本科毕业设计论文-微流控芯片离心机的运动控制系统设计.docx

XXXXX毕 业 论 文作 者： 学 号：XXXXXXX 系：专 业：XXX题 目：微流控芯片离心机的运动控制系统设计 指导者：(姓 名) (专业技术职务)评阅者：(姓 名) (专业技术职务)2017年 5 月28 日毕业设计（论文）中文摘要微流控芯片离心机的运动控制系统设计摘要：微流控芯片技术(Microfluidics)是将制备样品中所用到的分离、检测等一些功能模块集中在一块芯片上，进行自动化分析的过程技术。本文主要是研究用于样品分离的基于STM32的离心机运动控制系统。通过控制直流无刷电机的速度产生离心驱动力作用在微流控芯片平台上。将数字PID控制器利用STM主控芯片应用到离心机中，改变PWM脉冲信号的占空比调节电压，从而对直流无刷电机进行转速的多段控制。改变微流控平台的旋转速度，进而调节和控制流体的流速进行分离检测。研究结果表明，采用数字PID控制可以使离心机控制系统稳定运行，调速效果良好，能够满足使用要求。关键词：微流控芯片技术 STM32无刷直流电机 数字PID 多段控制毕业设计（论文）外文摘要Title Design of Motion Control System for Microfluidic Chip CentrifugeAbstractMicrofluidics is the biological, chemical, medical analysis process of sample preparation, reaction, separation, detection and other basic operating unit integrated into a micro-scale chip, automatically complete the whole process of analysis.This paper mainly studies the motion control of STM32-based centrifuge.The centrifugal force generated by the rotation of the chip in the centrifugal force drive and the micro-motor is used as the driving force of the fluid in the chip lab.Using the digital PID algorithm to change the duty cycle of the PWM signal to the speed feedback of the brushless DC motor multi-stage control, change the rotation speed of the chip to adjust and control the flow rate of the fluid.The results show that the use of digital PID control can make the centrifuge stable operation, to meet the requirements.Keywords：Microfluidics；STM32；Brushless DC motor ；Digital PID；Multi - stage control目 录1 引言…………………………………………………………………………………1 1.1 课题研究背景…………………………………………………………… 1 1.2课题研究意义及目的…………………………………………………… 1 1.3 离心机运动控制概述 …………………………………………………2 1.4论文主要研究内容 …………………………………………………2 1.5论文结构与章节安排 ………………………………………………32 离心机原理及模型建立……………………………………………………………3 2.1 直流无刷电机工作原理 …………………………………………………3 2.2 电机的选择及相关技术参数 ………………………………………………42.3 离心机数学模型的建立 ……………………………………………………52.4 本章小结 ……………………………………………………………………73 PID控制技术综述 …………………………………………………………7 3.1 PID简介及调速原理 …………………………………………………………7 3.2 PID控制算法概述及参数整定………………………………………………9 3.3 本章小结