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自动乒乓球发球机设计及其控制系统的研究

专 业: 机械电子工程
关键词: 乒乓球发球机 机械结构 对转双轮 自动控制系统 MATLAB仿真
分类号: TS952.36  TP273.5
形 态: 共 72 页 约 47,160 个字 约 2.256 M内容
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内容摘要


为了使练习者能更好地学习乒乓球技术以达到健身和训练的目的,本文针对乒乓球发球的特点,从总体上设计了一种新型的乒乓球发球机:

自动乒乓球发球机。

本文综述了国内外乒乓球发球机的现状,对已有发球机的机械结构进行分析,根据所需实现的功能,提出了改进的设计方案。

针对该发球机发球装置的缺陷,采用对转双轮的发球原理,使其能够实现旋转球和不旋球的发射;考虑原摆动装置的机械结构繁琐,不宜进行自动控制,对其进行了改进设计;此外,增加设计了升降装置,使发球功能更完善。

根据乒乓球飞行过程的受力分析建立了数学模型,并利用MATLAB进行仿真,分析出控制落球点各参数的合理取值范围,得出其相互制约关系。

论述了该自动乒乓球发球机的设计思想、工作原理、结构特点及控制系统,并详细介绍了该控制系统的设计过程,具体包括外围设备的选择、电动机的选择、PWM驱动器的选择等,论证说明了该控制系统的可靠性。

改进后设计的乒乓球发球机是一种新型的、性价比高的自动型发球机,它可以发出各种适合练习者需要的球,利用计算机对各种球的速度、角度、旋转进行控制,以满足练习者的不同技术需求。

同时设置了随机发球模式,对发球速度、发球角度和发球高度等参数进行随机化,实现落球点的随机变化..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1引言
1.2国内外乒乓球发球机的研究现状
1.2.1国外乒乓球发球机的研究现状
1.2.2国内乒乓球发球机的研究现状
1.3论文主要内容及课题意义
1.3.1课题研究的内容
1.3.2课题研究的现实意义
1.4小结
第二章 自动乒乓球发球机的机械系统设计
2.1改进前的乒乓球发球机简介
2.1.1改进前的乒乓球发球机的机械结构
2.1.2改进前的乒乓球发球机的工作原理
2.1.3改进前乒乓球发球机的结构分析
2.2自动乒乓球发球机的机械系统改进设计
2.2.1自动乒乓球发球机的摇摆机构改进设计
2.2.2自动乒乓球发球及的升降机构设计
2.2.3自动乒乓球发球机的发射机构改进设计
2.2.4自动乒乓球发球机的电动机选择
2.3小结
第三章 乒乓球的运动分析及发球机的参数设定
3.1自动乒乓球发球机的工作原理
3.1.1乒乓球飞行过程的力学分析
3.1.2乒乓球质心运动的数学模型
3.1.3乒乓球飞行过程的仿真分析
3.2自动乒乓球发球机的工作过程
3.3自动乒乓球发球机的技术参数
3.4小结
第四章 自动乒乓球发球机的控制系统设计
4.1总体设计
4.2自动乒乓球发球机硬件电路设计
4.2.1看门狗电路设计
4.2.2键盘和液晶显示电路的设计
4.2.3红外遥控系统的设计
4.2.4电动机转速测量电路设计
4.3电动机控制系统设计
4.3.1直流电动机的控制系统
4.3.2步进电动机的控制系统设计
4.4自动乒乓球发球机的软件设计
4.4.1软件设计分析
4.4.2软件设计流程图
4.4.3随机发球模式的程序设计
4.5小结
第五章 控制系统实验与结果分析
5.1系统调试
5.2控制系统实验
5.3实验结果分析
5.3.1直流电动机控制实验
5.3.2步进电动机控制实验
5.3.3发球机功能验证实验
5.4小结
第六章 结论
参考文献

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中图分类: > TS952.36 > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 其他轻工业、手工业 > 体育器具制造工业
其他分类: > TP273.5 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统

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