风力摆控制系统方案

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1、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：SPM75F2413EVM（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，5~12VDC）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）一、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

2、：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

3、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。