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1、序号（学号）：021240325长春大学毕业设计（论文）旋翼风摆控制系统设计姓名刘建学院电子信息工程学院专业电气工程及其自动化班级12403指导教师曹福成（副教授）2016年6月5日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸旋翼风摆控制系统设计摘要：本文论述了旋翼风摆系统的工作原理和设计思路。系统采用STM32F103VCT6型号单片机作为整个系统的控制中心，与万向节、摆杆、直流风机（有刷电机+扇叶）、激光头、反馈装置一起构成摆杆运动状态与风机速度
2、分配的双闭环调速系统。通过控制算法进行数据处理，单片机输出可变的PWM波给电机驱动器，控制4个方向上风机的风速，从而产生大小不同的力。使风机及时矫正，防止脱离运动轨迹。控制方式采用PID算法，比例环节进行快速响应，积分环节实现无静差，微分环节减小超调，加快动态响应。从而使该系统具有良好的性能，能很好地实现自由摆运动、快速制动静止、画圆、指定方向偏移，具有很好地稳定性。关键字：STM32F103VCT6；直流风机；MPU6050；PID；PWMii┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊
3、┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸RotorWindPendulumControlSystemDesignAbstract：Thispaperdiscussestherotorwindsystemworkingprincipleanddesignidea.SystemUSESSTM32F103VCT6modelsofsinglechipmicrocomputerasthecontrolcenterofthewholesystem,andtheuniversaljoint,swingingrod,dcfa
4、n(abrushmotor+blades),laser,feedbackdevicetogetherformtheswingingrodmotionstateandfanspeeddistributionofthedoubleclosedloopspeedregulationsystem.Throughthecontrolalgorithmfordataprocessing,microcontrolleroutputvariablePWMwavestothemotordrive,controlfourdire
5、ctionswindspeedofthefan,toproducedifferentsize.Makethefantimelycorrection,preventfromthetrajectory.UsingPIDalgorithmcontrolmethod,proportionlinkforquickresponse,integralelementtorealizeastatic,differentiallinkdecreaseovershoot,speedupthedynamicresponse.Soth
6、atthesystemhasgoodperformance,whichcanwellrealizethependulummovement,fastbrakestatic,circle,specifythedirectiondeviation,hasagoodstability.Keywords：STM32F103VCT6；Dcfan；MPU6050；PID；PWMii┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸目录第1章绪论11.1单片机在各个领域中
7、的应用11.2单片机未来的发展趋势21.3风摆控制系统的设计要求4第2章总体设计方案62.1控制系统方案的设计62.2机械结构方案设计62.3风摆的位置计算与分析72.4风摆的运动状态分析82.5PID控制算法理论分析9第3章系统各部分的选择与论证123.1主控芯片的选择123.2角度检测装置的选择123.3风机的选择133.4风机驱动的选择143.5 风力摆运动控制方案的选择153.6控制算法的选择15第4章系统电路的设计174.1主控制器模块174.2角度检测模块184.3液晶显示模块184.4电机驱动模
8、块194.5电源模块20第5章系统程序的设计215.1程序设计思路与功能描述215.2程序流程图22第6章结束语23致谢24参考文献25附录26I┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸第1章绪论1.1单片机在各个领域中的应用单片机最开始出现的时间是1971年，自第一个单片机问世之后，在欧洲相继许多公司研制和开发出更多种单片机，这也促进
