電賽論文-風(fēng)力擺控制系統(tǒng)-資料下載頁(yè)
2025-06-05 05:56本頁(yè)面
【正文】 為了精確跟蹤快速和慢速的運(yùn)動(dòng)，傳感器的測(cè)量范圍都是用戶可控的，陀螺 儀可測(cè)范圍為177。 250、177。 500、177。 1000 與177。 2021176。 /sec(dps)，加速度計(jì)可測(cè)范圍為177。 2g、177。 4g177。 8g 與177。 16g。電路圖如圖 34所示： 圖 34 MPU6050 電路圖 程序的設(shè)計(jì) （ 1） 程序功能描述與設(shè)計(jì)思路 該程序首先初始化，根據(jù)風(fēng)力擺運(yùn)動(dòng)要求開(kāi)啟軸流風(fēng)機(jī)，控制系統(tǒng)讀取陀螺儀回傳數(shù)據(jù)，進(jìn)行 PID 處理后調(diào)節(jié) PWM 出給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 ，修正軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力擺按要求 運(yùn)動(dòng) 。 （ 2） 程序流程圖 主程序流程圖 見(jiàn)附錄 1 四、 測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 測(cè)試 儀器 儀器 型號(hào) 用途 數(shù)量 示波器 TEKTRONIX DOP2024 顯示電路波形 1 卷尺 WEY100 測(cè)量畫(huà)線長(zhǎng)度 1 量角器 無(wú) 測(cè)量畫(huà)線角度 1 電風(fēng)扇 格力 吹風(fēng)影響風(fēng)力擺 1 功能 測(cè)試 （ 1） 測(cè)試 過(guò)程 測(cè)試 基本 要求部分時(shí) ，初始化系統(tǒng)，將風(fēng)力擺從靜止開(kāi)始做可控制幅度及方向的擺 7 動(dòng)，使激光筆在地面穩(wěn)定地畫(huà)出直線。測(cè)試發(fā)揮部分，初始化程序，風(fēng)力擺將按照要求，做可控半徑的圓周運(yùn)動(dòng)，并且在受外力影響 時(shí) ，快速回復(fù)圓周運(yùn)動(dòng)。 （ 2） 測(cè)試 結(jié)果（數(shù)據(jù)） 見(jiàn)附錄 2 測(cè)試結(jié)論與分析 根據(jù)上述測(cè)試數(shù)據(jù)，由此可以得出以下結(jié)論： 風(fēng)力擺可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做可控幅度及方向的直線運(yùn)動(dòng)。 風(fēng)力擺再拉起一定角度放開(kāi)時(shí)，可快速恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)。 風(fēng)力擺可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做可設(shè)半徑的圓周運(yùn)動(dòng)，并在受外力作用下快速恢復(fù)圓周運(yùn)動(dòng)。 綜上所述，本設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 五、結(jié)論與心得 該系統(tǒng)采用 STM32F103VCT6 單片機(jī)控制，采用模塊化設(shè)計(jì)，多模塊協(xié)調(diào)工作。經(jīng)過(guò)四天三夜的不懈努力，完成了題目基本要求和發(fā)揮部分。在此系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作中多次陷入困境，尤其是四元數(shù)與姿態(tài)計(jì)算時(shí)的理論分析的確不是我們的強(qiáng)項(xiàng)，但是大家靠現(xiàn)查資料、惡補(bǔ)物理和高數(shù)方面的不足，最后得以 把誤差控制在可接受的范圍內(nèi)，比較圓滿完成風(fēng)力擺可控運(yùn)動(dòng)。在最后的多模塊聯(lián)合調(diào)試過(guò)程中，由于大家分工不同，代碼組合起來(lái)的難度超出我們的意料。最終我們?nèi)送ㄟ^(guò)一個(gè)通宵的奮斗還是圓滿地完成了任務(wù)。此次比賽，我們深刻體會(huì)到隊(duì)員之間交流的重要性，自己的任務(wù)完成得再好，代碼聯(lián)合不起來(lái)也是無(wú)用功。 六、參考文獻(xiàn) 【 1】 譚浩強(qiáng) .C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021 【 2】 童詩(shī)白、華成英 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） [M]. 北京 :高等教育 出版社 , 1980. 【 3】黃智偉 .全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽電路設(shè)計(jì) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 8 附錄 1： 原理圖 主程序流程圖 9 附錄 2： 測(cè)試數(shù)據(jù) 15s畫(huà) 45cm 與基準(zhǔn)夾角 60度直線 測(cè)試次數(shù) 直線長(zhǎng)度 /cm 直線角度 /度 用時(shí) /s 1 14 2 15 3 16 4 15 5 13 風(fēng)力擺有 35176。 放開(kāi)， 5s 內(nèi)使風(fēng)力擺靜止 測(cè)試次數(shù) 1 2 3 4 5 時(shí)間 /s 30s內(nèi)重復(fù) 3次做半徑為 30 的圓周運(yùn)動(dòng) 測(cè)試次數(shù) 1 2 3 4 5 時(shí)間 /s 35 25 27 20 33 被風(fēng)扇影響后 5s內(nèi)恢復(fù)圓周運(yùn)動(dòng) 測(cè)試次數(shù) 1 2 3 4 5 時(shí)間 /s 6 6 5 4 5
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