华侨大学2012年电子设计竞赛题(自控方向).docVIP

Z-1 坦克打靶 一、任务 设计并制作一个可以寻迹的简易坦克车，并在其上安装由电动机驱动的可以自由旋转的炮塔，在炮塔上安装激光笔以代替火炮。 本题的任务是控制坦克沿靶场中预先设置的轨迹，快速寻迹行进，并同时以光电方式瞄准光靶，实现激光打靶。本题仅考核在水平面上跟踪轨迹的精确性、在水平面上打靶的精确性以及完成任务的速度。 靶场如图所示（测试现场不得自带靶场，光靶刻度板可以自带）： ? 图1 靶场及光靶示意图 二、要求 1．基本要求 （1）要求坦克从起点出发，沿引导轨迹快速到达终点。坦克上应自行标示一醒目的检测基准。在寻迹跟踪的全过程中，其检测基准偏离引导轨迹边缘距离应≤2cm，一旦不满足该要求，坦克应自动给出声光报警；同时全程行驶时间不能大于60 s，时间越短越好。行驶时间达到60 s时，必须立即自动停车并停止炮击的动作并给予声光报警。 （2）在引导轨迹适当位置设置有4条“炮击点”黑色短线，坦克检测到“炮击点”黑色短线时需立即发出声光指示信息，并停车，在检测到“炮击点”标志1s内瞄准炮击。炮击全过程必须以激光指示弹着点并伴随声光指示，持续时间≥2s，以便确切检测激光炮击点刻度位置，记录该过程中最大偏差值。 2．发挥部分 完成本部份，炮塔增加不少于250g的转动惯量配重，低于220g发挥部分不测试。 （1）全程行驶时间不能大于40 s，其余要求同“基本要求”第（1）条。 （2）坦克在行进过程中可以动态瞄准目标，当检测到“炮击点”黑色短线时立即炮击。炮击过程必须伴随声光指示，时间持续2s。炮击过程中不能停车，也不允许有明显降低坦克行进速度的情况发生，全程行驶时间不能大于40 s。 （3）坦克每瞄准炮击一次，炮塔应自动复位，当检测到“炮击点”标志时需在2s内瞄准炮击且不允许停车，全程行驶时间不能大于60 s。其余要求同发挥部分第（2）条。复位位置为火炮指向车头正前方位置，自动复位到位应当有声光指示信息。 （4）其它。 三、说明 1．在白纸上绘制或粘贴引导轨迹。 2．引导轨迹宽度2cm，可以涂墨或粘黑色胶带，引导轨迹形状在竞赛时临时指定。轨迹曲率半径不小于30 cm。“炮击点”黑色短线长35cm。 3．坦克行进及打靶不允许采用人工遥控，坦克外围尺寸：长度≤35cm，宽度≤25cm；坦克采用电池供电。竞赛测试过程中允许自带多套备用电池。 4．炮塔电机体积不大于5×5×5cm3。 5．配重体轴向厚度不大于2 cm，并便于取下称量检查。 6．光靶采用电压12V、功率≤15W的小汽车灯泡，灯泡中心距地面25cm。竞赛时可以自备。 7．光靶刻度板长约50cm，每间隔1cm刻一条竖线，光靶中心线两侧各25条。每5条做一标记，如1、5、10、15、20、25。炮击点规定在灯泡以下便于观察位置。 8．发挥部分中的“其它”项指与本题目密切相关的内容。 四、评分标准 项目 主要内容 满分 设计报告 (1)方案比较、设计与论证； (2)理论分析与计算； (3)电路图及有关设计文件； (4)测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30 基本要求 完成第（1）项 25 完成第（2）项 25 发挥部分 完成第（1）项 完成第（2）项 完成第（3）项 17 其 8 Z-2 自动追光自动避障电动小车 一、任务 设计制作一套自动追光太阳能充电系统放置在电动小车上。小车以一定速度追着光源行进，太阳能板始终能面对光源给蓄电池充电。小车行进过程中会遇到路障，小车必须能避开路障绕道找到光源并继续追光前进。 二、要求 1．基本要求 （1）光源用不大于100W的白炽灯，场地不小于1.5m×1.5m，障碍物不小于15cm×15cm×15cm。可以对光源进行聚光。 （2）光源在离小车大于1.5m的固定位置摆放，放置高度不高于25cm。小车发现光源后沿光源方向前进。 （3）小车前进方向上至少随机放置三个障碍物。遇到障碍物，小车应绕道前进。 （4）在小车绕道过程中，太阳能板应始终对准光源。 （5）到达离光源一定位置后，小车应停止前进。 （6）小车前进直线距离应大于1.2米，时间不大于2分钟。 （7）能显示太阳能为蓄电池供电状态。 2．发挥部分 （1）场地尺寸2m×2m，光源离小车2米以上。 （2）障碍物5个以上。 （3）能逆着光源前进，并绕过障碍物。但太阳能板始终对准光源。 （4）完成时间不大于1分钟。 （5）在无白炽灯光源情况下，小车可以沿自然光源方向前进。 （6）其它。 三、、评分标准设计报告项 目 主要内容 满分 方案总体方案 理论分析与 电路与程序设计 总体电路图工作流程图 测试方案与测试结果 调试方法与仪器测试数据完整性测试结果分析 设计报告结构及规范性 摘要设计报告正文的结构图表的规范性 基本要求