最新電子設計大賽基于自由擺得平板控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-25 04:23 本頁面
【文章內容簡介】 直流電機系統(tǒng)原理圖傳感器子系統(tǒng)原理圖 傳感器子系統(tǒng)原理圖電源由變壓部分、濾波部分、穩(wěn)壓部分組成。為整個系統(tǒng)提供5V和12V電壓，確保電路的正常穩(wěn)定工作。這部分電路比較簡單，都采用三端穩(wěn)壓管實現。根據題目要求軟件部分主要實現鍵盤的設置和顯示，數字PID算法，滑動濾波算法。1）鍵盤實現功能：復位、選擇任務、觸發(fā)脈沖。2）顯示部分：顯示任務菜單，實時傳感器參數顯示及操作命令。主程序流程圖圖 任務一為基本要求一，任務二為基本要求二，任務三為基本要求三，任務四為綜合發(fā)揮一二。 所有子系統(tǒng)流程圖見附錄二滑動濾波 原理與方法：把連續(xù)取N個采樣值看成一個隊列，隊列的長度固定為N，每次采樣得到一個新數據放入隊尾,并扔掉原來隊首的一個數據。(先進先出原則)把隊列中的N個數據進行算術平均運算,就可獲得新的濾波結果。 優(yōu)點：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高，適用于高速的系統(tǒng)，但是對系統(tǒng)速度有較高需求。數字PID算法PID 算法很多，有位置式，增量式，速度式等，考慮到本系統(tǒng)的建模，必須考慮以往的數據，所以采用位置式的PID算法，該算法的基本原理就是調節(jié)的輸出量是全量輸出，對以前的偏差進行逐次累加。其公式如下：uk= kp ek+TTij=0kej + TdTekek1 } 當進入PID調節(jié)子程序時，首先需要根據系統(tǒng)給定值和采樣值來計算偏差。為防止在系統(tǒng)運行初期，由于控制量過頭，需做限位處理。因為有時候可能引起過大控制。另外，在系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)后，偏差是很小的，如果偏差在一個很小的范圍內波動，控制器對這樣微小的偏差計算后，將會輸出一個微小的控制量，此時輸出的控制量值在一個很小的范圍內，不斷改自己的方向，頻繁動作，發(fā)生震顫，這樣不利于穩(wěn)定控制，還造成誤差累加。4測試方案與測試結果硬件測試軟件仿真測試硬件軟件聯調實際測試數據利用matlab擬合函數，實現智能控制 測試條件與儀器測試條件：多次測量，檢驗系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無誤，硬件電路保證無虛焊。測試儀器：數字示波器，數字萬用表，指針式萬用表，秒表，米尺，毫米尺，量角尺。 測試結果及分析(數據)最終6次測量 表一 任務一：360176。旋轉（規(guī)定35周內） （單位：度） 123456偏差值030250表二 任務二三：一枚、八枚硬幣自由擺 （單位：有效硬幣數）1234561枚硬幣1111118枚硬幣785887表三 任務四：靜態(tài)激光偏離 （單位：mm）30354045505560偏離中心（mm）1265最終測量發(fā)揮部分二，無明顯振蕩，局部小范圍角度振蕩很小。發(fā)揮中其他自動調平，無人控制運行任務等完全可靠。根據上述測試數據，由此可以得出以下結論：該系統(tǒng)很好的完成了基本要求一二的任務；同時發(fā)現題目可
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