竞赛控制类赛题分析

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“控制类”赛题是全国大学生电子设计竞赛中的一大类，在 11 届电子设计竞赛中，“控制类”赛题除了 1994、1995 和 1999 年外，其它每届都有，共有 15 题，仅次于“仪器仪表类”赛题（16 题） 。历届的 “控制类”赛题如下所示：

1. 水温控制系统（第 3届，1997年C 题）  
2. 自动往返电动小汽车（第 5 届，2001 年C 题）  
3. 简易智能电动车（第 6 届，2003年 E 题）  
4. 液体点滴速度监控装置（第 6 届，2003年 F题）  
5. 悬挂运动控制系统（第 7 届，2005 年 E 题）  
6. 电动车跷跷板（第 8届，2007年F题，本科组）  
7. 电动车跷跷板（第 8届，2007年J 题，高职高专组）  
8. 声音引导系统（第 9届，2009年B 题，本科组）  
9. 模拟路灯控制系统（第 9 届，2009 年 I题，高职高专组）  
10. 基于自由摆的平板控制系统（第 10 届，2011年  B  题，本科组）  
11. 智能小车（第 10 届，2011 年  C 题，本科组）  
12. 帆板控制系统（第 10届，2011 年 F  题，高职高专组）  
13. 四旋翼自主飞行器（第 11 届，2013 年，B 题，本科组）
14. 简易旋转倒立摆及控制装置（第 11 届，2013年，C 题，本科组）
15. 电磁控制运动装置（第 11 届，2013 年，J 题，高职高专组）

从历届“控制类”赛题可以看到，在“控制类”赛题中，控制对象从一个的发展到多个（例如，2011 年  C  题，智能小车就要求控制 2 台电动小车） ，从地上发展到天上（例如，2013年 B 题，四旋翼自主飞行器） ，从单方向、单轴运动发展到多方向、多轴向运动（例如，2013年 C 题，简易旋转倒立摆及控制装置） 。在这 15个赛题中，与电动小车有关的有 6 届7 题。

赛题的要求也是越来越高，例如：

  ① 四旋翼自主飞行器（第 11 届，2013 年，B 题，本科组）

设计并制作一个四旋翼自主飞行器，能够按照赛题要求，在指定飞行区域内进行飞行。四旋翼自主飞行器一键式从 A 区飞向 B 区降落并停机，飞行时间不大于 45s。一键式从 B区飞向 A区降落并停机，飞行时间不大于 45s。 飞行器摆在 A 区，飞行器下面放置一个铁片，一键式启动，飞行器拾起铁片，并从 A区飞向 B 区，保持一定高度，并将铁片投向 B区，并返回 A区降落并停机，飞行时间不大于 30s。

  ② 简易旋转倒立摆及控制装置（第 11 届，2013年，C 题，本科组） 设计并制作一个简易旋转倒立摆及控制装置。旋转倒立摆的结构如图 7.1.1 所示。电动机 A固定在支架 B 上，通过转轴 F驱动旋转臂 C 旋转。摆杆 E 通过转轴 D固定在旋转臂 C的一端，当旋转臂 C 在电动机 A 驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆 E 在垂直于旋转臂 C的平面作自由旋转。

 

“系统控制方案和算法设计”是控制类赛题的重点，对于不同的赛题，控制目的和要求都是不相同的，其“系统控制方案和算法设计”也都是不相同的。而“系统控制方案和算法设计”往往决定该赛题能否成功的关键之一。在训练过程中可以选择一些往届的赛题，适当做一随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展，电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高，在竞赛规则中对微控制器选型、电路模块的采用的限制、“最小系统”的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等也出现了一些变化。根据目前的竞赛规则，训练过程中制作的一些功能模块是可以在竞赛中使用的。建议训练过程中，对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块（如直流电机驱动模块、 步进电机驱动模块、传感器模块等）进行设计与制作，制作和掌握这些模块的使用，为竞赛做好充分的准备。

 

 

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