基于PLC的网球自动发射机设计
网球发球机毕业设计
网球发球机毕业设计网球发球机毕业设计毕业设计是每个大学生必须完成的一项任务，它不仅是对所学知识的综合运用，更是对自己能力的一次考验。
在选择毕业设计题目时，我对网球产生了浓厚的兴趣，因此决定以网球发球机为主题进行研究和设计。
一、背景介绍网球作为一项受欢迎的运动项目，发球是比赛中最重要的环节之一。
然而，由于发球的技术要求较高，对球员的力量、技巧和稳定性都有很高的要求。
因此，设计一款能够模拟球员发球动作的机器，不仅可以提高训练效果，还可以帮助初学者掌握正确的发球姿势和动作。
二、设计目标1. 模拟球员发球动作：通过精确的机械结构和控制系统，实现机器模拟球员的发球动作，包括起球、挥拍、击球等环节。
2. 可调节发球速度和角度：根据用户的需求，设计机器可以灵活调节发球的速度和角度，以适应不同水平的球员和训练要求。
3. 自动反馈和调整：机器能够自动检测发球的质量和效果，并根据反馈信息进行调整，以提高训练效果和球员的技术水平。
三、设计原理1. 机械结构：设计一个能够模拟球员发球动作的机械臂，通过电机和传动装置实现起球、挥拍和击球的动作。
机械臂的结构应该稳定可靠，能够承受高速运动和重复冲击。
2. 控制系统：采用单片机或者嵌入式系统作为控制核心，通过编程控制机械臂的运动轨迹和速度。
同时，设计传感器用于检测发球的质量和效果，通过反馈信息调整发球参数。
3. 调节系统：设计一个可调节的装置，通过改变机械臂的角度和位置，实现发球速度和角度的调节。
这个装置可以通过手动或者电动的方式进行操作，以满足不同训练需求。
四、技术挑战与解决方案1. 动作模拟：模拟球员的发球动作是设计中最大的挑战之一。
通过研究球员的发球动作和运动规律，设计合理的机械结构和控制算法，以实现高度还原球员的发球动作。
2. 发球速度和角度调节：通过电机和传动装置的设计，实现发球速度和角度的调节。
同时，通过编程控制机械臂的运动轨迹和速度，实现精确的发球参数调节。
3. 自动反馈和调整：设计传感器用于检测发球的质量和效果，通过反馈信息调整发球参数。
网球自动发球机微机控制系统设计-开题报告
网球自动发球机微机控制系统设计-开题报告一、研究背景和意义网球作为一项普及的运动项目，在国内外均有广泛的参与者。
然而，在学校等场合，人力资源和场地资源的不足限制了学生们的训练和比赛。
因此，本项目旨在设计一款网球自动发球机，以解决人力和场地等方面的资源限制问题，满足广大网球爱好者的需求。
二、研究内容和方法本项目将采用微机控制技术对网球自动发球机进行控制，使其能够模拟人工发球的动作，包括调节发球速度、方向和高度等参数。
具体研究内容包括：- 硬件设计：包括某型号单片机、驱动模块等硬件部分的设计和制作- 软件编程：采用C语言编程，实现发球机动作的控制和调节- 发球参数的优化：通过实验设计和数据分析，对发球机的发球速度、方向和高度等参数进行优化，使其满足不同程度网球爱好者的需求。
三、可行性分析本项目采用的控制技术和优化方法均已在其他领域得到了成功应用。
同时，网球自动发球机的市场需求也日益增长，有着广阔的市场前景。
因此，本项目具有很高的可行性。
四、预期成果通过本项目的研究和设计，将达到以下预期成果：- 设计出一款功能齐全、性能稳定的网球自动发球机- 实现发球速度、方向和高度等参数的自由调节- 为网球爱好者提供更加便捷、高效的训练和比赛条件五、研究计划本项目的研究计划如下：- 第一阶段（第1周-第2周）：调研市场需求和现有技术，确定项目可行性和研究方向- 第二阶段（第3周-第5周）：完成硬件设计和制作，并进行初步的软件编程- 第三阶段（第6周-第8周）：进行系统调试和测试，并进行一定程度的参数优化- 第四阶段（第9周-第10周）：完成实验设计和数据分析，对发球参数进行优化- 第五阶段（第11周-第12周）：撰写结题报告和相关论文，并准备项目展示和答辩。
六、参考文献[1] 周洪宇等. 单片机原理与接口技术[M]. 北京：清华大学出版社，2013.[2] 徐刚等. 单片机技术：原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2014.[3] 毛新文等. 自动化控制系统课程设计指导[M]. 北京：化学工业出版社，2015.。
基于PLC及Ethernet的发射机控制系统改造
槽路 匹配、冷却系统及供电系统 ４个部分组成 。高频放 大部分是由固态宽频带放大器和 ２个电子管构成的三级 放大系统，因此 电子管的灯丝、栅极、帘栅极、阳极以 及宽频 带放大器的供 电组成了供电系统，加之整个发射 机是一个 以分布参数为主的系统，所以槽路 匹配起着改 善发射机参数和性能的作用。原有的控制系统主要由继 电器和单片机实现的联锁保护机制，有着稳定可靠的优 点。 但随着整个加速器系统 自动化水平的提高，Ｎ １ Ｂ 发 射机系统的远程控制就Байду номын сангаас得 日益突 出，考虑到其工作在 个高压、低压 、交流、直流 、脉冲和模拟信号混合的
测量。
作者 简介 ：文 良华 （ ９ ０ ） １ ８ 一 ，男，在 读硕 士 ，研 究方 向为
电路 与 系统 。
２ Ｉ ＷＷ．ｈ ａ ｔ ｅ 电 Ｗ ｃ ｉ ｅ ． ｔ 工拄术 ｎ ｎ Ｉ
维普资讯
Ｐ Ｃ及 触 摸 屏 控 制 技 术 Ｌ
用了如图 ３所示 的光 隔离 电路 。改变 电路中电阻的阻值 和Ｔ Ｐ ２ — 的电源值 大小， Ｌ ５ １４ 就可以实现５ ２ Ｖ的调节。 －４ 有了光隔离的存在，即使系统发生了过压现象，也只会 损害 Ｔ Ｐ ２ —，从而有效地保护了Ｓ —０ 的 Ｉ／ Ｏ模 Ｌ ５ １４ ７３ ０ ｏ Ｄ
和测量的精度，设计 了
如图 ４所示的光 隔离放
大保护接 口电路 。因此
图 ３ ５ ２ Ｖ的光隔离 电路 ￣４
基 金 项 目： 兰 州 重 离 子 加 速 器 国 家实 验 室 资 助 课 题 ＨＩ Ｌ ＲＦ
改造 项 目． 号 ：Ｈ ＲＦ ２ ０ １ ０ 编 Ｉ Ｌ ０ ６ ０
