2019全国电赛电磁炮论文:创新设计与电路实现

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该论文是关于2019年全国大学生电子设计竞赛本科组H题——模拟电磁曲射炮的设计。研究者采用了电磁炮原理,即利用电磁场对导线的力作用和法拉第电磁感应现象,设计了一种装置来发射弹珠并精确打靶。电磁炮在这种设计中被当作特殊的电动机,其"转子"(炮弹)通过直线加速运动而非旋转。系统的关键组成部分包括: 1. 电磁炮发射装置:利用电流驱动导线在磁场中运动,实现弹珠的发射。通过控制电流的大小和方向,可以调整炮弹的速度和轨迹。 2. 云台控制:云台被用于调整电磁炮的发射角度,从而改变弹珠的发射距离和瞄准精度。水平转动用来调整瞄准点,垂直转动控制发射仰角。 3. 图像识别:通过摄像头捕捉目标标志,通过图像识别技术计算目标与发射装置的距离,确保精确打靶。 4. 程序设计:论文详细介绍了控制云台、摄像头处理、人机交互界面以及系统控制的整体程序设计,涉及硬件电路和软件算法的结合。 5. 测试方法:论文还包含了测试仪器的选择、测试方法的描述以及实际测试结果的分析,验证了设计的有效性和性能。 创新点:论文的核心创新在于将电磁炮技术、图像识别技术和机械控制相结合,实现了远程、精准的打靶任务,这在电子设计竞赛中具有较高的技术含量。 讨论:作者对不同方案进行了深入的讨论,如斜抛模型的应用、利用电容器电压控制发射速度的策略,以及通过AD采集电路实现电压控制的实用性,展示了丰富的工程思维。 这篇论文不仅展示了参赛者的理论知识和实践能力,还体现了他们对电磁炮技术在实际应用中的创新运用,对于理解和掌握电磁炮原理以及相关控制技术的学生和研究人员具有很高的参考价值。