全国大学生设计大赛：控制类题目解析与关键技术概述

全国大学生设计大赛中的控制类题目，涵盖了多种富有挑战性和实际应用价值的项目，旨在考察参赛者的创新思维、技术技能以及工程实践能力。这些题目不仅考验了学生的电子技术、机械设计、传感器应用及自动化控制理论，还涉及到了软件编程和实时数据处理。 1. **水温控制系统（第三届，1997年）** 这个项目要求设计一个能自动调节水温的系统，包括温度检测电路、加热器控制电路，以及A/D和D/A转换电路。学生需利用单片机或可编程逻辑器件实现温度设定、监测和控制，精确到1℃，并且在环境温度下降时能自动保持设定温度。这个题目考察了学生对温度传感器、PID控制器等基础知识的理解和应用。 2. **自动往返电动小汽车（第五届，2001年）** 该项目涉及光电检测电路和电机控制电路，要求设计一辆能够自动往返起点和终点的汽车，还需考虑速度控制、精确停车以及在限速区域的行驶策略。这涉及到基础的机械结构设计、运动控制和传感器技术。 3. **简易智能电动车（第六届，2003年）** 在这个项目中，学生需设计电动车的路径导航、障碍物检测与避障功能。通过光电、金属和超声波检测电路，电动车在“直道区”和“弯道区”有不同的行为模式，如声光指示、计数薄铁片数量以及在C点停车。此外，电动车的行驶时间控制也是关键，强调了实时数据处理和逻辑控制的能力。 4. **液体点滴速度监控装置（第六届，2003年）** 该装置用于检测点滴速度并进行动态显示，学生需要设计数显装置，通过改变高度或软管夹头松紧调控点滴速度。这涉及流体控制、传感器技术、数据采集和处理，以及人机交互界面的设计。 全国大学生设计大赛的控制类题目不仅测试了学生们在硬件设计、电子技术、计算机控制以及系统集成等方面的能力，还鼓励他们将理论知识应用于实际场景，培养创新思维和解决复杂问题的能力。参与者在这个过程中不断深化对控制理论、传感器技术、算法优化和实时系统管理的理解，对他们的未来职业发展具有重要意义。