2 B 基于自由摆平板控制系统
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°。
三轴传感器/陀螺仪, 安装于摆杆距离轴,最远点,就能最大程度的得到摆动幅度的数据量
对这个摆动的幅度 和要转动的角度作一个样定,这样就保证了半周期180度,摆动还有个衰减过程,也加个衰减参数把
电机最好能上一个减速器 比例 5~10就行了 这样转动的角度可以作到更小,最后发挥部分,更好操作.
(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(*币);启动后放开摆杆让其自由摆动。在摆
杆摆动过程中,要求控制平板状态,使硬币在5 个摆动周期中不从平
板上滑落,并尽量少滑离平板的中心位置。
适当的让平板与摆动方向有一个 倾斜面,让硬币的受力从侧面转向斜面。这样在摆到顶点时硬币就没哪么容易滑动,
(3)用手推动摆杆至一个角度θ(θ在45º~60º间),调整平板角度,在
平板中心稳定叠放8 枚1 元硬币,见图2;启动后放开摆杆让其自由
摆动。在摆杆摆动过程中,要求控制平板状态使硬币在摆杆的5 个摆
动周期中不从平板上滑落,并保持叠放状态。根据平板上非保持叠放
状态及滑落的硬币数计算成绩。
同上 不过这次的倾斜量要考量 8 枚硬币的高度,小心滑落...哈哈
2.发挥部分
(1)如图3 所示,在平板上固定一激光笔,光斑照射在距摆杆150cm 距离
处垂直放置的靶子上。摆杆垂直静止且平板处于水平时,调节靶子高
度,使光斑照射在靶纸的某一条线上,标识此线为中心线。用手推动
摆杆至一个角度θ(θ在30º~60º间),启动后,系统应在15 秒钟内
控制平板尽量使激光笔照射在中心线上(偏差绝对值<1cm),完成时
以LED 指示。根据光斑偏离中心线的距离计算成绩,超时则视为失败。
姿态控制算法是重点
传感器可以使用激光接收管控制作成一个9宫方格 , 用导管使信号的方向性提高
发现信号最强点后,可以预修正摆动中的姿态
θ
20cm
100cm
150cm
激光笔
图3
B-3
(2)在上述过程完成后,调整平板,使激光笔照射到中心线上(可人工协
助)。启动后放开让摆杆自由摆动;摆动过程中尽量使激光笔光斑始终
瞄准照射在靶纸的中心线上,根据光斑偏离中心线的距离计算成绩。
同上
(3)其他。
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