2011大学生电子的设计竞赛题目.doc

2011年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）2011年 8 月31 日8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题； 高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份 的有效证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （6）2011年 9 月3 日20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》 ，由专人封存。 开关电源模块并联供电系统（A题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8V DC/DC模块构成的并 联供电系统（见图1）。 二、 要求 1.基本要求 （1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压 UO=8.0±0.4V。 （2）额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于 60% 。 （3）调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之 和 IO =1.0A且按 I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对 误差绝对值不大于 5%。 （4）调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之 和 IO =1.5A且按 I1:I2= 1:2 模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于 5%。 2. 发挥部分 （1） 调整负载电阻， 保持输出电压 UO=8.0±0.4V， 使负载电流 IO在 1.5~3.5A 之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.5~2.0）范围内按指定的比例自动 分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于 2%。 （2）调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0±0.4V，使两个模块输出电流之 和 IO =4.0A且按 I1:I2=1:1 模式自动分配电流， 每个模块的输出电流的相对误 差的绝对值不大于 2%。 （3）额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。 （4）具有负载短路保护及自动恢复功能，保护阈值电流为 4.5A（调试时允 许有±0.2A的偏差） 。 （5）其他。 三、 评分标准 项 目 设计报告 报告要点 主要内容 满分 系统方案 比较与选择、方案描述 2 理论分析与计算 DC/DC 变换器稳压方法；电流电压检测；均 流方法；过流保护。 8 电路设计 主电路、测控电路原理图及说明 6 测试结果 测试结果完整性、测试结果分析 2 结构及规范性 摘要、设计报告正文的结构及图表规范性 2 总分 20 基本要求 实际制作情况 50 基本要求 实际制作情况 50 发挥部分 完成第（1）项 20 完成第（2）项 10 完成第（3）项 10 完成第（4）项 5 完成第（5）项 5 总分 50 四、 说明 （1）不允许使用线性电源及成品的 DC/DC 模块。 （2）供电系统含测控电路并由 UIN供电，其能耗纳入系统效率计算。 （3）除负载电阻为手动调整以及发挥部分（1）由手动设定电流比例外，其 他功能的测试过程均不允许手动干预。 （4）供电系统应留出 UIN、UO、IIN 、IO、I1、I2 参数的测试端子，供测试 时使用。 （5）每项测量须在 5秒钟内给出稳定读数。 （6）设计制作时，应充分考虑系统散热问题，保证测试过程中系统能连续 安全工作。 基于自由摆的平板控制系统（B题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，其结构如图 1 所示。 摆杆的一端通过转轴固定在一支架上，另一端固定安装一台电机，平板固定 在电机转轴上；当摆杆如图 2 摆动时，驱动电机可以控制平板转动。 二、要求 1．基本要求 （1）控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转（3~5周） ，摆杆摆一个周 期，平板旋转一周（360o） ，偏差绝对值不大于 45°。 （2）在平板上粘贴一张画有一组间距为1cm平行线的打印纸。用手推动摆 杆至一个角度θ（θ在 30o～45o间） ，调整平板角度，在平板中心稳 定放置一枚 1 元硬币（人民币） ；启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆 杆摆动