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2013年全国大学生电子设计竞赛倒立摆完整代码

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简介:
本资源提供2013年全国大学生电子设计竞赛中倒立摆项目的完整代码,内容详实,包括硬件配置、软件编程等部分,对参赛者及爱好者具有重要参考价值。 全国大学生电子设计竞赛2013年倒立摆完整代码 题目:简易旋转倒立摆及控制装置(C题) 【本科组】 一、任务: 设计并制作一套简易的旋转倒立摆及其控制系统。该系统结构如图所示,电动机A固定在支架B上,并通过转轴F驱动旋转臂C进行往复转动。同时,在旋转臂C的一端通过转轴D连接着摆杆E。当电动机A启动时,带动旋转臂C做来回运动,进而使摆杆E在一个垂直于旋转臂的平面内自由转动。 二、要求: 1. 当摆杆处于自然下垂状态(即摆角为0°)时,在电机驱动下通过控制旋转臂让摆杆从静止开始摇动,并尽快使其角度达到或超过-60°至+60°之间。 2. 使初始状态下垂直悬挂的摆杆能够迅速增加其摇动范围,直至完成一个完整的圆周运动。 3. 在自然下垂状态下的摆杆受到外力作用而被拉起到接近165度的位置时,在撤去外力的同时启动控制系统以维持倒立姿态至少5秒;在此期间旋转臂的转动角度不应超过90度。 发挥部分: 1. 从垂直悬挂的状态开始,通过控制电机使旋转臂来回移动来快速将摆杆稳定在倒立位置,并保持该状态不少于10秒钟。 2. 在确保摆杆处于倒立姿态的情况下,当受到外部干扰时能够继续保持倒立或在两秒内恢复到倒立姿势。 3. 当系统维持着摆杆的倒立状态时,使旋转臂执行圆周运动。

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客服
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  • 2013
    优质
    本资源提供2013年全国大学生电子设计竞赛中倒立摆项目的完整代码,内容详实,包括硬件配置、软件编程等部分,对参赛者及爱好者具有重要参考价值。 全国大学生电子设计竞赛2013年倒立摆完整代码 题目:简易旋转倒立摆及控制装置(C题) 【本科组】 一、任务: 设计并制作一套简易的旋转倒立摆及其控制系统。该系统结构如图所示,电动机A固定在支架B上,并通过转轴F驱动旋转臂C进行往复转动。同时,在旋转臂C的一端通过转轴D连接着摆杆E。当电动机A启动时,带动旋转臂C做来回运动,进而使摆杆E在一个垂直于旋转臂的平面内自由转动。 二、要求: 1. 当摆杆处于自然下垂状态(即摆角为0°)时,在电机驱动下通过控制旋转臂让摆杆从静止开始摇动,并尽快使其角度达到或超过-60°至+60°之间。 2. 使初始状态下垂直悬挂的摆杆能够迅速增加其摇动范围,直至完成一个完整的圆周运动。 3. 在自然下垂状态下的摆杆受到外力作用而被拉起到接近165度的位置时,在撤去外力的同时启动控制系统以维持倒立姿态至少5秒;在此期间旋转臂的转动角度不应超过90度。 发挥部分: 1. 从垂直悬挂的状态开始,通过控制电机使旋转臂来回移动来快速将摆杆稳定在倒立位置,并保持该状态不少于10秒钟。 2. 在确保摆杆处于倒立姿态的情况下,当受到外部干扰时能够继续保持倒立或在两秒内恢复到倒立姿势。 3. 当系统维持着摆杆的倒立状态时,使旋转臂执行圆周运动。
  • 题目.zip
    优质
    《全国大学生电子设计竞赛倒立摆题目》包含的是针对大学生电子设计竞赛特别设立的挑战性任务——设计并实现一个自动控制的倒立摆系统。本题旨在考验参赛者在机械结构、控制系统及编程算法等多方面的综合能力,促进学生实践能力和创新思维的发展。 STM32F407单片机作为系统处理核心,并使用MDK的Keil5环境进行运行和烧录。实测过程中没有发现任何问题,但需要自行调整参数。