系统涉及 的 １ 路模拟量的采样可 以通过改变 电位器以 ２ 及和 Ｓ —０ ７３ ０的 Ａ 模块的比例 因子，实现对参数的精确 ｆ
毕业设计论文-网球发球机设计论文
1前言1.1选题背景随着网球运动的发展，网球发球机应运而生。
据调查，近年来国内的网球发球机市场基本处于空白状态，基本上都是在销售国外的产品。
从《自动发球控制系统》[3] 一文中了解到：相比我国，国外发球机的发展已有一定规模，功能也比较齐全，但价格一直居高不下，所以需要设计一种适用于平时的训练的简易实用的网球发球机。
目前，在市场上主流的网球发球机是靠两个轮子的相对旋转时挤压网球将网球打出。
因为这样发球能提供更高的性能，对球的控制比较准确。
同时，一般网球机都有先进的微电脑自动控制技术，能够实现可远程控制发球，在全场和半场任意调整发球。
所以，本文也采用这种双轮摩擦发球方式，同时采用单片机实现对网球机的控制。
随着大规模集成电路的发展，单片机技术也越来越成熟，现已应用在各种控制领域。
相对于微机而言，单片机的性价比较高，非常适合应用在简单的控制场合；同时，它还有集成度高、体积小，可靠性高与抗干扰能力强等优点。
在强磁场环境下，易于采取屏蔽措施，可以在恶劣环境下正常工作；控制功能强，功耗很低；系统扩展和系统配置有一定规范，所以容易构成各种规模的应用系统。
本设计采用的AT89S52单片机是一种低功耗、高性能并且系统内含有8KB可编程Flash 存储器的8位CMOS 微处理器。
1.2设计内容网球发球机的设计内容包括两大部分：机械机构和电路控制。
机械机构是发球机的主要部分，它构成网球发球机的骨架。
机械部分最主要的是发球机构，包括它发球的原理、对发球力度的控制以及如何更接近的模拟人的动作等等。
另外，还要一些辅助机构调节发球高度、发球角度及发球频率等。
机械机构是抛出网球的直接执行机构。
第二部分是电气控制部分。
电气控制部分通过各种电路来实现对机械的各个机构的协调控制，使发球机能随意的调节发球速度、发球频率、发球高度及摆动角度，从而满足不同水平的练习者的要求。
两大主要部分有机统一的构成一个完整的网球发球机。
2 总体方案设计网球发球机从整体上包括机械部分设计和电路部分设计，下面先叙述一下总体的设计方案。
机械设计课程设计—网球训练发球机
机械设计课程设计—⽹球训练发球机机械原理课程设计说明书设计题⽬⽹球训练发球机专业班号设计者指导教师完成时间⽬录⼀．设计背景及设计任务 (2)⼆．最初⽅案设想 (2)三．基本功能分析及最终⽅案 (2)四．解决⽅案的简单说明 (3)五．相关设计 (3)六．相关数据计算 (4)七．设计总结 (7)⼋．参考⽂献 (7)⼀．设计背景及设计任务起源于法国的⽹球现在成为了全世界最流⾏的球类运动之⼀，深受户外运动⼈⼠的喜爱。
但事实上，作为⼀个对抗性的运动，当你只有⼀个⼈的时候，或许也只能徒唤奈何了，⽽我们的这个⽹球发球机的设想，便是为了应对这种情况⽽产⽣的。
尽管可能⽆法获得如同与⼈对抗时的乐趣，但对于技术的提⾼与⾃⾝的锻炼还是有很⼤的帮助的。
经过我们⼩组分析讨论，我们⼀直认为⽹球发球机是⼀个很有前景的机械设备，所以我们决定设计⼀个⽹球训练发球机。
⼆．最初⽅案设想原理：采⽤抛⽯机原理，考杠杆把球抛掷出去优点：结构简单，便于设计缺点：因为是连杆，所以速度不能过⾼，如果速度过⾼，将产⽣强烈震动。
三．基本功能分析及最终⽅案功能基本要求： 1.⾃动连续发球2.发球速度可调，且具有⼀定的速度3.落点的随机性4.必要时可以加上下旋最终⽅案：顶盘承载球，转盘每转⼀圈可实现⼀次发球，球落⼊通道后进⼊摩擦轮中间，接着有摩擦产⽣的速度带出。
四．解决⽅案的简单说明顶盘承载球，转盘每旋转⼀圈⽚刻实现⼀次罚球，球落⼊通道后进⼊摩擦轮中间，接着有摩擦产⽣的速度带出。
的两岸滑块是锯齿结构，其与主体部分底部的半齿轮啮合可以带动主体的左右旋转。
⾃动发球的连续性可以有出转盘的旋转周期⼤⼩确定，发球速度由摩擦轮的速度控制，上下旋可由上下摩擦轮的速度相对性决定，出球⾓度的左右旋问题取决于连杆锯齿的运动。
因此，可以近似地认为出球具有随机性。
五．相关设计1.出球组成零件：顶盘，底盘，转盘，电主轴2.发球组成零件：输球通道，摩擦轮系，动动⼒源电机3.左右旋组成零件：⼩型电机，凸轮，连杆，锯齿，主体转盘凸轮连杆锯齿4.⽀撑组成零件：矩形⽀撑台，四个可调⾼度⽀撑架六、相关数据计算1 ⾸先⽹球通过球⽹所需数据相关数据：标准⽹球场地尺⼨：22.77m（长）×8.23m（宽），⽹球中⼼上沿距地⾯为0.914m。
网球发球机毕业设计论文
网球发球机作者姓名刘赛专业机械设计制造及其自动化指导教师姓名魏高峰专业技术职务教授目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1 毕业设计的目的及意义 (4)1.2 网球发球机技术的发展现状 (4)1.3 国内外网球发球机的研究现状 (5)1.3.1国外网球发球机的研究现状 (5)1.3.2国内网球发球机的研究现状 (6)1.4 网球发球机 (7)1.4.1网球发球机设计要求 (7)1.4.2研究设计方法及技术路线 (7)1.5 本章小结 (8)第二章网球发球机的工作原理及工作过程 (9)2.1网球发球机的工作原理 (9)2.2网球发球机的工作过程 (9)第三章网球发球机的机械结构设计 (10)3.1发球装置 (11)3.1.1发球动力 (11)3.1.2发球装置的驱动系统 (12)3.1.3发球装置中轴的设计 (14)3.1.4轴承的选择 (15)3.1.5键的选择 (16)3.1.6联轴器的选择 (17)3.2 调节俯、仰角度装置 (18)3.2.1电机的选择 (18)3.2.2键的选择 (18)3.2.3联轴器的选择 (19)3.2.4齿杆的选择 (20)3.2.5轴承的选择 (20)3.3供球装置 (21)3.4底板与壳体 (22)3.5本章小结 (22)第四章网球发球机的控制系统设计 (22)第五章总结 (23)参考文献 (25)致谢 (26)摘要为了使练习者能更好地自学习网球技术以达到健身的目的，从而提高全民参与网球运动的积极性，针对网球发球的特点，从总体上设计了一台新型的网球发球机。
