年全国大学生电子设计大赛控制类赛题.docx
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年全国大学生电子设计大赛控制类赛题
第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目
C题水温控制系统
一、任务
设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。
水温可
以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本
不变。
二、要求
1.基本要求
(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。
(2)环境温度降低时(例如用电风扇降温)温度控制的静态误差≤1℃。
(3)用十进制数码管显示水的实际温度。
2.发挥部分
(1)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调
节时间和超调量。
(2)温度控制的静态误差≤0.2℃。
(3)在设定温度发生突变(由40℃提高到60℃)时,自动打印水温随时间变化的曲线。
三、评分意见
第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目
C题自动往返电动小汽车
一、任务
设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽'BB车。
允许用玩具汽车改装,但
不能用人工遥控(包括有线和无线遥控)。
跑道宽度0.5m,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm。
在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线,各段的长度如图1所示。
二、要求
1.基本要求
(1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线),到达终点线后停留10秒,
然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。
往返一次的时间应力求最短(从合上汽车电源开关
开始计时)。
(2)到达终点线和返回起跑线时,停车位置离起跑线和终点线偏差应最小(以车辆中
心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值)。
(3)D~E间为限速区,车辆往返均要求以低速通过,通过时间不得少于8秒,但不允
许在限速区内停车。
2.发挥部分
(1)自动记录、显示一次往返时间(记录显示装置要求安装在车上)。
(2)自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上)。
(3)其它特色与创新。
三、评分标准
四、说明
(1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。
(2)车辆(含在车体上附加的任何装置)外围尺寸的限制:
长度≤35cm,宽度≤15cm。
(3)必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与纵向两条中心线的交点。
第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目
简易智能电动车(E题)
一、任务
设计并制作一个简易智能电动车,其行驶路线示意图如下:
二、要求
1、基本要求
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(1)电动车从起跑线出发(车体不得超过起跑线),沿引导线到达B点。
在“直道区”
铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。
电动车检测
到薄铁片时需立即发出声光指示信息,并实时存储、显示在“直道区”检测到的
薄铁片数目。
(2)电动车到达B点以后进入“弯道区”,沿圆弧引导线到达C点(也可脱离圆弧引导
线到达C点)。
C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片,要求电动车到达C点检
测到薄铁片后在C点处停车5秒,停车期间发出断续的声光信息。
(3)电动车在光源的引导下,通过障碍区进入停车区并到达车库。
电动车必须在两个障
碍物之间通过且不得与其接触。
(4)电动车完成上述任务后应立即停车,但全程行驶时间不能大于90秒,行驶时间达
到90秒时必须立即自动停车。
2、发挥部分
(1)电动车在“直道区”行驶过程中,存储并显示每个薄铁片(中心线)至起跑线间的
距离。
(2)电动车进入停车区域后,能进一步准确驶入车库中,要求电动车的车身完全进入车
库。
(3)停车后,能准确显示电动车全程行驶时间。
(4)其它。
三、评分标准
四、说明
1、跑道上面铺设白纸,薄铁片置于纸下,铁片厚度为0.5~1.0mm。
2、跑道边线宽度5cm,引导线宽度2cm,可以涂墨或粘黑色胶带。
示意图中的虚线和尺
寸标注线不要绘制在白纸上。
3、障碍物1、2可由包有白纸的砖组成,其长、宽、高约为50cm12cm6cm,两个障
碍物分别放置在障碍区两侧的任意位置。
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4、电动车允许用玩具车改装,但不能由人工遥控,其外围尺寸(含车体上附加装置)的
限制为:
长度≤35cm,宽度≤15cm。
5、光源_____采用200W白炽灯,白炽灯泡底部距地面20cm,其位置如图所示。
6、要求在电动车顶部明显标出电动车的中心点位置,即横向与纵向两条中心线的交点。
液体点滴速度监控装置(F题)
一、任务
设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置,示意图如右图所示。
二、要求
1、基本要求
(1)在滴斗处检测点滴速度,并制作一个数
显装置,能动态显示点滴速度(滴/分)。
(2)通过改变h2控制点滴速度,如右图所示;
也可以通过控制输液软管夹头的松紧
等其它方式来控制点滴速度。
点滴速度
可用键盘设定并显示,设定范围为
20~150(滴/分),控制误差范围为设定
值10%1滴。
(3)调整时间≤3分钟(从改变设定值起到
点滴速度基本稳定,能人工读出数据为
止)。
(4)当h1降到警戒值(2~3cm)时,能发出
报警信号。
2、发挥部分
设计并制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统。
16个从站中,只有一个从站是
按基本要求制作
的一套点滴速度监控装置,其它从站为模拟从站(仅要求制作一个模拟从站)。
(1)主站功能:
a.具有定点和巡回检测两种方式。
b.可显示从站传输过来的从站号和点滴速度。
c.在巡回检测时,主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的点滴速
