2015全国电子设计大赛论文- 风力摆控制系统.docVIP

第 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 19 页 2015年全国大学生电子大赛设计竞赛Time \@ "yyyy年M月d日" 2015年全国大学生电子大赛设计竞赛 Time \@ "yyyy年M月d日"2019年8月11日 风力摆控制系统（B题） 【本科组】 参赛队号： 风力摆控制系统（B题） 摘 要 风力摆系统是非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统，是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合。本设计分五个模块，即风力摆模块、单片机控制模块、显示模块、电源模块、人机交互模块。风力摆模块由三个直流风机成等边三角形相对而立，成为驱动风力摆的唯一动力。单片机控制模块以飞思卡尔K60芯片作为控制核心。显示模块有两个，一个是OLED显示屏，另一个是当完成每项任务时发光二极管会有明显的提示。电源模块使用LEG-1117-3.3和TPS7350来搭建，给系统提供稳定的供电。人机交互模块中每项操作可通过拨码开关与按键完成。本设计性能指标达到设计要求，性能稳定，用户界面友好。 关键词：直流风机；风力摆；K60系统板 ABSTRACT The wind pendulum system is a nonlinear, strong coupling, multi- variable and unstable system. It is a combination of many fields, such as robotics, control theory,computer control, and many other technologies. The design is divided into five modules，the wind pendulum module, single-chip microcomputer control module, display module, power module, human-computer interaction system. Wind pendulum module by three DC fan into an equilateral triangle relative standing, become the only power wind driven pendulum; MCU control module based on the single chip computer as the core, by Carl K60 chip as the control core; display module has two: A is OLED display, the other a is when each task is complete LEG-1117-3.3 and TPS7350 to build, to provide a stable power supply system. Each operation can be done by dialing the code switch and the button. Performance indicators meet the design requirements, the work is reliable, user friendly interface. Key words: DC fan, The wind pendulum, K60 目 录 摘要 I ABSTRACT I 目 录 II 1.引言1 2.方案比较与论证1 2.1 方案比较1 2.2 方案选定2 2.3 方案论证2 3.系统硬件设计2 3.1系统机械制作2 3.2核心系统控制模块2 3.3 电源模块3 4.系统软件设计3 4.1 程序框图3 4.2 系统控制图4 5.测试方案与测试结果4 5.1 测试仪器4 5.2 测试方法 4 5.3 测试结果5 6.测试分析与总结6 参考文献6 附录1 装置机械安装图7 附录2 主要元器件清单 8 1.引言 在控制理论发展的过程中，某一理论的正确性及实际应用中的可行性需要一个按其理论设计的控制器去控制一个典型对象来验证。风力摆就是这样一个被控制对象。风力摆本身是一个自然不稳定体，在控制过程中能有效地反映控制中的许多关键问题，如非线性问题、随动问题、跟踪问题等。风力摆系统作为一个实验装置，结构简单，成本低廉；作为一个被控对象，它