本文论述了智能网球发球机的设计思想、工作原理、结构特点及控制系统，并探讨了网球发球及控制系统的设计原理，从摩擦轮发球原理谈起，介绍了网球发球机的结构和系统设计。
在此基础上，设计了一种新型的、性价比高的发球装置。
该装置利用双轮摩擦原理，发出各种适合练习者需要的球，同时利用计算机对各种球的速度、角度、旋转进行远程控制，以满足练习者的各种技术需要。
网球发射机器人综合设计
开发研究网球发射机器人综合设计徐宇涵常峥平威（武昌首义学院，湖北 武汉430064）摘要:为了使网球发射机更加专业化并且适用于训 练，设计研究了更适合网球发射的机械结构。
通过运用三维建模软件和对强度的校核与验算，设计出包括 网球进球口的收集，网球分拨盘结构、网球发射结构以 及网球转侖结构的网球发射机器人。
填补了网球发球 机器人领域的机械结构空缺，优化升级了现有的网球结构，为网球运动员的训练提供了有利的技术支持。
关键词:网球发射；有限元分析；多领域建模与仿真； 储球分球1简介1.1项目的研究意义此机器人的机械结构设计为网球的多功能发射实现了可能，它可以变换网球的发球点、网球的落点、网球的旋度、 网球的角度以实现模拟专业选手的球路。
全方面地模拟训 练者可能面临在实际赛场上的大多数问题，并加以强化锻 炼。
通过编程可以拓展网球发射机器人的功能，实现单向发球、单一旋度发球、高远球、吊球等类似于真人的不同球 路发球的拟真。
同时由于机器可以实现全场地运动，可以锻炼运动员的回球能力。
1.2国内研究现状网球运动在1885年前后传入中国。
最早的中国国内的网球比赛是于1898年在上海举行的斯坦豪斯杯赛。
1906年，国内大部分学校开始举行校际网球赛，促进了网球运动在中国的传播。
网球逐步迈向大众视野的同时，更 加扩大了公众对网球的运动训练的需求。
与此同时，网球 训练必须要双人对打的条件成为了无数网球爱好者难以进步水平的根本原因。
而网球发球机则改变了只能双人对打 的局面，尽管无法体验到和人对打的激动、技艺、乐趣，但是 对于自身技术提高会有很大帮助。
现在主流网球发球机的 发球机主要为弹射式发球，有部分采用对转双轮结构，但是都存在着功能单一、结构简单、精度较差等明显劣势。
而且 这类发球机构的服务对象都针对一般性的网球爱好者。
所 售商品大多都有结构轻便、体积较小等特点。
而此网球发球机构 同时兼具了市面上普遍存在的网球发球机构的 优点，同时又具有精度高，功能全面，可调节幅 度大的优点。
一种网球自动发球装置的设计
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机械
2020 年第 3 期 第 47 卷
过程机器自动捡球。网球自动发球装置在大幅 改善发球质量稳定性的同时，大大降低了练习 者因频繁捡球而造成的体力损耗，提高了网球 训练活动的质量和效率。
1 网球自动发球装置的方案设计
开展市场调研活动，对如图 1 所示市场上 现有网球发球机的性能技术特点进行总结：
无法保持在稳定状态，这就使得训练效果不理 想。此外，训练中需要不断重复的捡球环节也 大量消耗了练习者和陪练人员的体力，影响到 了网球的练习效果。为解决这一问题，本文设 计了一款集捡球和发球功能为一体的网球自动 发球装置，可以替代陪练人员的角色来帮助网 球练习者进行训练，训练时不仅可以根据各种 训练要求进行有针对性的发球，还可以实现全
（1）TUTOR 发球机。运用对转双轮原理 发球。当网球接触到摩擦轮后，在高速旋转的 两摩擦轮带动下挤入它们之间的空隙。由于两 个反向摩擦轮的摩擦力作用，网球获得一定初 速度发射出去。摩擦轮由伺服电机驱动。发球 的稳定性高，可控制球速、角度、频率。缺点 是发球旋向单一、造价昂贵。
应大众消费水平。缺点是噪音大、功率大、不 能使用蓄电池供电。
网球运动作为世界上第二大球类运动，深 受广大青少年的喜爱，在我国的普及程度也越 来越高。在练习时，无论是初学者，还是专业 网球运动员，都需要一位陪练人员。然而陪练 人员在陪同练习者进行训练的过程中，由于受 到周围环境、精神状态和身体条件等因素的影 响，很难做到发挥的水准始终如一，其对发球 角度、发球球速和发球距离等技术指标的把握
中图分类号：TH122；G845
文献标志码：A
doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2020.03.013
文章编号：1006－0316 (2020) 03－0071－06
机械原理课程设计--网球训练发球机
机械原理课程设计说明书设计题目网球训练发球机目录1. 设计题目 (3)2. 机械系统的方案拟定 (3)2.1 工作原理确定 (3)2.2 执行构件及其运动设计 (4)2.3 原动机的选择 (4)2.4 执行构件的运动协调性设计 (4)2.5 机构选型及组合 (5)2.6 方案评价及优选 (5)3. 相关机构的尺度综合 (7)4. 机械系统的运动简图绘制及相关性能分析或说明 (10)5. 课程设计体会及建议 (11)6. 主要参考文献 (11)7. 附录1 (12)8. 附录2 (12)1.设计题目为了减轻网球教练员陪练的工作强度，需设计一台网球训练较好用的发球装置。
该装置必须能将标准的网球一个一个地从标准网球场的一边抛射过球网，使它们落在由球场白线所确定的三块场地之一内，如图所示的A、B场地，且三块球场的每一块上落球的顺序和频率必须是随机的。
该装置除装球外应无需要人照管而能自动工作，每次装球可持续抛射50个球，所发出球的速度是可变化的，并希望用一个电动机驱动自动完成。
此外，为了满足室内外训练均可使用，该装置还应方便于携带或移动和安装使用。
AB设计技术要求如下：1）标准网球的直径在65.41~ 68.58mm的范围内，其质量在0.0567~0.0585kg的范围内，网球对硬地面（如水泥地面）的反弹率在0.53~0.58之间。
2）标准网球场地形状如图所示，其尺寸: 双打为23.77m（长）×10.97m（宽），单打为22.77m（长）×8.23m（宽），而在每个端线内应留有空余地不小于6.40 m；球网的长度（即两网柱中心的距离）为12.80 m，网柱顶端距地平面为1.07 m，而球网中心上沿距地平面为0.914 m。