  • 2015风力
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    本资源提供2015年全国大学生电子设计竞赛中风力摆问题的完整解决方案源代码,涵盖系统设计、编程实现等详细内容,适用于参赛者参考学习。 任务:设计一个测控系统来控制一风力摆的运动。该风力摆在长约60cm到70cm的细管上端通过万向节固定在支架上,下方悬挂2至4个直流风机。此外,在风力摆上安装了一个朝下的激光笔,当设备静止时,激光笔距地面不超过20厘米。 基本要求: 1. 从静止开始,15秒内控制风力摆做类似自由运动的轨迹,使地面上画出一条长度不少于50cm且线性度偏差不大于±2.5cm的直线,并具有良好的重复性。 2. 同样条件下,在相同时间内完成可控幅度的摆动操作,使得在30至60厘米范围内可调节设定长度、误差不超过±2.5cm的直线段,并同样保证其良好重复性能。 3. 设定风力摆的方向(角度),从静止状态开始15秒内按照预设方向移动,在地面上画出不少于20厘米长的线段。 4. 将风力摆抬升至一定倾斜度(介于30°和45°之间),然后在放下的瞬间,能在五秒钟以内让其减速直至完全静止。 发挥部分: 1. 设定风力摆处于静止状态时激光笔光点为中心,在地面上重复三次画出半径范围为15至35厘米的圆圈,整个过程需在三十秒内完成。
  • 中的题目.zip
    优质
    本资料为全国大学生电子设计竞赛中关于倒立摆题目的资源包,内含详细的设计方案、原理分析及代码示例,旨在帮助参赛者深入了解控制系统设计。 全国大学生电子设计竞赛试题包括圆周倒立摆、倒立摆系统的控制算法及仿真、倒立摆的LQR稳定控制器设计以及旋转倒立摆系统控制方法的研究等内容。
  • 中的题目.zip
    优质
    这段文件包含了一项针对全国大学生电子设计竞赛中关于倒立摆题目的资料。该题目旨在挑战参赛者在控制理论和实践操作方面的技能与创新思维,推动学生深入探索自动控制系统的设计原理及应用技巧。文档内可能包含了比赛要求、评判标准等相关信息。 全国大学生电子设计竞赛试题包括圆周倒立摆、倒立摆系统的控制算法及仿真、倒立摆的LQR稳定控制器设计以及旋转倒立摆系统控制方法的研究等内容。
  • 2013程序
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    本简介介绍的是一个关于2013年电子设计大赛中的倒立摆控制程序的设计与实现。该程序旨在通过精确的算法稳定倒立摆的状态,展示参赛者的编程能力和对控制系统原理的理解。 2013年全国大学生电子设计竞赛涉及倒立摆程序的设计与实现。
  • 2019磁炮
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    本项目为2019年全国大学生电子设计竞赛中的电磁炮项目的完整代码实现。包含硬件电路图、软件程序及详细注释,适用于相关课程学习与研究参考。 一、任务:设计并制作一款模拟电磁曲射炮(以下简称“电磁炮”)。该设备的水平方位和垂直仰角可调节,并通过电磁力将弹丸发射出去击中目标环形靶。每次发射周期不得超过30秒,使用直流稳压电源供电,允许在系统内采用容性储能元件。 二、要求:电磁炮与环形靶的位置关系如图1及图2所示。电磁炮放置于定标点处,其初始水平方向和垂直仰角均为零度。环形靶平放于地面,其中心位置应在距定标点200cm至300cm之间,并且偏离中心轴线的角度不超过±30°。 1. 基本要求: (1)电磁炮需能将弹丸从炮口射出。 (2)当环形靶放置于距离定标点200~300厘米的位置时,通过键盘输入该距离值后,电磁炮应能够发射弹丸至指定位置。其偏差的绝对数值不得超过50cm。 (3)利用键盘给电磁炮提供环形靶中心与定标点的距离d和偏离角度a的数据信息,在一键启动操作下,装置自动完成瞄准射击动作,并根据击中目标环数计分;若未命中则不计入分数。 2. 发挥部分: 在指定范围内任意位置放置环形靶(有辅助标识指引),通过一键启动功能使电磁炮自行搜索并锁定目标进行发射。
