 （1）相序检测及反相时断电保护； 李振峰