3）要求网球发球装置的放置高度约为1.25m，位置上下可调，且必须保持稳定，不允许发生倾翻。
4）该装置设计在实现述基本功能和技术要求的前提下，应考虑尽可能地满足好的发球要求，即发出的球具有较大的攻击力，使球在速度、力量、旋转和落点方面是可以变化的。
网球发射器的设计
网球发射器本科毕业论文(设计)题目网球发射器的设计系别工程技术系专业名称机械设计制造及其自动化年级 2008 级学生姓名学号指导教师二0一二年三月摘要起源于法国的网球现在成为了全世界最流行的球类运动之一，深受户外运动人士的喜爱。
但事实上，作为一个对抗性的运动，当你只有一个人的时候，或许也只能徒唤奈何了，而我们的这个网球发球机的设想，便是为了应对这种情况而产生的。
尽管可能无法获得如同与人对抗时的乐趣，但对于技术的提高与自身的锻炼还是有很大的帮助的。
现在主流的网球发球机是靠两个轮子的相对旋转时挤压网球将网球打出，网上可以找到很多照片，发球机品牌有TENNIS TUTOR和LOBSTER可供选择。
关键词：对抗性；网球发球机；最流行；锻炼；The design of Tennis ball launcherAbstractOriginated in the French tennis has now become one of the world's most popular sport, by outdoor sports lovers. But in fact, as a competitive sport, when you have only one person, perhaps the only uter bootless cries, and our tennis ball machine vision, it is in order to cope with this situation and the. Although may not be as against everyone 's pleasure, but for technical improvement and its exercise is very helpful . Now the mainstream of tennis serve machine is driven by two wheels when the relative rotation extrusion tennis tennis play, online can be found in many photos, serving machine brand TENNIS TUTOR and LOBSTER options. Keywords:competitive sport ; Tennis ball launcher ; most popular ; exercise；由相关文献和网上资料调查得知：国外对网球发射器的研究开始得相对较早，最早的专利是1998年美国的Rose发明的。
基于PLC的发射机控制系统设计与运用
基于PLC的发射机控制系统设计与运用作者：关宾来源：《中国新通信》2013年第03期【摘要】PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写，在发射机控制系统中有较普遍的应用，为发射机控制系统功能的完善提供了良好的平台，文中主要描述了在软件集成开发环境以及开发工具的基础上，介绍了发射机控制系统的软件和硬件设计，给出了PLC模块配置图以及该系统的控制程序流程图，并阐述了发射机控制系统的基本通信特点。
【关键词】PLC发射机控制系统随着科学发展的进步，计算机技术的发展以及不断完善的控制理论，在工业控制领域中，逐步形成了对控制过程的可维护性以及可靠性等方面提出了较高的要求，伴随着不断问世的新型控制器件，雷达发射机的控制保护技术也产生了较大的进步。
一、控制系统功能发射机控制系统的主要工作参数及其运行状态是利用取样电路和传感器从各机柜、分机中进行采集的，以PLC的高速处理，实现现场参数数据的控制和转换功能。
在该控制系统中利用了部分触摸屏技术，硬件电路结构在一定程度得到简化，有利于操作人员直接在触摸屏上进行状态选择、参数设定等，同时又可以此对发射机的工作过程进行全程监控。
该界面可以显示发射机的工作状态、工作参数、模拟量以及故障等实时任务，将发射机的运行及故障状态通过串口通信发送到主控台处理。
发射机控制系统为了能够对故障进行及时处理和便于维修，其电气控制不是单一的遥控控制方式，同时还具有本地控制方式。
如利用Proficy ME 5.80软件环境的开发，实现控制软件的编程、程序在线编辑、程序下载及在线调试等功能。
Proficy ME 5.80具有灵活简单的可视化操作界面，能够支持众多的硬件设备，且具有完善的安全机制、多样化的报警功能和强大的网络功能。
二、控制系统硬件设计随着PLC中应用了大规模的微处理器和集成电路，增强了PLC的功能，使其不仅具有逻辑控制，还能够进行数据的运算和处理功能，同时能够实现软硬件的实时通信和中断。
由于PLC的具有较强的抗干扰性、较高的可靠性能以及简单的编程等特点，在当前众多的自动控制设备中得到了广泛的应用，尤其是在工业自动化的顺序控制占有重要的地位，具有可观的应用价值。
自动网球发球机
机械原理课程设计-网球自动发球机学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化班级：072125成员：刘钱桥郭川川指导老师：***机械原理课程设计报告目录一、设计背景简介 (3)二、最初设想方案简介 (3)三、最终选择方案简介 (4)四、发球机的功能 (4)五、功能的实现 (5)六、送球部分相关参数的计算与选定 (8)七、旋转机构的相关计算与参数选定 (14)八、出球部分相关计算与参数选定 (18)九、设计项目总结 (19)十、参考文献 (19)一、设计背景简介：起源于法国的网球现在成为了全世界最流行的球类运动之一，深受户外运动人士的喜爱。
