「第四篇」电赛控制题可以准备一些什么?
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?前言在我看來,其實控制題是較好做(混)的一種題型,你懂我意思吧。控制題簡單概括下,大概就是三個步驟。
1、構建整體方案。
2、設計整體控制電路。
3、軟件程序設計—PID算法調試。
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?整體方案拿到題目之后,千萬不要急去動手,你和組員需要花時間去討論下,整體設計方案。
自己想不出,可以去網上搜搜一些類似的,或者根據自己的想法去試錯。
這是最關鍵的一步,誰能在最短的時間內,討論且做出合適穩定的整體方案,有很大希望拿獎。
整體方案包括:機械結構、電路整體方案、程序框架。
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?機械結構機械結構:對于一個控制系統,重要性不言而喻。特別是電賽控制題。
可能有人會說,機械結構的一些瑕疵、不對稱性可以后面用軟件程序來解決。這句話固然沒有錯。
有一句話,結構做不好,調試毀一生。
結構做好了,對稱性較好,較為穩定,只要整體算法不出問題,調試出來的效果是不會差的。能在很快的時間內完成題目。
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?電路對于電賽而言,我毫不夸張的將電路搭建這一部分認為是:
模塊大集合?
單片機最小系統. OLED屏幕. 降壓模塊. 電機驅動模塊. 視覺模塊等等。
我們可以參考往年真題,以15年風力擺為例。
電機和電機驅動
單片機最小系統
MP6050模塊
激光模塊
降壓模塊
將這些模塊整合到一起就可以搭建好15年控制題—風力擺控制系統。
有哪些模塊可以提前準備或者提前學會使用呢?
前期可以準備的模塊可以分為以下三類。
第一,電源模塊
①常用的電源穩壓模塊,LM2596、LM7805等。?
②可調升壓電源模塊;
第二,單片機最小系統。
這個要看你自己選用什么做主控芯片,一般來說,無外乎51、avr、STM32、DSP、FPGA。近年選STM32作為主控的人特別多,推薦選用STM32,開源資料較多,且外設資源多。自帶的ADC,無需再準備額外的ad模塊。
第三,屏幕和電機驅動
這2個我覺得是必須要準備的。
屏幕是用來觀看數據。
有經驗的人十分明白,在調試程序的過程中,實時看到系統的一些數據是多么重要。
有的人會選擇用串口直接輸出數據到電腦上位機,如果需要脫機運行,此時一塊能顯示數據的屏幕顯得極為重要。
關于電機驅動。
我們回過頭去看看往年的賽題,13年的倒立擺、15年的風力擺、17年的滾球系統。
最終落到控制上的器件,還是電機!
控制電機的一些電路和程序,顯得極為重要。
直流電機驅動、步進電機等。
建議準備幾塊芯片的驅動模塊以及自己搭建的一些關于電機驅動的電路模塊。
在功率較小的電機,可以用芯片驅動。如果功率較大,十幾w以上了,就需要用mos自己搭建驅動電路了~
最后,還有一些關于傳感器的準備,我覺得可以準備一點關于視覺識別的模塊,像openmv和opencv。
購買的時候,要選一些能與單片機通信的~i2c、SPI、串口協議~
我大膽預測一下:
今年控制題會涉及一些關于視覺的知識,但這不是重點,有視覺這一塊實力的同學可以自己做識別,但沒有這方面能力的,可以用模塊來解決。
就像17年一樣,需要識別小球在板子上位置,有人用樹莓派做識別+控制,也有人用模塊+單片機控制。
對于電賽而言,視覺不是重點,但會考察,最終還是會落在控制上。
希望我能預測對,不要打我臉~
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?軟件算法PID算法,這個是每年控制必用到的控制算法,必!
我需要強調這個詞,也就是說,卷子中必考的一個知識點,這個分你要不要?
如何準備?
我覺得三天足以,去網上買個平衡車,或者自己搭建一個平衡車,花三天時間,把車站起來。站穩了。你的PID入門了。
再把這三年的真題任意挑一個訓練。推薦滾球控制系統。
關于PID的一些資料,網上數不勝數,許多大佬都講得比我好,我在此就不班門弄斧了。
其他程序準備:
在此需要注意,需要做一個菜單顯示+選擇功能的程序。
在題目中,我們可以看到評分點都是一點一點的給出的,即按點給分,按功能給分。
例如,基礎部分有3點要求:A、B、C功能。你需要一個功能一個功能的選擇給評委看。如果沒有菜單顯示選擇功能,你如何知道你選擇的功能?
一般來說,二級或三級菜單即可。建議按鍵選4個或者6個。
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