风力摆控制系统方案（凌阳版）

一、 硬件选型

（1） 万向节（购买的时候注意万向节灵活度） （2） 陀螺仪

（3） 单片机控制板：SPM 75F2413 EVM（也可选用其他单片机） （4） 风扇驱动板：VLN2003 （5） 激光笔（尽量小）

（6） PVC管（10MM左右购买的时候长一点根据构架截断） （7） 风机：每组4个，同一型号，且符合元器件清单要求（直径

5~10cm，5~12V DC）即可(电流值选择偏大的)

（8） 整体支架结构（暂定凌阳3D打印机直接打印）

二、 编程控制思路

本系统属于个双摆系统，动力来源由悬挂的一组直流风机。 题目的第一步：

由于风机的风力的限制，不可能实现直接把风摆的高度吹到实验

的要求的高度。于是需要利用单摆的思路，在摆动过程中增加摆动的能量。

软件设计思路： 第一步：

1. 由于单摆的周期，T = 2π*根号（L/G） L 位杆的长度，G为重力系数。在程序启动时，可以近似的根据这个时间转换风机旋转方向。

2. 但是由于摆幅越来越大后，陀螺仪的测量的角加速度更加明显，可以通过测量陀螺仪的角加速的，进行判断风机换向的时间点。 第二步：

这一步主要的要求是，摆幅可控，可设计。每次在第一步基础上，在风机换向的时候进行PWM脉宽调节控制，进行风力的调节。 第三步：

这一步主要是开始使用两个方向的风机进行动力合成，从而实现摆动方向的改变，换向的时候两组电机同时换向。方向可以通过矢量合成，通过查询sin表格，进行每个风力计算。（在路劲规划好的基础上可以用陀螺仪进行路径修正）。 第四步：

的思路和第一步的思路正好反过来，需要有陀螺仪的辅助，给定陀螺仪反馈回来的角加速度反向的风力，实现制动，在摆动角度比较小的时候在关闭电机即可。

2010年读书节活动方案 一、 活动目的：