但事实上，作为一个对抗性的运动，当你只有一个人的时候，或许也只能徒唤奈何了，而我们的这个网球发球机的设想，便是为了应对这种情况而产生的。
尽管可能无法获得如同与人对抗时的乐趣，但对于技术的提高与自身的锻炼还是有很大的帮助的。
二、最初设想方案简介。
类牛头刨床机构：原理：主要采用的是牛头刨床的急回原理，因为急回现象存在着较大的瞬时速度，在击球的同时使球获得大的动能，从而实现抛球。
优点：该机构可以实现送球与抛球的协调统一，由于采用的是牛头刨床的急回原理，故结构可以稍微小一些。
缺点：由于是连杆机构，所以运动速度不可能过大，因此，球的抛射距离不会很远。
三、最终选择方案简介：原理：主要靠得是两个高速反方向旋转的轮把球挤压并抛射出去。
优点：机构体积相对来说比较小，机构平稳性比较好。
可以实现抛球与送球的协调统一。
缺点：球的抛出速度计算比较复杂，只能采用经验公式来粗略计算。
四发球机的功能1、发上旋球、下旋球、平击球。
上旋和下旋是通过上下轮的转速差实现的，发平击球时上下轮的转速一样。
2、球往不同的方向发射，通过旋转机构---齿轮齿条机构实现3、发球高度的调节，通过调整机架上可调支架的长度实现。
五、功能的实现1.其中将上面皮带轮做成圆锥形，如图：这样皮带在转动过程中将沿着圆锥体左右运动，也就可以起到改变上面大皮带轮转速的作用。
网球自动发球机微机控制系统设计-开题报告
网球自动发球机微机控制系统设计-开题报告简介本文档旨在提供一个关于网球自动发球机微机控制系统设计的开题报告。
该系统的设计目标是利用微机控制实现对网球自动发球机的控制，以提供更方便、高效、准确的网球训练和比赛体验。
系统设计目标- 实现自动发球：系统能够根据用户设置的参数自动进行网球发球，包括发球速度、方向和角度等。
- 灵活性和可调节性：用户可以根据需要自由调节发球机的参数，以适应不同的训练和比赛需求。
- 高精度和稳定性：系统能够精确地控制发球机的运动，确保发球的准确性和稳定性。
- 安全性：系统具备安全保护机制，确保用户在使用过程中的安全。
系统设计方案1. 硬件设计：- 控制单元：选择合适的微机控制单元作为系统的核心，负责接收用户输入、控制发球机运动和监测系统状态。
- 传感器：使用合适的传感器来检测发球机的位置、速度和角度等参数，以便进行精确的控制。
- 执行部件：选择合适的执行部件，如电机和气动装置等，用于控制发球机的运动。
- 电源和电路：设计合理的电源和电路，确保系统的正常运行和供电。
2. 软件设计：- 用户界面：设计直观、友好的用户界面，方便用户进行参数设置和操作控制。
- 控制算法：开发合适的控制算法，包括速度控制、方向控制和角度控制等，以实现精确的发球控制。
- 安全检测和保护：设计安全检测和保护机制，如发球机碰撞和紧急停止等，以确保用户安全。
预期成果通过本系统的设计和实现，预计可以实现以下成果：1. 网球自动发球机微机控制系统的完整设计和实现。
2. 系统能够根据用户设置的参数实现准确、稳定的网球发球。
3. 用户界面设计友好，操作简单方便。
4. 系统具备安全保护机制，确保用户在使用过程中的安全。
时间计划根据项目需求和任务复杂性，预计完成该系统设计的时间计划如下：- 第一周：调研和需求分析- 第二周：硬件设计和选型- 第三周：软件设计和算法开发- 第四周：系统集成和测试- 第五周：修正和改进- 第六周：完成开题报告和准备答辩总结本文档提供了网球自动发球机微机控制系统设计的开题报告。
基于PLC的发射机控制系统设计
基于PLC的发射机控制系统设计
1、引言
聚束器NB2是重离子加速器系统中，提高束流品质的一个高频系统。
其工作原理如图1示，
图1：工作原理图
速度不同的带电粒子经过耦合有大功率高频信号的真空加速腔时将受到速度调制，最终粒子的速度趋于一致。
即如粒子1以V1，粒子2以V2的速度在束线中运动，其中V1小于V2，经过相同的时间，粒子2到达高频信号的负半周期，粒子1到达高频信号的正半周期，二者都受到由电场力产生的加速度a的作用，由式1-1可知经过相同的时间，粒子速度趋于一致，以
达到改善束流的品质。
V2-a.t=V。
基于PLC的网球自动发射机课程设计说明书
摘要：针对目前网球自动发射机发射模式单一的情况，本文提出了一种针对不同层次锻炼者的设计。
本设计提供三种不同的模式供锻炼者选择，即手动模式，自动模式一和自动模式二。
本设计在两种不同方案的基础上选择了使用PLC控制发射机的方案。
通过对输入输出信息的分析确定了使用什么型号的PLC控制器件。
然后对发射机工艺流程进行分析，从而确定了整个程序的结构，利用顺序编程的方法编写控制程序，使用梯形图测试功能初步验证了程序的正确性。
使用易控组态软件对整个程序进行模拟验证，进而进一步确定编程的正确性。
使用MX Component进行了综合测试，验证了组态软件与GX Developer成功通信。
本设计完成了设计目标，实现了网球自动发射机主要功能。
关键词：网球自动发射机，PLC，GX Developer，易控组态软件，MX Component Abstract: In order to improve the insufficient that the present automatic transmitter launch mode was single ，this design proposed a design for different levels of exercisers.This design provided three different patterns for the exercisers to choose, namely, manual mode, automatic mode and automatic mode.On the basis of two different schemes，this design chose PLC control transmitter scheme. A ccording to the