  • 2013测控题旋转.rar
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    该文件包含的是2013年度电子设计竞赛中关于测控方向的一道题目——旋转倒立摆的设计方案与分析报告,适用于相关领域的学习和研究参考。 标题中的“2013年电赛测控题旋转倒立摆.rar”指的是2013年中国大学生电子设计竞赛(简称“电赛”)中的一道控制类题目,该题目涉及的是一个基于微控制器的旋转倒立摆系统。旋转倒立摆是一个经典的控制理论问题,它需要通过实时控制策略来维持一个摆杆在垂直状态,尽管系统本身具有高度非线性和不稳定性。 描述中的内容表明作者或团队成功地设计并构建了一个旋转倒立摆原型,并且该原型已通过了竞赛的初步评估。除了基本的稳定倒立功能外,还可能包含了一些额外的功能或优化。“由于硬件缺陷导致轻微抖动但能保持竖直”的描述揭示了实际工程中常见的问题:尽管存在硬件限制可能导致系统的性能有所下降,整体上仍能实现预期的目标。 标签中的“STM32F407”是意法半导体公司生产的一种高性能微控制器,属于ARM Cortex-M4内核系列。这款芯片拥有高速浮点运算单元,适用于需要复杂控制算法的项目,如旋转倒立摆的控制。“2013电赛题”进一步确认了这个项目是针对当年电赛的作品。 压缩包内的“旋转倒立摆”可能包含以下内容: 1. **设计文档**:包括项目报告、设计方案和电路图等,详述系统的原理、硬件选择与软件实现。 2. **源代码**:使用STM32F407的C语言程序,包含了PID控制器或其他控制算法的具体实现方法,用于实时处理传感器数据并调整电机输出。 3. **实验数据及分析结果**:包括评估系统性能和稳定性的实验数据及其数据分析报告。 4. **硬件图纸**:电路板设计图与机械结构设计图展示了如何物理搭建该系统。 5. **库文件与工具链配置**:开发环境设置、驱动程序库等,用于编译调试代码。 旋转倒立摆项目涵盖了多个IT领域的知识点: 1. **嵌入式系统**:微控制器(MCU)的工作原理及其编程接口及实时操作系统(RTOS)的应用。 2. **控制理论**:PID控制、状态空间模型和模态分析等技术,用于设计有效的控制系统算法。 3. **传感器技术**:角度传感器如编码器以及加速度计的使用方法,以获取倒立摆的状态信息。 4. **电机控制**:直流或步进电机驱动技术和相应的控制策略。 5. **数字信号处理**:对从传感器获得的数据进行滤波、采样和转换的技术支持。 6. **嵌入式软件开发**:利用IDE(如Keil或STM32CubeIDE)编写程序,编译并调试代码的过程。 7. **硬件设计**:电路布局与PCB制作以及机械结构的设计。 此项目是一个综合性工程实践案例,涉及到了硬件设计、软件开发和控制策略等多方面内容。这对于学习及提升嵌入式系统开发能力和理解控制理论非常有益。
  • 2013简易旋转装置源
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    本资源提供2013年全国竞赛中使用的简易旋转倒立摆控制装置的源代码,适用于科研和教学用途,帮助学习者深入理解控制系统的设计与实现。 这是今年寒假电赛培训期间制作的倒立摆控制代码。使用CubeMX生成配置工程,控制核心是stm32f401芯片,主要控制代码位于control.c文件中。机械结构参考平衡小车之家提供的倒立摆套件。