电子设计大赛控制类题目汇总+赛题分析

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1、电子设计大赛控制类题目汇总第三届（1997年）C题水温控制系统一、任务设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。二、要求1．基本要求　　（1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。　　（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃。　　（3）用十进制数码管显示水的实际温度。2．发挥部分　　（1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。　

2、　（2）温度控制的静态误差≤0.2℃。　　（3）在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。三、评分意见　项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分减小调节时间和超调量20温度控制的静态误差≤0.2℃10实现打印曲线功能10特色与创新1018四、说明(1)加热器用1千瓦电炉。(2)如果采用单片机控制，允许使用已右的单片机最小系统电路板(3)数码显示部分可以便用数码显示模块。(4)测量水温时只要求在容器内任意设置一个测量

3、点。(5)在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。赛题分析：一、赛题要点：水温的范围水温调节的误差水温变化的速度打印水温变化的曲线二、参考设计方案1、水温的测量。温度传感器（参考型号AD590K）2、加热水。用脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率。3、控制算法。采用分段非线性加积分分离PI算法进行温度控制。模糊控制算法三、一些设计中的创新1、加入报警装置，当温度变化过大时，报警。2、通过键盘在线打印曲线与数据。3、加入语音模块。四、设计中的注意事项若采用1000w电炉加热1L水，控制对象的数学模型难以准确确定，所以要通过实验总结其控制特性

4、，以确定控制算法的各项参数。第五届（2001年）C题自动往返电动小汽车一、任务18设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。二、要求1．基本要求　　（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。

5、　　（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。　　（3）D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。2．发挥部分　　（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。　　（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。　　（3）其它特色与创新。三、评分标准18项目与指标满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试

6、结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项25完成第（3）项10四、说明（1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。　　（2）车辆（含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：长度≤35cm，宽度≤15cm。　　（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。赛题分析一、题目要点1、要求往返一次的时间最短，中间有限速区，接近终点也要减速，故要时时对小车的速度进行调整。2、限速区低速通过，接近终点要减速。故要准确判断加速减速的区域，即要精确定位。3、前轮方向要有纠偏装置，防止小车

7、撞到挡板。4.、车速、行驶距离要显示。二、参考设计1、控制系统。采用两片单片机分工协作。2、车速和距离的检测。检测仪器应安装在前轮。因为后轮刹车时易打滑和反转。18断续式光电开关。由于该开关是沟槽结构，可以将其置于固定轴上，再在车轮上均匀地固定多个遮光条。让其恰好通过沟槽，产生一个个脉冲。通过脉冲的计数，对速度进行测量。开关式霍尔传感器。该器件内部由三片霍尔金属相组成，当磁铁正对金属板时，出于霍尔效应，金属板发生横向导通，因此可以在车轮上安装磁片、而将霍尔集成片安装固定在轴上，通过对脉冲的计数进行车速测量。光电码盘。3、路面黑线检测。脉冲调制

8、的反射式红外发射—接收器光电传感器。传感器的放置位置可以使小车底部的前中后，也可以是小车前面。根据不同的位置，采用不同的算法分析。4、停车方案。满速前进，临近终点反