analysis of the input and output information， we determined the type of PLC controller device.And then analyze the transmitter process, to determine the structure of the whole program, the method of using sequential programming write control program . Using ladder diagram test functions preliminary verifies the correctness of the ing INSPEC for simulating the whole program verification, and further to determine the correctness of the ing MX Component has carried on the comprehensive test to verify the configuration software and GX Developer communication success.This design completed the target of the design , and realized main the function of the tennis automatic transmitter . Keywords:Tennis automatic transmitter, PLC, GX Developer, INSPEC, MXComponent目录1 前言 (1)2 网球自动发射机方案设计 (3)2.1网球自动发射机设计要求 (3)2.2网球自动发射机方案设计 (4)2.2.1 方案一基于PLC的网球自动发射机 (4)2.2.2 方案二基于VB和单片机的网球自动发射机 (4)2.3网球自动发射机的方案论证 (5)2.3.1 方案一 (5)2.3.2 方案二 (5)2.4网球自动发射机的方案选择 (6)3 基于PLC的网球自动发射机系统分析 (7)3.1基于PLC的网球自动发射机功能分析 (7)3.2基于PLC的网球自动发射机工艺流程图 (7)3.2.1 总体工艺流程图 (8)3.2.2 手动模式工艺流程图 (8)3.2.3 自动模式一工艺流程图 (9)3.2.4 自动模式二工艺流程图 (11)3.3基于PLC的网球自动发射机输入控制信息分析 (12)3.4基于PLC的网球自动发射机输出控制信息分析 (12)3.5基于PLC的网球自动发射机PLC输入输出表设计 (12)3.6基于PLC的网球自动发射机的PLC选型 (13)4 基于PLC的网球自动发射机硬件设计 (14)4.1网球自动发射机工作电路图设计 (14)4.2PLC外部接线图设计 (15)4.3基于PLC的网球自动发射机的PLC选型 (15)4.4基于PLC的网球自动发射机的电机选型 (16)4.5基于PLC的网球自动发射机的光电开关选型 (16)4.6元器件表 (16)5 基于PLC的网球自动发射机软件设计 (18)5.1中间元件表的制定 (18)5.2网球发射机程序顺序功能图设计 (20)5.2.1 网球发射机主程序顺序功能图设计 (20)5.2.2 网球发射机手动模式程序顺序功能图设计 (21)5.2.3 网球发射机自动模式一程序顺序功能图设计 (21)5.2.4 网球发射机自动模式二程序顺序功能图设计 (23)5.3PLC编程平台GX D EVELOPER介绍 (24)5.4基于PLC的网球自动发射机程序设计 (24)5.5基于PLC的网球自动发射机程序调试 (28)6 基于PLC的网球自动发射机上位监控系统设计 (30)6.1易控组态软件介绍 (30)6.2上位监控系统界面设计 (31)6.3易控变量组设置 (32)6.4易控FX串口设置 (34)7 基于PLC的网球自动发射机综合调试 (36)7.1综合调试平台说明 (36)7.2综合调试的步骤 (38)7.3整体的综合调试 (38)8 总结 (39)9 致 (40)参考文献 (41)附录基于PLC的网球自动发射机元件表 (42)1 前言PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
网球发球机机械系统方案设计
2015-1-29机械原多功能网球发球机原理设计理课程设计组长：组员：目录需求分析结果————————————————————————————2功能要求——————————————————————————————4功能原理设计————————————————————————————4运动规律设计———————————————————————————101.给球连杆机构—————————————————————————102.定位加转机构—————————————————————————123.下层摇转机构—————————————————————————144.击球机构———————————————————————————185.防堵球机构——————————————————————————206.传动系统设计—————————————————————————21最终效果展示———————————————————————————24课程设计的感想和总结———————————————————————25参考文献—————————————————————————————26多功能网球发球机机械系统原理方案设计一、需求分析结果。
网球起源于法国，现在已经成为全世界最流行的球类运动之一，深受广大运动爱好者的喜爱。
但是作为一个对抗性的运动，当你只有一个人的时候或者是需要一个稳定的对手来练习的时候，就会显得十分尴尬，而网球发球机的出现，极大程度上解决了类似的问题。
尽管可能无法获得如同与人对抗时的乐趣，但对于技术的提高与自身的锻炼还是有很大的帮助的。
