2015全国电赛风力摆报告.doc

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1、2015全国电赛报告之风力摆控制系统风力摆控制系统(B题)摘要本系统为由STM32单片机控制模块、姿态采集模块、风力摆模块、液晶显示模块、人机交互系统以及风力摆机械结构组成的闭环控制系统。MPU6050采集风力摆姿态角,单片机处理姿态角数据后通过PID精确算法调节直流风机以控制风力摆。本系统实现了风力摆在仅受直流风机为动力控制下快速起摆、画线、恢复静止的功能,并能准确画圆,且受风力影响后能够快速恢复画圆状态,具有很好的鲁棒性。另外,本系统具有良好的人机交互界面,各参数及测试模式可由按键输入并通过液晶显示,

2、智能性好,反应速度快。关键词:PID算法MPU6050STM32单片机人机交互1、系统方案本风力摆控制系统主要包括单片机控制模块、电源模块、姿态采集模块、风力摆模块、液晶显示模块、人机交互系统以及风力摆机械结构组成。风力摆由万向节连接碳杆再连接风机组成。位于碳杆最下方的姿态采集模块不断采集风力摆当前姿态角,并返回单片机。单片机控制液晶显示姿态角数据并处理数据后通过控制PWM波占空比控制风机转速,实现对风力摆的控制。本系统结构框图如图1所示。姿态采集模块风力摆模块单片机系统人机交互系统液晶显示模块1.1风力

3、摆运动控制方案的选择与论证方案一:采用2只直流风机作为动力系统。采用2只风机并排同向而立,分别位于摆杆两侧,通过控制风机转速控制风力摆使激光笔画线画圆。此方案风力摆负载轻,但风力摆摆动过程

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