电赛控制类该怎么准备？看看往届赛题分析吧

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电赛控制类该怎么准备？看看往届赛题分析吧 [复制链接]

自2011年起，国赛至少出现两道控制类赛题，它们分别是

 

本期就来分析一下除此之外的控制类赛题

 

01-2011 - B题  基于自由摆的平板控制系统

 

 

赛题分析

 

其设计要点是：

02-2013 - C题  简易旋转倒立摆及控制装置

 

赛题分析

其设计要点是：

 

03 -2015 - B题  风力摆控制系统

 

赛题分析

风力摆装置机械结构部分主要直流风机、激光笔摆杆、万向节和支架组成。使用直流风机驱动摆杆做不同形式的运动，使激光笔在地面画出相应轨迹.在运动过程中，风力摆空间姿态由测量模块检测，反馈回主控制器，经过控制算法的数据处理之后输出 PWM信号到驱动模块，进而驱动风力摆运动。

 

此题是四旋翼飞行器的简化版。可以采用 MEMS工艺三维角度传感器、高精度惯性导航模块等传感器，或者采用摄像头检测风力摆的运动姿态，包括三维位置及运动趋势;采用高性能单片机/嵌入式处理器/FPGA进行信息处理、运动建模、算法控制;通过各风扇间的协调控制，实现风力摆的各种运动轨迹。其设计要点是：

 

04-2017 - B题  滚球控制系统

 

赛题分析

 

这是一个经典的运动控制项目，小球在平板上的运动方向及速度，取决于重力及平板对小球支撑力。平板中心是一个固定在万向节上的定高支撑点，另有两个由直线型电机。滚球控制系统作为双输入双输出非线性系统，具有强耦合性、无约束欠驱动性、视觉滞后等特性，数学模型复杂。

系统实现涉及机械设计、非线性动力学建模、自动控制算法应用、运动轨迹规划、视觉伺服控制应用等诸多领域，需要应用非线性系统分析与控制的相关理论知识。需要运用传感器及检测技术、信号放大、模数信号转换、数据显示、参数设定、反馈控制、PID控制及参数设定等相关知识与技术方法。并涉及测量仪器精度、线性度，硬件及软件反馈，仪器设备标定及抗干扰等工程概念与方法。

 

其设计要点是：

 

05-2019 - A题  电动小车动态无线充电系统

 

 

赛题分析

 

其设计要点是：

 

06-2019 - J题  模拟电磁曲射炮

赛题分析

 

不只是电赛，控制类的设计在未来也会成为主流，并应用于身边的方方面面。我们做控制类题目应当需要哪些准备工作呢？为大家总结了以下内容：

 

 

1、电源模块：

 

1. 常用的电源稳压模块12V,9V,5V,3.3V和双电源±5V, ±12V

2. 可调升压电源模块

2、最小系统：

 

确定一种比赛用的单片机，C51，AVR，FPGA，STM32，TI处理器（MSP432, TIVA, C2000, MSP430）等，做一个最小系统， 引岀所以端口。

 

3、驱动模块：

 

此属于控制类题必备的模块，常用的L298，L297,，UNL2003, UNL2803 等。

 

4、信号处理模块：

 

信号处理模块主要把一模拟信号转为开关量。把一些信号转为其他信号（把正弦波转为方波），电压比较器（LM393, LM339），信号放大（常用运放 TL082，TL084）

 

5、AD，DA 模块：

 

现在高级一点的单片机都带有AD，DA模块也需要准备一些。

AD, DA模块能在一些传感器场合中用到。

 

6、传感器模块：（准备阶段的重点）

1. 循迹光耦（一般是黑线）也可以借鉴飞思卡尔智能车大赛，循导线（带有一定频率的导线）

2. 驱光模块（光敏电阻或者光敏二极管）

3. 霍尔传感器

4. 接近开关（探测金属）

5. 超声波传感器（测距，避障）

6. 红外（无线遥控，避障）

7. 角度传感器

8. 加速度传感器

9. 湿度传感器

10. 烟雾传感器，温度传感器，颜色传感器

7、声控模块，语音播放模块，录音模块

 

8、单片机外接人机模块：

 

数码管显示，液晶显示，LED灯，蜂鸣器，矩阵键盘，独立键盘。

 

9、无线模块（无线串口模块，NRF905，CC1100等选择一种）。

 

10、电机类（减速电机，步进电机，测速电机）

 

以上总结的是22年之前的往年电赛控制类赛题的讲解与分析

秦天qintian0303

每年的电赛很多都是改进型的，可以参考往年的设计进行优化