当前最主流的网球发球机是靠两个轮子的相对旋转时挤压网球将网球打出。
它们在前部都有个出球口，通过出球口可以看见两个轮子，就是这两个由电机带动的轮子通过快速旋转将球挤压射出。
通过上下两个轮子的不同的旋转速度可以把球挤出时产生可以调整的上旋或下旋。
目前市场同类产品中较为常见的有以下两种：TUTOR-03网球发球机球容量:125个球道高度控制:平击球至高吊球最大球速:136公里/小时发球频率:1.5-10秒发球方向控制：双线摇摆，随机摇摆电池款使用时间：3-4小时尺寸：50CM长x 51CM宽x 30CM高重量：19 公斤斯波阿斯SS-3033微电脑智能网球发球机训练机可调发球速度30—150公里/小时，可调出球频率2—12秒/球此两种是市场上较为常见的两种网球发球机，他们都有共同的问题，那就是不够灵活，不能够完美的按照用户需求进行发球，发球线路较为单一，且由于用到了单片机控制电路，导致造价昂贵，售价也是让人望而却步。
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1前言 (1)2基于PLC网球自动发射机系统方案设计 (2)2.1系统设计要求 (2)2.2基于PLC网球自动发射机方案比较及论证 (3)2.2.1继电器与可编程控制器的方案比较论证 (3)2.2.2 PLC经验设计法和顺序控制法的方案比较论证 (3)3 基于PLC网球自动发射机系统分析 (4)3.1系统功能分析 (4)3.2工艺流程图 (4)3.3输入控制信息分析 (6)3.4输出控制信息分析 (7)3.5中间元件表 (8)4基于PLC网球自动发射机控制系统硬件设计 (9)4.1系统总图设计 (9)4.2PLC控制系统图设计 (9)5 基于PLC网球自动发射机控制系统软件设计 (11)5.1控制流程图设计 (11)6基于PLC网球自动发射机系统调试 (12)7基于PLC网球自动发射机监控系统软件设计 (13)7.1上位机监控画面的组态设计 (13)7.2实时数据库的变量设置 (14)7.3设备窗口的连接设置......................................................................................................错误！未定义书签。
1前言现代生活越来越繁忙了，可以说竞争压力也越来越大，平时人们都为了使自己不被淘汰而拼命努力的工作，从而使身体没有得到应该有的锻炼，很多现代化的锻炼方式也随之出现，网球是人们都喜欢的锻炼方式，为了使想提高网球运动水平的练习人员提供方便，网球训练机应运而生。
简单的所谓网球训练机就是用一块铁绑着绳子，绳子的另一头系上网球，那绳子要有弹性的，那样拍出去的球就还能再回来。
针对网球训练项目中的技术要求和存在的问题,提出了设计网球自动发射器的想法。
该机器主要是利用PLC编程系统和机械的结合而构成的本设计以PLC为设计核心，利用一定的机械结构，能自动的一不同方向发射网球，以供练习人员练习。
PLC是一种集微机技术，自动化技术，通信技术为一体的通用工业控制装置，它可靠性强，性价比高，使用方便。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
所以本设计采用PLC作为控制的核心，设计一台网球发射机控制系统。
该发射机主电路由三台电机构成。
第一台电机控制发球，同时分别由PLC输出控制继电器，已达到控制第二，第三台电机的正反转来实现发射机上下左右移动。
该设计具有手动和自动两种选择模式。
手动模式可以任意向几个方向发球，自动模式时按PLC预设花样发球。
此外还有光电传感器以检测球框是否有球，有球则运行，没有球则自动关闭电源。
软件部分采用顺序控制法设计，具有很强的可读性且设计清晰。
最后采用易控将PLC与上位机相连，使系统具有远程监视功能。
2基于PLC 网球自动发射机系统方案设计2.1系统设计要求此次设计的主要内容是利用日本三菱公司的FX2N 系列PLC 对网球发射机进行控制，其任务是网球发射机要能够每五秒自动发送网球，并通过对发射台高低和摆头的控制，来控制网球发射后的落点。
其设计模型图如下所示：图2.1 发射机装置图 该装置主要有六部分组成：1）球框：用于存放等待发射的球。
2）发射电机M1：该装置的动力部分，功率0.45kW。
3）发射架：网球被加速后从该发射架发射出来，发射架可以通过配套的机械结构调整高度和角度，以控制发射球的方向。
4）电机M2：上下移动控制（与机械结构配合），功率0.2kW。
5）电机M3：左右移动控制（与机械结构配合），功率0.2kW。
6）底架:用于支撑整个装置，并且也是安装主电路板的地方，底架没有固定，可以将整个装置移动到需要的位置。
系统设计要求如下：1) 进一步完善机械手控制系统的相关流程分析，画出流程图；2) 完成全部的输入、输出信号分析，作出输入、输出表，画出输入、输出线路图设计； 3) 完成系统总体硬件线路图的设计，进行正确的选型，给出元器件清单，画出系统安装配置图；4) 说明程序模块结构，做出中间元件说明表，完成系统软件程序的编写，对程序进行清晰的注释；发射电机M15)在工业组态软件平台上设计上位机监控界面，包括运用脚本语言编程和相关的动画制作；6)完成相关的调试2.2基于PLC网球自动发射机方案比较及论证2.2.1继电器与可编程控制器的方案比较论证继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛用于遥控，遥测，通讯，自动控制，机电一体化等领域。
继电器一般都有能反映一定输入变量的感应机构，有能对被控电路实现通断的执行机构，在感应机构（输入部分）和执行机构（输出部分）之间还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。
PLC，是一种电气自动化控制装置，专为工业环境下应用而设计。
它使用可编程存储器内部存储用户设计的指令，这些指令用来实现特殊的功能。
