基于瑞萨单片机的风力摆系统设计

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1、基于瑞萨单片机的风力摆系统设计摘要：该文设计丫一种基于瑞萨单片机控制的微型风力摆系统。系统采用基于微机电MEMS的重力加速度陀螺仪MPU6050采集风力摆姿态数据，通过IIC总线将数据实时传输到系统控制器瑞萨R5F100LGA单片机；经相应的控制算法处理后产生多路P丽信号驱动风力摆执行机构的轴流风机，完成风力摆运动的闭环控制。系统控制器实现了运动矢景分解和合成算法，采用PID控制器完成对风力摆运动轨迹的精确控制和姿态调整。此外系统采用了LCD液晶屏和矩阵键盘作为人机接口，实现风力摆系统控制参数的人机交互。此风力

2、摆实现摆杆的快速起摆、直线摆动，并在此基础上具有摆幅可设、摆向可控、摆速制动、摆杆画圆和系统抗外界干扰等功能。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：瑞萨单片机；风力摆；PID算法；MPU6050；矢量分解与合成中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1009-3044(2017)04-0253-05TheSystemDesignofWindPend

3、ulumBasedonRenesasMCUZHANGChao-yang，CHENGXiang,WENLiang-hua,CHENGXiao-hong,DENGQing，LIYong(SchoolofPhysicsandElectronicEngineering,YibinUniversity,Yibin644007,China)Abstract：Inthispaper,wedesignamicrowindpendulumbasedonMCUcontrolsystem.ThesystemusesMPU6050ba

4、sedonmicroelectromechanicalMEMStocollecttheattitudedataofthewindpendulum,andthroughtheIICbusmakereal-timedatatransmissiontothesystemcontrollerRuiR5F100LGAMCU.Afterthecorrespondingcontrolalgorithmisprocessed,themultichannelPWMsignalisusedtodrivetheaxialfanoft

5、hewindpendulumactuatortocompletetheclosed-loopcontrolofthewindpendulummotion.Thesystemcontrollerrealizesthemotionvectordecompositionandsynthesisalgorithm，andusesthePIDcontrollertoachievetheprecisecontrolandattitudeadjustment.Inaddition,thesystemusestheLCDscr

6、eenandthematrixkeyboardastheman-machineinterfacetorealizetheman-machineinteraction.Thewindswingrealizetherapidandthependulumswingingrod，linearoscillation,andOnthisbasis,therearealotofexpandingfunction.Keywords：RenesasMCU；Windpendulum；PIDalgorithm；MPU6050；Vec

7、tordecompositionandsynthesis1概述自然界的风力作为能源利用可以追溯到远古的灌溉的风车，而作为现代能源的风力发电更被视为清洁和可再生绿色能源；因此风力的测景和运动控制为风力的利用获得工程数据尤为重要，本文设计了一种基于单片机的风力摆控制系统。风力摆控制系统是基于风力来控制物体运动的测控系统，它在原有的基础控制类型中加入新型控制力量风，利用几个流风机组合成风力摆，利用流风机转动带动扇叶形成风，利用空气的流动性和作用力与反作用力定律实现运动［1］。风能将应用很多领域内，未来一段时间发展前景

8、较好，研究风力摆运动控制系统对风力在自动控制中有一定的参考价值。2系统设计风力摆系统主要包括R5F100LGA单片机控制模块、电源模块、姿态采集模块、轴流风机驱动模块、液晶显示模块、矩阵键盘模块组成和风力摆机械结构；由万向节连接铝杆，铝杆再连接直流风机从而组成风力摆主要结构。系统由陀螺仪MPU6050采集风力摆的三维姿态，然后由单片机读出三维姿态参数，通过PID控制算法产生HVM控制信