【正文】 工作電壓高，可以達(dá)到 46V；輸出電流大，瞬間峰值可達(dá) 3A，持續(xù)工作電流 2A；額定功率 25W。Ｔｄ偏小時(shí)，超調(diào)量也較大，調(diào)節(jié)時(shí)間也較長(zhǎng)。 系統(tǒng)的組成 經(jīng)過方案比較與論證，最終確定的系統(tǒng)組成框圖如圖 所示。根據(jù)設(shè)計(jì)需要的要求，電路板需做成寬：10cm，長(zhǎng)： 15cm；在 所擁有的風(fēng)扇下采取電路板作為帆板，很難滿足設(shè)計(jì)所需達(dá) 到的角度。 綜上所述，選擇 方案三 ，用 MMA7455 三軸加速傳感器 。用此傳感器只要測(cè)量導(dǎo)軌電阻兩端的直流電壓， 不同的角度有不同的電阻值，通過電阻來(lái)算出角度 ，計(jì)算不方便 。 方案一、采用 LM2596 開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，能夠輸出 3A 的輸出電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特 性，固定輸出 、 5V、 12V 經(jīng)過調(diào)整可輸出小于 37V的電壓。 （ 3） 其他。范圍內(nèi)。顯示范圍為 0~60176。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。 15 參考文獻(xiàn)178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 14 調(diào)試 使用的儀器 與方法 178。178。178。178。178。178。178。 13 4. 系統(tǒng)測(cè)試178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 4 設(shè)計(jì)思路178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。引導(dǎo)方式采用角度傳感器感知與帆板受風(fēng)力大小的轉(zhuǎn)角θ的導(dǎo)引線。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 4 總體設(shè)計(jì)方案 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 10 3. 軟件設(shè)計(jì)178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 （ 3）當(dāng)間距 d=10cm 時(shí)，通過操作鍵盤控制風(fēng)力大小，使帆板轉(zhuǎn)角θ穩(wěn)定在 45176。 （ 2） 間距 d 在 7~15cm 范圍內(nèi)任意選擇，通過鍵盤設(shè)定帆板轉(zhuǎn)角，范圍為 0~60176。 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路 題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)翻版控制系統(tǒng)，通過對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，改變帆板轉(zhuǎn)角 θ 。利用該方法方便簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠。 方案三 、 采用 MMA7455 三軸加速度傳感器， 利用 物體運(yùn)動(dòng)和方向改變輸出信號(hào)的電壓值 ， 把檢測(cè)到的信號(hào)傳送給 ATMEGA328 的 AD 轉(zhuǎn)化器進(jìn)行轉(zhuǎn)化與讀取此輸出信號(hào) ?？梢燥@示英文及數(shù)字，利用程序去驅(qū)動(dòng)液晶 顯示模塊，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且界面美觀舒適，耗電小。 方案三、 采用 鋁板 作為 帆板。特別是對(duì)于溫度、成份等變化緩慢的過程，這一現(xiàn)象將更嚴(yán)重。 用電阻和電容組成高通濾波電路 ，用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在開關(guān)狀態(tài)，通過調(diào)整輸入脈沖的占空比，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)帆板 受到風(fēng)扇風(fēng)力 運(yùn)動(dòng)時(shí)，三軸加速傳感器檢測(cè)到帆板 運(yùn)動(dòng)的輸出信號(hào)， 把該輸出的電壓值用三角函數(shù)數(shù)出來(lái)在把結(jié)果送往 張家界10 張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ATMEGA328 單片機(jī)進(jìn)行處理，通過按鍵控制與液晶顯示屏進(jìn)行顯示。三種方法各有其特點(diǎn)，其共同點(diǎn)都是通過試驗(yàn)，然后按照工程經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。 相關(guān)程序： struct PID_DATA pidData。用游標(biāo)米尺去測(cè)量風(fēng)扇與帆板的距離，風(fēng)扇吹起帆板的角度用角度 測(cè)量計(jì)去測(cè)量 角度的大小，并記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。 1176。 1176。指針和轉(zhuǎn)軸由于不同 心而出現(xiàn)了一些小誤差。 由于系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)合理，功能電路實(shí)現(xiàn)較好，系統(tǒng)性能優(yōu)良、穩(wěn)定，較好地達(dá)到了題目要求的各項(xiàng)指標(biāo)。 static volatile unsigned char TempAngle = 0。 PWM_OutPut(Openloop_PWM)。 SettingAngle = 45。 //Digit_FlashMode(SETTING_POS1)。 LCD12864_PutNumber(System_Function)。 LCD12864_SetXY(0,2)。 case 50: Openloop_Step = 1。 LCD12864_SetXY(1,2)。 } Function_is_begin = 1。 // Digit_Set(SETTING_POS1, TempAngle%10)。 case 3: Key3_Press(pmsg[1])。 Openloop_PWM = 100。 LCD12864_SetXY(1,7)。 if(pwm_value 1023) pwm_value = 1023。 /* 鍵抬起，下一個(gè)狀態(tài) */ unsigned char kpress_time。 /* 回調(diào)函數(shù) , 讀按鍵，返回按鍵編號(hào) */ void KeyScan_Run20ms(void) { unsigned char key_id = 0。 = 2。 } } 。 [1] = kstate_fsm_table[keystate].ktype。 24 張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） if(!KeyRead_CallBack) return。 /* 鍵按下滿足條件，輸出按鍵類型 */ }。 } else if(System_Function == 2){ inputValue = pid_Controller(SettingAngle, g_angle, amp。 if(System_Function == 1){ //inputValue = pid_Controller(20, g_angle, amp。 if(SysTickFlag) { angle = MMA7455_Angle()。 case 4: Key4_Press(pmsg[1])。 case 4: break。 PWM_OutPut(Openloop_PWM)。 SettingAngle = TempAngle。 LCD12864_SetXY(0,2)。 break。 // Digit_Set(STE. // P_POS, 2)。 case 4: break。 LCD12864_PutNumber(TempAngle/10)。 LCD12864_SetXY(0,2)。 static volatile unsigned char Openloop_Step = 5。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，力求硬件線路簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮軟件編程的靈活方便的特點(diǎn)，來(lái)滿足設(shè)計(jì)的要求。 結(jié)束語(yǔ) ① d = 10cm 時(shí)，帆板轉(zhuǎn)角 θ = 0~60176。177。177。177。 // 系統(tǒng)功能編號(hào) static volatile unsigned char System_Function = 0?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。 ATMEGA328 單片機(jī)通過 AD 對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，變成數(shù)字信號(hào)，再在單片機(jī)中通過算法實(shí)現(xiàn) PID 運(yùn)算，再通過 DA 把控制量反饋回控制源。如果電機(jī)運(yùn)動(dòng)則可將 IN1， IN2 和 IN3， IN4兩對(duì)引腳分別接高低電平，僅用單片機(jī)的兩個(gè)端口給出 PWM 信號(hào)控制 A,B 即可。 離散化公式： Δu(t) = q0e(t) + q1e(t 1) + q2e(t2) 當(dāng) |e(t)|≤β 時(shí)