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智能提拉机的设计与实现开题报告

 2021-03-21 12:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

2004年石墨烯的问世在科研界引发了一场研究热潮,作为它的发现者,英国物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫也因此获得2010年诺贝尔物理奖。在不断深入研究石墨烯的制备方法和性质的过程中,其应用领域也在不断扩大。纳米尺寸的石墨烯拥有很多特殊的优异性能,包括超高电流密度、超高载流子迁移率、化学惰性、极高的导热率、优异的透光率、超疏水性、优良的机械性能等,使其成为新一代最具潜力的电子材料。

过去的几十年里,电子学领域的巨大进步在计算机、通讯、自动化以及其他应用方面深刻的影响着我们每个人的生活,很大程度上,这种进步源于现代微加工技术使得期间的尺寸不断的缩小,从而能制造初级程度更高、速度更快的电子电路。但是,利用尺寸不断减小的硅基半导体材料来延长摩尔定律的发展道路已逐渐接近终点。硅材料的加工极限一般认为是10nm现款,受物理原理的制约,小于10nm后不太可能生产出性能稳定、集成度更高的产品。电子在石墨烯中能够以光速进行移动,并且没有散射,正是因为这个特性使得石墨烯成为晶体管中导电通道的最理想的材料,用它制作的晶体管尺寸也会更加的小,速度会更加的快,能耗也会更加的低。同时还有研究表明,拥有特殊结构与性质的石墨烯是一种较好的聚苯胺填料,在微波屏蔽与微波吸收领域有非常广阔的应用前景。

本次研究的主要目的是设计一个制备石墨烯薄膜的智能提拉机,提拉机预期具备的功能包括:可视化的显示屏,按键操作系统、可设置的提拉线速度、具有标准的rs232接口通过串口由计算机控制等。这台设备可以为高校的微波射频实验室研究石墨烯薄膜的电气特性提供材料。同时也能应用于液相法制备其他的薄膜材料。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

此次研究目的就是设计并制作一台新型薄膜电磁材料镀膜制造术所用的(石墨烯薄膜)智能提拉机。智能提拉机包括机械框架设计、电路控制这两大模块。

机械框架包括整机的机械结构的设计,以及最重要的传动装置的设计。电路控制模块包括伺服电机驱动和程序控制系统、gui按键设备操作系统、与上位机相连的控制程序的设计。设计的提拉镀膜机基本参数包括提拉速度、分辨率(提拉速度的精度)、提拉行程、可镀膜基片的尺寸、浸渍时间、镀膜次数等。最后通过对样机制备的石墨烯薄膜材料进行测试来验证样机的实验性能。

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3. 研究计划与安排


  1. 第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,完成开题工作;
  2. 第4-9周:研究提拉机的控制电路和机械部分制作技术;
  3. 第10-13周:构建测试系统,开展测试,得到结果;
  4. 第14-16周:完成并修改毕业论文;
  5. 第17周:准备论文答辩。


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4. 参考文献(12篇以上)

1、m. moazen;m. b. b. sharifian; h. afshari, pid control of maglev guiding system for linearelevator,[c], 2012 ieee 5th india international conference on power electronics(iicpe), 2012.

2、néstor o. pérez-arancibia;john p. whitney; robert j. wood, lift force control of flapping-wingmicrorobots using adaptive feedforward schemes[j], ieee/asme transactions onmechatronics, volume: 18, issue: 1, 2013.

3、anand r;m. mahesh, elevator drives energy analysis with duty loads and behavior indynamic conditions[c], 2016 ieee international conference on emergingtechnologies and innovative business practices for the transformation ofsocieties (emergitech), 2016.

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