2021年三峡大学电子设计竞赛题目.docVIP

第四届三峡大学电子设计竞赛题目

一、开关电源模块并联供电系统（A题）

1．任务

设计并制作一种由两个额定输出功率均为16W8VDC/DC模块构成并

联供电系统（见图A-1）。

图A-1两个DC/DC模块并联供电系统主电路示意图

2．规定

1）基本规定

①调节负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统直流输出电压

UO=8.0±0.4V。

②额定输出功率工作状态下，供电系统效率不低于60%。

③调节负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.0A且按I1:I2=1:1模式自动分派电流，每个模块输出电流相对误差绝对值不不不大于5%。

④调节负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.5A且按I1:I2=1:2模式自动分派电流，每个模块输出电流相对误差绝对值不不不大于5%。

2）发挥某些

①调节负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使负载电流IO在1.5~3.5A之间变化时，两个模块输出电流可在（0.5~2.0）范畴内按指定比例自动分派，每个模块输出电流相对误差绝对值不不不大于2%。

②调节负载电阻，保持输出电压UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之和IO=4.0A且按I1:I2=1:1模式自动分派电流，每个模块输出电流相对误差绝对值不不不大于2%。

③额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。

④具备负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为4.5A（调试时容许有±0.2A偏差）。

⑤其她。

二、基于自由摆平板控制系统（B题）

1．任务

设计并制作一种自由摆上平板控制系统，其构造如图B-1所示。

摆杆一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定

在电机转轴上；当摆杆如图B-2摆动时，驱动电机可以控制平板转动。

图B-1图B-2

2．规定

1）基本规定

①控制电机使平板可以随着摆杆摆动而旋转（3~5周），摆杆摆一种周期，平板旋转一周（360o），偏差绝对值不不不大于45°。

②在平板上粘贴一张画有一组间距为1cm平行线打印纸。用手推动摆杆至一种角度θ（θ在30o～45o间），调节平板角度，在平板中心稳定放置一枚1元硬币（人民币）；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆杆摆动过程中，规定控制平板状态，使硬币在5个摆动周期中不从平板上滑落，并尽量少滑离平板中心位置。

③用手推动摆杆至一种角度θ（θ在45o～60o间），调节平板角度，在平板中心稳定叠放8枚1元硬币，见图B-2；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆杆摆动过程中，规定控制平板状态使硬币在摆杆5个摆动周期中不从平板上滑落，并保持叠放状态。依照平板上非保持叠放状态及滑落硬币数计算成绩。

2）发挥某些

①如图B-3所示，在平板上固定一激光笔，光斑照射在距摆杆150cm距离处垂直放置靶子上。摆杆垂直静止且平板处在水平时，调节靶子高度，使光斑照射在靶纸某一条线上，标记此线为中心线。用手推动摆杆至一种角度θ（θ在30o～60o间），启动后，系统应在15秒钟内控制平板尽量使激光笔照射在中心线上（偏差绝对值＜1cm），完毕时以LED批示。依照光斑偏离中心线距离计算成绩，超时则视为失败。

图B-3

②在上述过程完毕后，调节平板，使激光笔照射到中心线上（可人工协助）。启动后放开让摆杆自由摆动；摆动过程中尽量使激光笔光斑始终瞄准照射在靶纸中心线上，依照光斑偏离中心线距离计算成绩。

④其她。

3．阐明

1）摆杆可以采用木质、金属、塑料等硬质材料；摆杆长度（固定转轴至电机轴距离）为100cm±5cm；摆杆通过转轴固定在支架或横梁上，并可以灵活摆动；将摆杆推起至θ=30o处释放后,摆杆至少可以自由摆动7个周期以上。摆杆不得受重力以外任何外力控制。

2）平板状态只能受电机控制。平板长宽尺寸为10cm×6cm，可以采用较轻硬质材料；不得有磁性；表面必要为光滑硬质平面；不得有凸起边沿；倾斜一定角度时硬币须能滑落。平板承载重量不不大于100g。

3）摆动周期定义：摆杆被释放至下一次摆动到同侧最高点。

4）摆杆与平板某些电路可以用软质导线连接，但必要不影响摆杆自由摆动。

5）在完毕基本规定某些工作时，需在平板上铺设一张如图B－4所示画有一组间距为1cm平行线打印纸（10cm×6cm），平行线与电机转轴平行。

图B-4

6）非保持叠放状态硬币数为接触平板硬币数减1。接触平板硬币数定义参见图B-5。