2009年全国电子设计大赛题目.doc

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1、2009年全国电子设计大赛题目光伏并网发电模拟装置（A题）【本科组】一、任务设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源US和电阻RS模拟光伏电池，US=60V，RS=30Ω~36Ω；uREF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率fREF为45Hz~55Hz；T为工频隔离变压器，变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将uF作为输出电流的反馈信号；负载电阻RL=30Ω~36Ω。二、要求1．基本要求（1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：RS和RL在给定范围内变化时，使，相对偏差的绝对值不大于1%。（2）具有频率

2、跟踪功能：当fREF在给定范围内变化时，使uF的频率fF=fREF，相对偏差绝对值不大于1%。（3）当RS=RL=30Ω时，DC-AC变换器的效率≥60%。（4）当RS=RL=30Ω时，输出电压uo的失真度THD≤5%。（5）具有输入欠压保护功能，动作电压Ud（th）=（25±0.5）V。（6）具有输出过流保护功能，动作电流Io（th）=（1.5±0.2）A。2．发挥部分（1）提高DC-AC变换器的效率，使≥80%（RS=RL=30Ω时）。（2）降低输出电压失真度，使THD≤1%（RS=RL=30Ω时）。（3）实现相位跟踪功能：当fREF在给定范围内变化以及加

3、非阻性负载时，均能保证uF与uREF同相，相位偏差的绝对值≤5°。（4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。（5）其他。三、说明1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。2．US采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。3．控制电路允许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗。4．DC-AC变换器效率，其中，。5．基本要求（1）、（2）和发挥部分（3）要求从给定或条件发生变化到电路达到稳态的时间不大于1s。6．装置应能连续安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障。7．制作时应合理设置测试点（参考图1），以方便测试。8．设计报告正文中应包括系统总体框

4、图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。声音导引系统(B题)【本科组】一、任务设计并制作一声音导引系统，示意图如图1所示。图中，AB与AC垂直，Ox是AB的中垂线，O'y是AC的中垂线，W是Ox和O'y的交点。声音导引系统有一个可移动声源S，三个声音接收器A、B和C，声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离，产生一个可移动声源离Ox线（或O'y线）的误差信号，并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动。可移动声源运动的起始点必须在Ox线右侧，位置可以

5、任意指定。二、要求1．基本要求（1）制作可移动的声源。可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号，如图2所示，声音信号频率不限，脉冲周期不限。（2）可移动声源发出声音后开始运动，到达Ox线并停止，这段运动时间为响应时间，测量响应时间，用下列公式计算出响应的平均速度，要求平均速度大于5cm/s。（3）可移动声源停止后的位置与Ox线之间的距离为定位误差，定位误差小于3cm。（4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧的距离小于5cm。（5）可移动声源到达Ox线后，必须有明显的光和声指示。（6）功耗低，性价比高。2．发挥部分（1）将可移动声源转向180度（可手动

6、调整发声器件方向），能够重复基本要求。（2）平均速度大于10cm/s。（3）定位误差小于1cm。（4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧距离小于2cm。（5）在完成基本要求部分移动到Ox线上后，可移动声源在原地停止5s～10s，然后利用接收器A和C，使可移动声源运动到W点，到达W点以后，必须有明显的光和声指示并停止，此时声源距离W的直线距离小于1cm。整个运动过程的平均速度大于10cm/s。（6）其他。三、说明本题必须采用组委会提供的电机控制ASSP芯片（型号MMC-1）实现可移动声源的运动。在可移动声源两侧必须有明显的定位标志线，标志线宽度0.3c

7、m且垂直于地面。误差信号传输采用的无线方式、频率不限。可移动声源的平台形式不限。可移动声源开始运行的方向应和Ox线保持垂直。不得依靠其他非声音导航方式。移动过程中不得人为对系统施加影响。接收器和声源之间不得使用有线连接。宽带直流放大器（C题）【本科组】一、任务设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源。二、要求1．基本要求（1）电压增益AV≥40dB，输入电压有效值Vi≤20mV。AV可在0～40dB范围内手动连续调节。（2）最大输出电压正弦波有效值Vo≥2V，输出信号波形无明显失真。（3）3dB通频带0～5MHz；在0～4MHz通频带内增益起伏≤1dB

8、。（4）放大器的输入电阻≥50，负载电