电赛校赛题目

风板控制装置（A题）一、任务设计并制作一个风板控制装置。该装置能通过控制风机的风量来控制风板完成规定动作，风板控制装置参考示意图见图 1。图1风板控制装置参考示意图二、要求1 .基本要求（1）预置风板控制角度（控制角度在 45。135。之间设定）。由起点开始 启动装置，控制风板达到预置角度，过渡过程时间不大于 10s,控制角度误差不 大于5。，在预置角度上的稳定停留时间为 5s,误差不大于1s。动作完成后风 板平稳停留在终点位置上；（2）在45135范围内预置两个角度值（1和2）。由终点开始启 动装置，在10s内控制风板到达第一个预置角度上；然后到达第二个预置角度， 在两个预置角度之间做3次摆动，摆动周期不大于5s,摆动幅角误差不大于5 , 动作完成后风板平稳停留在起点位置上；（3）显示风板设置的控制角度。风板从一个状态转变到另一个状态时应有 明显的声光提示。2 .发挥部分用细线绳将一个重量为10g物体（可以用10g整码代替），拴在小长尾金属 火的尾端上，小长尾金属夹与重物的总长度不小于 50mm并整体夹在图1所示 风板对应位置上。(1)预置风板控制角度(控制角度在 45。135。之间设定)。由起点开 始启动装置，控制风板达到预置角度，过渡过程时间不大于15s,控制角度误差不大于5。，在预置角度上的稳定停留时间 5s,误差不大于1s,最后控制风板 平稳停留在终点位置上；(2)在45135范围内预置两个角度值(1和2)。由终点开始启 动装置，在15s内控制风板到达第一个预置角度上；然后到达第二个预置角度， 在两个预置角度之间做4次摆动，摆动周期不大于5s,摆动幅角误差不大于5 , 动作完成后风板平稳停留在起点位置上；(3)其他。三、说明1 .给出的图1仅作参考，风板的外形尺寸要求为：高150m由宽200mm厚 度和制作材料及风板支架的机械连接方式不做限定；风板上除安装风板转动轴、 角度指示针和传感器外，不能安装其他任何装置；风机数量和控制风向方式可自 行设计确定；可以设置风板起始位置、终点位置的限位装置，限定风板能在与水 平线成300 150的夹角内摆动；2 .风板的运动状态，都要通过控制风机的风量来完成，不能受机械结构或 其它外力的控制。控制角度误差为实测角度与预置角度之差的绝对值。风板由静止开始运动到规定控制角度的时间定义为过渡过程时间。风板从一个状态转变到另一个状态时应有明显的声光提示，声光提示只作为测评计时的参考，以现场实 测数据为准。风力摆控制系统(B题)一、任务一长约60cm70cm勺细管上端用万向节固定在支架上，下方悬挂一组(24 只)直流风机，构成一风力摆，如图1所示。风力摆上安装一向下的激光笔，静 止时，激光笔的下端距地面不超过 20cmi设计一测控系统，控制驱动各风机使 风力摆按照一定规律运动，激光笔在地面画出要求的轨迹。二、要求1 .基本要求(1)从静止开始，15s内控制风力摆做类似自由摆运动，使激光笔稳定地 在地面画出一条长度不短于50cm的直线段，其线性度偏差不大于土 2.5cm,并且 具有较好的重复性；(2)从静止开始，15s内完成幅度可控的摆动，画出长度在 3060cm间可 设置，长度偏差不大于土 2.5cm的直线段，并且具有较好的重复性；(3)可设摆动方向，风力摆从静止开始，15s内按照设置的方向(角度) 摆动，画出不短于20cm的直线段；(4)将风力摆拉起一定角度(30。45。)放开，5s内使风力摆制动达到 静止状态。图1风力摆示意图2 .发挥部分(1)以风力摆静止时激光笔的光点为圆心， 驱动风力摆用激光笔在地面画 圆，30s内需重复3次；圆半径可在1535cm范围内设置，激光笔画出的轨迹应 落在指定半径 2.5cm的圆环内；(2)在发挥部分(1)后继续作圆周运动，在距离风力摆12mfiE离内用一 台5060W后扇在水平方向吹向风力摆，台扇吹 5s后停止，风力摆能够在5s内 恢复发挥部分(1)规定的圆周运动，激光笔画出符合要求的轨迹；(3)其他。三、说明1 .任务中各项要求，均要考察完成时间及准确性。2 .风力摆的制作方法建议：方案1:如2图所示，或棒(如碳素纤维管、PVC向节固定在一支架上；方案2摆吊挂在支架上。3 .参赛队可以自行选定一方向为0为起始，顺时针依次为90、180等， 详见图3,测试现场将提供此图。4 .直流风机是驱动风力摆的唯一动力，不得以任何其它方式影响风力摆的 运动；启动后，不得以任何形式人为影响风力摆运动。5.各项目中，运动到达要求时需有明显声或光提示，以便开始测试及记录。|6 .发挥部分施加干扰的方式是在12m的距离，用5060W后扇在水平方向 吹风力摆，风速在1.02.0m/s范围内。7 .风力摆在圆周运动时的旋转方向不限；测试时考察在 6个均匀分布点上 激光轨迹是否落在圆环内，见图 3。0节 如晚由管棒图2风力排实现方案示意图3方向角度小裳简易风洞及控制系统（C题）：1 .任务设计制作一简易风洞及其控制系统。风洞由圆管、连接部与直流风机构成， 如右所示。