风力摆控制系统设计报告.pdf

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1、.'大学生电子设计竞赛风力摆控制系统学院:计算机学院项目：风力摆控制系统负责人：王贤朝指导老师：张保定时间：2017年5月20日;..'摘要本系统采用K60开发板作为控制中心，与万向节、摆杆、直流风机（无刷电机+扇叶）、激光头、反馈装置一起构成摆杆运动状态与风机速度分配的双闭环调速系统。单片机输出可变的PWM波给电机调速器，控制4个方向上风机的风速，从而产生大小不同的力。利用加速度计模块MPU6050，准确测出摆杆移动的位置与中心点位置之间的关系，采样后反馈给单片机，使风机及时矫正，防止脱离运动轨迹。使用指南针模块判别方向，控制系统向指定方向

2、偏移。控制方式采用PID算法，比例环节进行快速响应，积分环节实现无静差，微分环节减小超调，加快动态响应。从而使该系统具有良好的性能，能很好地实现自由摆运动、快速制动静止、画圆、指定方向偏移，具有很好地稳定性。关键词：K60、空心杯电机、MPU6050、PID、无线蓝牙;..'目录一、系统方案.................................................................11.1系统基本方案.....................................................

3、...............................................................11.1.1控制方案设计.........................................................................................................11.1.2机械结构方案设计................................................................................

4、.................11.2各部分方案选择与论证....................................................................................................11.2.1电机选择..................................................................................................................11.2.2电机驱动的选择......

5、...............................................................................................21.2.3摆杆与横杆的连接选择.........................................................................................21.2.4摆杆与风机的连接选择..........................................................

6、...............................2二、系统理论分析与计算......................................................22.1风力摆位置的计算与分析.........................................................................................22.2风力摆运动状态的分析...........................................................

7、..................................42.3控制算法的分析.........................................................................................................3三、电路与程序设计...........................................................33.1电路的设计..............................................

8、...................................................................33.1.1电路.......