2011全国大学生电子设计竞赛：自由摆平板控制系统

"2011全国电子设计大赛——基于自由摆的平板控制系统（B题）" 这篇描述涉及的是2011年全国大学生电子设计竞赛的一个具体题目，即“基于自由摆的平板控制系统”。该比赛是针对全日制在校本、专科学生开展的，参赛队伍需在指定时间内完成设计和制作任务，并遵循一系列竞赛规则。 首先，竞赛开始时间为2011年8月31日8:00，本科组和高职高专组的参赛队伍分别需要在本科或高职高专组题目中选取一题进行。每个队伍限3人，且一旦确定成员，不得更换。参赛者需要提供学生证等有效证件以证明身份。在整个竞赛期间，允许使用各种图书资料和网络资源，但禁止在非指定场地进行设计制作，同时不得与非参赛人员交流，违反规定将被取消评审资格。竞赛结束时间是2011年9月3日20:00，参赛队伍需提交设计报告、实物作品以及填写好的《登记表》。 题目内容是设计一个自由摆上的平板控制系统。系统包括一个固定在摆杆一端的电机，电机转轴连接着一个平板。当摆杆摆动时，电机应能控制平板随之旋转。具体要求如下： 1. **基本要求** - 平板旋转应与摆杆摆动同步，摆杆每完成一个周期，平板旋转一周，角度偏差不超过45°。 - 在平板上粘贴有1cm间距平行线的打印纸，手动摆动摆杆至特定角度θ（30º～45º），放置一枚硬币。释放摆杆后，控制平板使硬币在5个摆动周期内不掉落，尽量保持在中心位置。 - 手动将摆杆摆动至θ（45º～60º），放置8枚硬币，启动后保持硬币在5个周期内不掉落且保持叠放状态。根据保持状态和滑落硬币数量评估成绩。 2. **发挥部分** - 在平板上固定激光笔，其光斑应照射到150cm远处的靶子上。当摆杆静止且平板水平时，调整靶子的位置，使得摆动过程中光斑始终落在靶子的固定位置上。 这个竞赛项目旨在测试学生的创新设计能力、电子控制技术应用以及实际操作技能。参赛者需要理解摆动物理原理，精确控制电机运动，以及解决动态平衡问题。发挥部分则增加了精度控制的要求，要求参赛者能够实现激光光斑的精准定位，这对控制算法的设计和实施提出了更高的挑战。