圆管竖直放置，长度约 40cm,内径大于4cm且内壁平滑，小球（直 径4cm黄色乒乓球）可在其中上下运动；管体外壁应有 A、B、C、D等长标志 线，BC段有1cm间隔的短标志线；可从圆管外部观察管内小球的位置；连接部 实现风机与圆管的气密性连接，圆管底部应有防止小球落入连接部的格栅。 控制 系统通过调节风机的转速，实现小球在风洞中的位置控制。2 .要求（1）小球置于圆管底部，启动后 5秒内控制小球向上到达 BC段，并维持5 秒以上。（20分）（2）当小球维持在BC段时，用长形纸板（宽度为风机直径的三分之一）遮挡风机的进风口，小球继续维持在 BC段。（10分）（3）以C点的坐标为0cm、B点的坐标为10cm；用键盘设定小球的高度位置（单位：cm）,启动后使小球稳定地处于指定的高度 3秒以上，上下波动不超 过 1cm。（ 10 分）（4）以适当的方式实时显示小球的高度位置及小球维持状态的计时。 （10分） 小球置于圆管底部，启动后 5秒内控制小球向上到达圆管顶部处 A端，且不 跳离，维持5秒以上。（10分）（5）小球置于圆管底部，启动后 30秒内控制小球完成如下运动：向上到达 AB段并维持35秒，再向下到达CD段并维持35;再向上到达AB段并维 持35,再向下到达CD段并维持35;再向上冲出圆管（可以落到管外）。（20 分）（6）风机停止时用手将小球从 A端放入风洞，小球进入风洞后系统自动启动， 控制小球的下落不超过 D点，然后维持在BC段5秒以上。（10分）（7）其他自主发挥设计。（10分）3 .说明（1）题中“到达XX段”是指，小球的整体全部进入该段内；（2）题中“维持”是指，在维持过程中小球整体全部不越过该段的端线；（3）小球的位置以其中心点为准（即小球的上沿切线向下移2cm,或下沿切线向上移2cm）;（4）直流风机的供电电压不得超过 24V,注意防止风机叶片旋转可能造成 的伤害；可在圆管及其周围设置传感器检测管内小球的位置；可将圆管、连 接部与直流风机安装在硬质板或支架上，以便于使圆管保持竖直状态，并保 持风洞气流通畅。(1)每一个项目最多进行三次测试；对于任何测试项目，测试专家可要求进行重复测试。(2)风洞制作方法参考：圆管长度约40mm,可以选用透明的有机玻璃(或亚克力材料)圆管, 也可以选用不透明的PVC圆管。圆管的内直径必须大于 40mm,保证小 球(直径为40mm的乒乓球)在管内能够自由运动。如果选用不透明的PVC圆管，为了能够方便直观地观察管内小球的 位置，可以在管臂上沿轴线方向开凿宽度约 5mm的长条形槽孔，再用宽 的透明胶带贴在槽孔上，保证圆管的气密性。开凿长条形槽孔后，应清除 管壁内的残屑，以免影响小球的运动。为了防止小球落入连接部，可将一根细铁丝或导线，用 AB胶或透 明胶带粘在圆管下端口处。连接部的材料可以采用冰箱保鲜袋。剪去袋底封口部分，得到一个 两端开口的塑料薄膜“软管”。将“软管”的一端包住圆管的下端口，并 用透明胶带将重叠部分缠紧；将软管的另一端包住直流风机出风口的外 沿，并用透明胶带将重叠部分缠紧。注意直流风机的风向，应向连接部方 向吹风。可将风洞的圆管、直流风机部分固定在一块硬质板上，再固定硬质 板，使圆管保持竖直状态；也可做一个三脚支架，将风洞的圆管部分固定 在支架上并保持竖直状态，直流风机垂挂在圆管下方。直流风机的进风口 处应留有足够的空间，保证气流通畅。承载平台平衡调整系统（ D 题）一、任务设计并制作一个承载平台平衡调整系统。 该承载平台由多条腿支撑， 并能承受一定重量的载重。 通过调整支撑腿的伸缩来调整平台的水平和倾斜。 平台为长方形，宽度尺寸不小于25cm,长宽比例不小于14二、要求1基本要求（ 1）能同时检测平台长边和宽边的倾角，并显示。（2）能设置平台沿宽边倾斜，倾斜度020。，精度3。（ 3）平台沿宽边在20内倾斜时，能在15 秒内调平，调平精度3 。（4）能设置平台沿长边倾斜，倾斜度020。，精度3。（ 5）平台沿长边在20内倾斜时，能在15 秒内调平，调平精度3 。（ 6）平台能承载500 克重的物体，且可在平台上任意放置。2发挥部分（1）可设置沿任意方向倾斜，倾斜度0200 ,精度3。（ 2）平台沿任意方向在20内倾斜时，能在15秒内调平，调平精度70% U2=8V、负载为1个LED、Io=300mA,电源变换器 效率n 70%2.发挥部分(1)具有输出短路保护功能。(2)在电源交流输入侧加入功率因数校正电路，使其功率因数不低于 0.90;(3) LED亮度可随环境光线增强而自动降低：暗环境，负载为1个LED、 Io=500mAo亮环境，Io减小至300mA;(4)主电源和备用电源之间的切换时间小于1ms；(5)其他。三、说明1 .不得采用各种电源产品改制。2 .在调试过程中，要注意安全；注意作品制作工艺，留出测试端口。LED 应安装在通用板(或PCB)上，做串联连接，并可方便改变接入个数。3 .电源效率指直流输出功率与交流输入(Ui处)有功功率之比。4 .测试时，备用电源中的一节锂电池可用直流电源代替。5 .在发挥部分(3)中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、 暗两种照度即可。