度。
d.收到从站发来的报警信号后,能声光报警并显示相应的从站号;可用手动方式
解除报警状态。
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(2)从站功能:
a.能输出从站号、点滴速度和报警信号;从站号和点滴速度可以任意设定。
b.接收主站设定的点滴速度信息并显示。
c.对异常情况进行报警。
(3)主站和从站间的通信方式不限,通信协议自定,但应尽量减少信号传输线的数量。
(4)其它。
三、评分标准
四、说明
1、控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。
2、储液瓶用医用250毫升注射液玻璃瓶(瓶中为无色透明液体)。
3、受液瓶用1.25升的饮料瓶。
4、点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器(滴管滴出20点蒸馏水相当于
1ml±0.1ml)。
5、赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约1.8m,也可自带支架;测试所
需其它设备自备。
6、滴速夹在测试开始后不允许调节。
7、发挥部分第
(2)项从站功能中,c中的“异常情况”自行确定
第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛试题
悬挂运动控制系统(E题)
一、任务
设计一电机控制系统,控制物体在倾斜(仰角≤100度)的板上运动。
在一白色底板上固定两个滑轮,两只电机(固定在板上)通过穿过滑轮的吊绳控制一物
体在板上运动,运动范围为80cm×100cm。
物体的形状不限,质量大于100克。
物体上固定
有浅色画笔,以便运动时能在板上画出运动轨迹。
板上标有间距为1cm的浅色坐标线(不同
于画笔颜色),左下角为直角坐标原点,示意图如下。
二、要求
1、基本要求:
(1)控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数;
(2)控制物体在80cm×100cm的范围内作自行设定的运动,运动轨迹长度不小于100cm,
物体在运动时能够在板上画出运动轨迹,限300秒内完成;
(3)控制物体作圆心可任意设定、直径为50cm的圆周运动,限300秒内完成;
(4)物体从左下角坐标原点出发,在150秒内到达设定的一个坐标点(两点间直线距离
不小于40cm)。
2、发挥部分
(1)能够显示物体中画笔所在位置的坐标;
(2)控制物体沿板上标出的任意曲线运动(见示意图),曲线在测试时现场标出,线宽
1.5cm~1.8cm,总长度约50cm,颜色为黑色;曲线的前一部分是连续的,长约30cm;
后一部分是两段总长约20cm的间断线段,间断距离不大于1cm;沿连续曲线运动
限定在200秒内完成,沿间断曲线运动限定在300秒内完成;
(3)其他。
三、评分标准
四、说明
1、物体的运动轨迹以画笔画出的痕迹为准,应尽量使物体运动轨迹与预期轨迹吻合,同
时尽量缩短运动时间;
2、若在某项测试中运动超过限定的时间,该项目不得分;
3、运动轨迹与预期轨迹之间的偏差超过4cm时,该项目不得分;
4、在基本要求(3)、(4)和发挥部分
(2)中,物体开始运动前,允许手动将物体定位;开始
运动后,不能再人为干预物体运动;
5、竞赛结束时,控制系统封存上交赛区组委会,测试用板(板上含空白坐标纸)测试时自
带。
第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛试题
电动车跷跷板(F题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。
配重的位置
可以在从始端开始的200mm~600mm范围内调整,调整步长不大于50mm;配重可拆卸。
电动
车从起始端A出发,可以自动在跷跷板上行驶。
电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分
别如图1和图2所示。
二、要求
1.基本要求
在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:
(1)电动车从起始端A出发,在30秒钟内行驶到中心点C附近;
(2)60秒钟之内,电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5秒钟,
并给出明显的平衡指示;
(3)电动车从
(2)中的平衡点出发,30秒钟内行驶到跷跷板末端B处(车头距跷跷
板末端B不大于50mm);
(4)电动车在B点停止5秒后,1分钟内倒退回起始端A,完成整个行程;
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(5)在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所用
的时间。
2.发挥部分
将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完成以下运动:
(1)将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点300mm以外、90°扇形区域内某一指
定位置(车头朝向跷跷板),电动车能够自动驶上跷跷板,如图3所示:
(2)电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5秒钟以上;
(3)将另一块质量为电动车质量10%~20%的块状配重放置在A至C间指定的位置,
电动车能够重新取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5秒钟以上;
(4)电动车在3分钟之内完成
(1)~(3)全过程。
(5)其他。
三、说明
(1)跷跷板长1600mm、宽300mm,为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。
(2)跷跷板中心固定在直径不大于50mm的半圆轴上,轴两端支撑在支架上,并保证与
支架圆滑接触,能灵活转动。
(3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。
(4)允许在跷跷板和地面上采取引导措施,但不得影响跷跷板面和地面平整。
(5)电动车(含加在车体上的其它装置)外形尺寸规定为:
长≤300mm,宽≤200mm。
(6)平衡的定义为A、B两端与地面的距离差d=∣dA-dB∣不大于40mm。
(7)整个行程约为1600mm减去车长。
(8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。
(9)基本要求
(2)不能完成时,可以跳过,但不能得分;发挥部分
(1)不能完成时,
可以直接从
(2)项开始,但是
(1)项不得分。
四、评分标准
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