风力摆控制系统(B题)2015电子设计大赛.pdf

2015 年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）8 月 12 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高 职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生 身份的有效证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设 计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违 纪参赛队取消评审资格?? （6）8 月 15 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 风力摆控制系统（B 题） 【本科组】 一、任务 一长约 60cm~70cm 的细管上端用万向节 固定在支架上，下方悬挂一组（2~4 只）直流 风机，构成一风力摆，如图 1 所示。风力摆上 安装一向下的激光笔，静止时，激光笔的下端 距地面不超过 20cm。设计一测控系统，控制 驱动各风机使风力摆按照一定规律运动，激光 笔在地面画出要求的轨迹。 二、要求 1. 基本要求 图 1 风力摆结构示意 （1） 从静止开始，15s 内控制风力摆做 类似自由摆运动，使激光笔稳定地 在地面画出一条长度不短于 50cm 的直线段，其线性度偏差不大于± 2.5cm，并且具有较好的重复性； （2） 从静止开始，15s 内完成幅度可控的摆动，画出长度在 30~60cm 间可设 置，长度偏差不大于±2.5cm 的直线段，并且具有较好的重复性； （3） 可设定摆动方向，风力摆从静止开始，15s 内按照设置的方向（角度） 摆动，画出不短于 20cm 的直线段； （4） 将风力摆拉起一定角度（30°~45°）放开，5s 内使风力摆制动达到静 止状态。 B - 1 / 3 2．发挥部分 （1） 以风力摆静止时激光笔的光点为圆心，驱动风力摆用激光笔在地面画 圆，30s 内需重复 3 次；圆半径可在 15~35cm 范围内设置，激光笔画出 的轨迹应落在指定半径±2.5cm 的圆环内； （2） 在发挥部分（1）后继续作圆周运动，在距离风力摆 1~2m 距离内用一 台 50~60W 台扇在水平方向吹向风力摆，台扇吹 5s 后停止，风力摆能 够在 5s 内恢复发挥部分（1）规定的圆周运动，激光笔画出符合要求的 轨迹； （3） 其他。 万向节 三、说明 1. 任务中各项要求，均要考察完成时间及准 确性。 硬 风力摆的制