诸如逻辑运算，顺序操作，定时计数以及算术运算和通过数字或者模拟输入/输出来控制各类机械过程。
与传统的继电器相比，PLC具有以下优点：1）控制程序可变，具有很好的柔性：在工艺流程改变或者生产设备更新的情况下，不必改变PLC硬设备，只需要改变程序即可。
2）具有高度可靠性，适用于工业环境。
3）功能完善：现代的PLC具有数字和模拟量输入输出,逻辑和算数运算等一系列功能，使得控制水平大大提高。
4）易于掌握，便于维修。
根据两种控制器件的特点，本次设计使用PLC作为控制核心。
2.2.2 PLC经验设计法和顺序控制法的方案比较论证用经验设计法设计梯形图时，没有一套固定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种通用的容易掌握的设计方法。
在设计复杂系统的梯形图时，用大量的中间单元来完成记忆，连锁和互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，他们往往交织在一起。
分析起来非常困难，并且容易遗漏一些应该考虑的问题，对于初设计者来说，并不适用。
所以本次设计采用顺序控制法来设计程序。
经过以上论证，本次设计采用PLC作为控制的核心器件，并采用顺序控制法编写软件程序达到设计要求。
3 基于PLC网球自动发射机系统分析3.1系统功能分析系统具有手动和自动功能，电机M1作为动力部分，其转速变化可以导致其发球频率的变化。
本设计要求每隔五秒发射一次，就是通过PLC定时器配合达到目的。
将预先设置的花样通过编程存储在PLC中，通过电机M2,M3的正反转来控制球发射的位置。
同时，系统自动检测是否有网球，有则运行，无则自动关闭。
在运行时就可以达到想要的花样。
花样如图所示：图3.1网球发射花样3.2 工艺流程图图3.2 系统工艺流程图图3.3 手动程序工艺流程图图3.4 自动程序工艺流程图每发射完自动检测球框里是否有球，没有则就自动关断电源，等待装入网球，如果检测有，就继续发射。
3.3 输入控制信息分析根据系统需求，本系统的输入信号分为以下几类：启动停止开关，电机控制按钮，行程开关和功能选择开关。
其中启动停止开关控制整个系统的启动和停止，电机控制按钮通过控制电机M2,M3的正反转来控制发射台的上下移动和摆头，行程开关是为了对发射方向的定位来确定网球的落点，而功能开关则控制了网球发射机的工作方式。
其中X20用于手动控制网球发射。
X15是光电开关用于检测球框中是否有球，有则继续发射，没有则停止工作。
表3.1 PLC输入信号表3.4输出控制信息分析根据系统要求，本系统输出信号有六个，它们分别是：Y0控制电机M1启动和停止；Y1,Y2控制电机M2的正转和反转来控制发射台的上升和下降；Y3和Y4控制电机M3正反转来控制发射机的左右摆；Y5为报警信号灯，发射台不能自由移动时发出报警。
如下图3.2所示。
表 3.2 PLC输出信号表3.5中间元件表表3.3中间元器件表4基于PLC 网球自动发射机控制系统硬件设计4.1 系统总图设计系统主电路由3台电机以及接触器等元器件构成。
电机M1是控制发射机发球，额定功率为0.45kW ，电机M2，M3是控制电机的正反转以达到控制发射机的上下左右摆动。
由P=UI 计算出对应的空气开关的选型。
选择额定电流高于电机额定电流的空气开关和接触器。
N1#2#3#PLC4.2 PLC 控制系统图设计根据输入输出控制量的多少来确定点数。
最终决定选择三菱公司生产的FX2N 系列作为此次设计的控制核心。
西华大学课程设计说明书M2反转下移M1M2M3M3第10 页西华大学课程设计说明书5 基于 PLC 网球自动发射机控制系统软件设计5.1 控制流程图设计图 5.1 控制流程图第 11 页西华大学课程设计说明书6 基于 PLC 网球自动发射机系统调试系统设计完成后进行必要的硬件、软件调试。
1) 首先在 PC 机上采用三菱的 GX Developer Version 7 编程平台进行编程，编程完成后采 用 GX Simulator Version 6 PLC 模拟调试软件进行仿真调试，限位开关及温度传感检测 采用逻辑测试中的强置输入进行。
2) 仿真调试完成后进行联机调试 系统由 PC 机、通讯转换器 JH-04 或 SC-08、可编程序控制器 PLC 构成，如图 6.1 所示。
各部分的作用如下：图 6.1 综合调试系统结构图A. 微机首先作为 PLC 的编程硬件平台，三菱的 GX Developer Version 7 作为软件编程平台， 所有的用户程序在微机上编制完成后下载到 PLC 中运行；其次微机作为 PLC 的上位机， 对 PLC 进行监控；另外，微机通过组态软件组态后可作为 PLC 控制系统的监控界面。
B. 通讯转换器 JH-04 或 SC-08 将微机的 RS-232 串行通讯口进行转换，使 PLC 与微机相连并 可进行相关通信。
C. PLC 为日本三菱公司的 FX2N 系列可编程序控制器第12 页西华大学课程设计说明书7 基于 PLC 网球自动发射机监控系统软件设计7.1 上位机监控画面的组态设计根据网球自动发射机的工作原理，我们列出在组态图上需要的图元： 1) 组态图上有自动控制和手动控制两种模式，因此需要有手动自动切换。
2) 方向键：控制发射架的方向。
3) 启动停止按钮。
4) 发射架上下左右移动极限位置指示灯。
5) 正常运行指示灯和无球报警指示灯。
据此，我们在 MCGS 组态软件上画出图 6.1 所示的组态图。
图 7.1 MCGS 组态图第13 页西华大学课程设计说明书7.2 实时数据库的变量设置实时数据库是 MCGS 工程的数据交换和数据处理中心。
数据变量是构成实时数据库的基本 单元，建立实时数据库的过程也即是定义数据变量的过程。
在使用中我们应在工程窗口变量 目录下定义一个变量组，然后新建变量，定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量的名 称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时 间范围和保存期限等。