电赛设计报告模板及相关要求
报告要求：
《设计报告》写作装订
参赛学生在撰写《设计报告》时应注意，报告封面及每页纸上均不得出现参赛队的学校、代码、姓名等文字，否则取消评审资格。
报告正文长度严格限制为 A4 纸 8 页以内，首页另附 300 字以内的设计报告中文摘要，正文采用小四号宋体字，行距固定值 22 磅，标题字号自定，纵向打印。《设计报告》每页上方必须留出 3cm 以上空白，空白区域内不得有任何文字，每页右下端注明页码。
《设计报告》密封
竞赛结束之际，各参赛队应将设计报告密封纸（空白 A4 纸）在距设计报告上端约 2cm处装订，然后将参赛队的代码（代码由赛区组委会统一编制，开赛前通知各队）写在设计报告密封纸（空白 A4 纸）距离上纸边约 1cm 居中处，掀起密封纸折向设计报告背面，用胶水粘在背面。
报告架构
简易倒立摆控制装置（C题）
摘 要
为实现简易旋转倒立摆及其控制装置的设计要求，.........实际测试表明，所采用的设计方案先进有效，完全达到了设计要求。
关键词：倒立摆；H桥驱动；角度传感器......
- 系统方案设计与论证（仅供参考，目录、章节标题、内容等需根据题目要求修改）
- 系统总体方案设计
通过对赛题的分析研究.........................：
1）电机启动时加速要大，.....................。
2）摆杆角度检测的传感器响应要快，.....................。
3）.....................。
经过上述分析，将系统分为6个基本模块，包括主控模块、电源模块、电机驱动模块、.....................。系统的总体设计框图如图1所示。
- 系统整体方案框图
- 主要模块方案选择和论证
1）电机选型
方案一：采用步进电机........制不当容易产生共振。
方案二：采用直流伺服.............电机，。
倒立摆系统需要驱动电机调速方便、正反转响应时间短、力矩大等方面的特性，直流伺服电机可以很好的满足。综合以上两种方案，选择方案二。
2）摆杆角度测量模块的论证与选择
方案一：采用磁敏旋转角度传感器，.............。
方案二：采用光电编码器测量.............。
方案三：采用导电塑料角位移传感器，..............
综合以上三种方案，选择方案三。
3）电机驱动模块的论证与选择
方案一：采用专用全桥驱动芯片LM298，........。
方案二：采用基于............。
由于.................。
4）旋转臂位置测量模块的论证与选择
方案一：采用角位移传感器...................。
方案二：采用三轴磁...................。
考虑到旋转臂对角度信息精度要求不高，综合以上两种方案，选择方案二。
- 理论分析与计算
1）倒立摆装置设计及计算
旋转倒立摆控制装置主要由一旋转臂。和一摆杆组成。.....................
2mg=m及v= （式1）
.....................设计的倒立摆装置结构示意图如图2所示。
- 倒立摆装置结构示意图
2）XXXXX
3）XXXXX
................................。
- 硬件电路设计
1）电机驱动电路
直流伺服电机驱动采用H桥驱动芯片HIP408驱动外置MOS管H桥实现，具体原理图如图3所示。
- H桥驱动电路
.....................。
2）电源电路
.....................。
3）传感器检测电路
.....................
4）单片机控制电路设计
.....................。
- 软件设计
- 系统软件设计
软件程序采用.....................。主程序流程图如附录2。
- 主要模块软件设计思路
1）摆杆自由摆动设计思路
自由摆动是通................
2）摆杆圆周运动设计思路
摆杆圆周运动的控制过程......................
3）摆杆保持倒立设计思路
摆杆保持倒立的..............................
4）摆杆自行倒立设计思路
摆杆自行倒立控制思路....................
- 测试方案与测试结果
- 测试.........
测试时............
- 测试结果
1）基本要求1测试结果
基本要求1测试结果如表1所示。
表1 基本要求1测试结果
|
摆角达到-60°～60° |
第一次（s） |
第二次（s） |
第三次（s） |
|
完成动作所需时间 |
- 基本要求......
.....................
- ......结果分析
通过多次测试，设计满足题目的要求，.....................。
- 结论
.....................，最终倒立摆完全达到了题目要求的全部各项性能指标，性能稳定、动作流畅.....................。
参考文献
- 徐静，王川一.旋转倒立摆XXXXXX[D].山东大学硕士学位论文.2009年.
- 张毅刚，彭喜元，董继成.单片机XXXXXXX[M].高等教育出版社，2003.
- 张阳，吴晔，滕勤等. XXXXXXXXX及嵌入式系统开发[M].电子工业出版社，2003.
......................................
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