2015全国大学生电子设计大赛B题，风力摆研究报告，设计报告之风力摆控制系统
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2015-08-15
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2015 全国电赛报告之风力摆控制系统
风力摆控制系统（B 题）
摘要
本系统为由 STM32 单片机控制模块、姿态采集模块、风力摆模块、液晶显示模块、人机交
互系统以及风力摆机械结构组成的闭环控制系统。MPU6050 采集风力摆姿态角，单片机处
理姿态角数据后通过 PID 精确算法调节直流风机以控制风力摆。本系统实现了风力摆在仅受
直流风机为动力控制下快速起摆、画线、恢复静止的功能，并能准确画圆，且受风力影响后
能够快速恢复画圆状态，具有很好的鲁棒性。另外，本系统具有良好的人机交互界面，各参
数及测试模式可由按键输入并通过液晶显示，智能性好，反应速度快。
关键词：PID 算法 MPU6050STM32 单片机人机交互
1、系统方案
本风力摆控制系统主要包括单片机控制模块、电源模块、姿态采集模块、风力摆模块、液晶
显示模块、人机交互系统以及风力摆机械结构组成。风力摆由万向节连接碳杆再连接风机组
成。位于碳杆最下方的姿态采集模块不断采集风力摆当前姿态角，并返回单片机。单片机控
制液晶显示姿态角数据并处理数据后通过控制 PWM 波占空比控制风机转速，实现对风力摆
的控制。本系统结构框图如图 1 所示。
姿态采集模块风力摆模块单片机系统人机交互系统液晶显示模块
1.1 风力摆运动控制方案的选择与论证
方案一：采用 2 只直流风机作为动力系统。采用 2 只风机并排同向而立，分别位于摆杆两侧，
资源评论
z5530459612018-05-25仅有参考价值 - -- Gahon_zzz2018-10-14基本上能看得懂吧
lsy7641548912017-04-13有一定的参考价值
