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第七届全国大学生电子设计竞赛作品E题
悬挂运动控制系统(E题)
一、任务
设计一电机控制系统,控制物体在倾斜(仰角≤100度)的板上运动。
在一白色底板上固定两个滑轮,两只电机(固定在板上)通过穿过滑轮的吊绳控制一物体在板上运动,运动范围为80cm×100cm。物体的形状不限,质量大于100克。物体上固定有浅色画笔,以便运动时能在板上画出运动轨迹。板上标有间距为1cm的浅色坐标线(不同于画笔颜色),左下角为直角坐标原点, 图如下。
二、要求
1、基本要求:
(1)控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数;
(2)控制物体在80cm×100cm的范围内作自行设定的运动,运动轨迹长度不小于100cm,物体在运动时能够在板上画出运动轨迹,限300秒内完成;
(3)控制物体作圆心可任意设定、直径为50cm的圆周运动,限300秒内完成;
(4)物体从左下角坐标原点出发,在150秒内到达设定的一个坐标点(两点间直线距离不小于40cm)。
2、发挥部分
(1)能够显示物体中画笔所在位置的坐标;
(2)控制物体沿板上标出的任意曲线运动(见示意图),曲线在测试时现场标出,线宽1.5cm~1.8cm,总长度约50cm,颜色为黑色;曲线的前一部分是连续的,长约30cm;后一部分是两段总长约20cm的间断线段,间断距离不大于1cm;沿连续曲线运动限定在200秒内完成,沿间断曲线运动限定在300秒内完成;
(3)其他。
三、评分标准
项目 满分 基本要求 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。 50 实际制作完成情况 50 发挥部分 完成第(1)项 10 完成第(2)项中连续线段运动 14 完成第(2)项中断续线段运动 16 其他 10
四、说明
1、物体的运动轨迹以画笔画出的痕迹为准,应尽量使物体运动轨迹与预期轨迹吻合,同时尽量缩短运动时间;
2、若在某项测试中运动超过限定的时间,该项目不得分;
3、运动轨迹与预期轨迹之间的偏差超过4cm时,该项目不得分;
4、在基本要求(3)、(4)和发挥部分(2)中,物体开始运动前,允许手动将物体定位;开始运动后,不能再人为干预物体运动;
5、竞赛结束时,控制系统封存上交赛区组委会,测试用板(板上含空白坐标纸)测试时自带。
悬挂运动控制系统(E题)---学生作品
毕业设计(论文) 原创
摘要:悬挂轨迹控制系统是一电机控制系统,控制物体在80cm×100cm的范围内作直线、圆、寻迹等运动,并且在运动时能显示运动物体的坐标。设计采用AT89S51单片机作为核心器件实现对物体运动轨迹的自动控制,通过多圈电位器实现对悬挂物位置的精确测量,并引入局部闭环反馈控制环节对误差进行修正。以达到对物体的控制和对坐标点的准确定位。采用脉冲宽度调制技术控制直流电机驱动芯片L298,以实现对电机的转速、转向、启停等多种工作状态进行快速而准确的控制。采用红外光电传感器实现检测电机速度和画板上黑色曲线轨迹。
关键词:运动轨迹;多圈电位器;脉冲宽度调制;红外反射光电传感;直流电机驱动
ABSTRACT:Hang trajectory control system is a motor control system, object make linear, circle, searching locus and etc locomotion within the range of the 80cm×100cm, while movement system can display the coordinate of the object. Adopt AT89S51 MCU as the main part to realize the automatic control of the object motion locus in this design, system using multiturn potentiometer to measure the position of object, and introduces local closed-loop feedback control system link to correct error, in that case system can improve the accuracy of control and orientation. In this design system also adopt PWM technique control DC motor drive chip L298 to realize the accurate contro
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