2015电赛B题风力摆控制系统电路设计与实现

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资源摘要信息:"(电赛B题)风力摆控制系统设计(原理图+源代码+设计报告等)-电路方案" 知识点概述: 1. 风力摆控制系统设计 - 此项目是2015年电子设计竞赛B题目的参赛作品,目标是设计一个能够稳定摆动的风力摆控制系统。 - 设计方案主要利用STM32F103V单片机作为主控制单元,并集成了mpu6050(六轴运动跟踪设备)用于摆动角度和加速度的检测。 - 控制系统还包括了四轴飞行器组件,实现对风力摆的稳定控制。 - 液晶显示屏12864用于实时显示系统的工作状态,包括角度、速度等数据。 - 通过按键进行用户交互,L298N驱动模块用于电机的驱动控制。 2. 设计目标与完成度 - 完成度达到90%,说明大多数功能已经实现,只剩下10%的功能需要完善。 - 由于时间压力和竞赛期间的特殊环境,电机部分进行了更换,设计报告中的电机部分描述与实际作品存在差异,但这不影响最终的使用效果。 3. 硬件组件 - STM32F103V单片机:高性能的ARM Cortex-M3微控制器,广泛应用于控制和嵌入式系统设计。 - MPU6050:一种常用的传感器,集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计,常用于运动检测。 - 四轴飞行器:一个可以进行空中悬停、飞行控制的平台,具备高度的动态稳定性和操控性。 - 液晶显示屏12864:用于展示系统状态信息,便于实时监控。 - 按键和L298N驱动:为用户交互和电机驱动提供接口。 4. 软件内容 - 设计报告:详细介绍了设计原理、方法和测试结果。 - 原理图:展示了系统连接关系,包括所有电子组件如何互相连接。 - 源代码:编写了用于控制整个系统运行的程序代码。 5. 文件资料 - 提供了包括原理图文件STM32F103VCT6.SchDoc、设计报告风力摆控制系统.docx、视频演示以及相关的图像文件,有助于理解和评估整个项目的细节。 - 含有联系方式.txt文件,方便交流和售后问题的解答。 6. 特别说明与致谢 - 作者提醒用户注意,由于特殊情况电机更换导致报告与实际作品略有不同,但不影响最终效果。 - 作者自称为大三学生,表达了对竞赛期间紧张压力的理解,并承诺尽可能解答售后问题。 - 作者对参与竞赛的辛苦经历表示致敬,为这次难忘的竞赛留下了印记。 结论: 该风力摆控制系统设计文档和资源集为参加2015年电子设计竞赛的参赛者提供了一套完整的系统参考。内容详细覆盖了从硬件选型、软件设计到系统测试的各个阶段。硬件方面涉及到了当前流行的微控制器和传感器,软件方面包括了设计原理图和源代码。设计者还提供了额外的视频演示和联系方式,帮助用户更好地理解系统功能和使用方式。尽管由于时间紧张和环境压力导致文档与实物存在细微差别,但该设计资料无疑为学习和研究控制系统的读者提供了一笔宝贵的资源。
2021-04-20 上传
风力摆控制系统是2015年全国大学生电子设计竞赛赛题,做个此题的对风力摆都会印象深刻,接下来先说说实现方案: 题目分析 首先拿到这份题目,要把出题专家在题目中隐晦告诉你的关键字眼抠出来,揣摩出题专家的意图,才能尽可能的拿高分满分。在下图中把题目的关键字用红色标出来了。请看图! 通过刚才图片上面的分析,用一句话总结:专家想让学生做一个“伺服控制系统”,学过《自动控制系统》的同学肯定知道其中的意思。但是,叫“伺服控制系统”还是不够完整的,还缺少了此题最关键的字眼——随动系统!随动系统的定义是:若给定的输入信号是随时间变化的并且系统的输出量随输入量的变化而变化这种系统就称为随动系统。快速跟踪和准确定位是随动系统的两个重要技术指标。 所以完整的叫法应该是“伺服随动控制系统”。注意!给定的信号是变化的!变化的!变化的!如果理解为固定的,就达不到想要的效果。 这套控制方案实现的视频如下,这个控制方案采用MPU6050做姿态反馈,从第一问到第七问全部采用闭环反馈控制,在视频中可以看到风力摆具有很强的抗干扰能力,基本上任何暴力干扰之后都能在5秒内恢复原来的运动状态,当然用风扇吹就更不在话下了。硬件:STM32+MPU6050+L298+空心杯电机 软件:伺服随动控制器+位置式PID。 附件包含以下资料: