2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统(B题)2015年8月15日I风力摆控制系统(B题)【本科组】摘要针对题目各项要求,采用软硬件结合方法设计风力摆控制系统。以STM32单片机为主控制芯片、MPU6050传感器检测摆杆姿态角、利用PID算法调节电机驱动芯片输出合适的PWM波形驱动风机,通过OLED显示屏显示相关参数,按键输入数据等;机械结构满足设计要求,风力摆能够实现画直线、任意角度悬停、画圆等动作,在受外界干扰后能够自动恢复预定姿态。具有良好的人机交互界面,各参数可动态调整,基本实现风力摆系统的自动控制。关键词:风力摆、单片机、姿态角、PID算法II目录一、系统方案..............................................................................................................11、系统控制方案的论证与选择...........................................................................12、控制芯片的论证与选择...................................................................................13、电源方案的论证与选择...................................................................................24、控制算法的选择...............................................................................................2二、系统理论分析与计算............................................................................................31、PID算法的分析................................................................................................32、风力摆的角度、加速度计算...........................................................................43、电机转速与风力摆控制分析...........................................................................4三、电路与程序设计....................................................................................................41、电路的设计.......................................................................................................4(1)系统总体框图........................................................................................4(2)电机驱动电路图....................................................................................5(3)电源........................................................................................................52、程序的设计.......................................................................................................5(1)程序功能描述与设计思路....................................................................5(2)程序流程图............................................................................................6
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