2011全国大学生电子设计竞赛：自由摆平板控制系统

"2011大赛B题是关于基于自由摆的平板控制系统的电子设计竞赛，要求参赛者设计并制作一个系统，该系统能在摆杆自由摆动时，通过电机控制平板转动，以实现特定的硬币稳定放置任务。此外，还有发挥部分涉及激光笔和靶子的定位功能。" 在2011年的全国大学生电子设计竞赛中，本科组的参赛队伍面临了一项挑战，即“基于自由摆的平板控制系统”（B题）。这个任务的核心在于设计一个控制系统，能够使固定在自由摆一端电机上的平板在摆动过程中自动调整角度。系统需满足两个基本要求和一个发挥部分。 基本要求： 1. 第一阶段：控制电机使得平板随着摆杆的摆动旋转，摆杆每完成一个周期的摆动，平板应旋转一周，角度偏差不超过45°。同时，在平板上粘贴间距为1cm的平行线，将一枚1元硬币置于平板中心。当摆杆被手推至30º～45º的角度后释放，控制系统需确保硬币在5个摆动周期内不会掉落，并尽量保持在中心位置。 2. 第二阶段：摆杆被推至45º～60º的角度后释放，此时平板上需要稳定叠放8枚硬币。控制系统同样需要在5个摆动周期中保证硬币不掉落且保持叠放状态。根据保持叠放情况和滑落硬币数量来评估成绩。 发挥部分： 在平板上固定一支激光笔，其光斑能照在距摆杆150cm远处的靶子上。当摆杆垂直静止且平板水平时，参赛者需要调整靶子的位置，使得激光光斑能精确地落在靶子上。这部分可能涉及到更复杂的控制系统设计，以确保在摆杆摆动时，激光光斑仍能保持在靶子的特定位置。 参赛者在设计过程中需要考虑如何精确控制电机，以使平板的旋转与摆杆的摆动同步。这可能涉及到传感器技术、微控制器编程、PID控制算法的运用，以及动态平衡的实现。同时，为了保证硬币不掉落，可能还需要设计一种反馈机制，以实时监测平板的倾斜角度和硬币的状态。 此外，遵守比赛规则也是至关重要的，包括按时提交设计报告、制作实物和登记表，以及在整个竞赛过程中不得违反交流和制作地点的规定。对于参赛队伍来说，这不仅是一次技术的比拼，也是一次团队协作和项目管理能力的考验。