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1、风力摆系统摘 要 风力摆系统是一种利用风力对物体进行位置控制的设备,在我国虽然还没有成品的销售与应用,但这种控制理论已经应用于方方面面。目前的普遍问题风力摆系统的自动控制水平不高。 本设计将设计一款智能的风力摆控制系统。主要控制程序由STM32来实现。通过三轴陀螺仪进行角度采集,采集过来的角度值在进行卡尔曼滤波处理,最后将其应用到风力摆系统的控制程序中。主要实现对风力摆进行偏角的收集和计算、控制其运动轨迹,包括其角加速度的控制。风力摆所控制的系统会对各传感器测得的数据进行处理和计算,使对应的设备器件得到有
2、效的、良好的控制,从而使得系统能安全有效地运行。 本设计主控制器利用STM32作为开发硬件系统。它能够对系统进行良好的操控,包括控制与监测风力摆的运动状态、角度值、加速度和平衡参数。轴部是通过万向节连接的,整体运动自如是通过它来实现。系统整体架构清晰,便于操控。 关键词:风力摆;STM32;陀螺仪;卡尔曼滤波 Abstract Windpendulumsystemisakindofmicrocontrolequipment,thoughnotyetf
3、inishedproductsalesandapplicationinourcountry,butthiskindofcontroltheoryhasbeenusedineveryaspect.Atpresentthecommonproblemsofwindpowersystemautomaticcontrollevelisnothigh.Thisdesignwilldesignaintelligentwindpendulumcontrolsystem.Themaincontrolprogramimplementedbyth
4、estm32.AcquisitionthroughthetriaxialgyroAngle,theAngleofthecollectedvaluesinthekalmanfilterprocessing,theAnglevalueshavebeenobtainedthroughcomparingtheAnglevaluesbeforeandafterjudgmentaftertheoscillationamplitude,windpendulumswingwillneedthesizeoftheforceisconverte
5、dintoPWMvalue,thenoutputtothemotordrive,ofcourse,whenthemotortodrivetheoutputtoneedtoaddtheprotectionlightcouplingforphotoelectricisolation.Controlsystemtoprocessthedataofeachsensormeasurementandcalculation,thecorrespondingequipmentdeviceeffectively,goodcontrol,the
6、systemcanrunsafelyandeffectively.ThisdesignusesSTM32asmaincontrollerhardwaresystemdevelopment.Itcancarryonthegoodcontrolofthesystem,includingthecontrolandmonitoringwindpendulummotionstate,Angle,acceleration,andbalanceparameters.Axisisthroughuniversaljointconnection
7、,andtheoverallfreelyistoachievethroughit.Overallsystemstructureclear,easytocontrol.Keywords:STM32,microwindpendulumcontrollightcouplinggyroscope Contents TOCo"1-3"hzu摘 要II AbstractIII CON
8、TENTSVI 第1章绪论8 1.1课题背景8 1.2课题的来源9 1.3课题的国内外现状9 1.4本课题研究的内容10 第2章总体方案的设计11 2.1系统功能、要求及原理分析12 2.1.1设计任务12