2011 年全国大学生电子设计竞赛试题 帆板控制系统（F 题）

姜虎—中神通

【高职高专组】

一、任务

设计并制作一个帆板控制系统，通过对风扇转速的控制，调节风力大小，改变帆板转角θ，如图 1 所示。

1、基本要求

图 1  帆板控制系统示意图

（1）用手转动帆板时，能够数字显示帆板的转角θ。显示范围为 0~60°\u65292X

分辨力为 2°\u65292X绝对误差≤5°\u12290X

（2）当间距 d=10cm        时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ能够

在 0~60°\u33539X围内变化，并要求实时显示θ。

（3）当间距 d=10cm        时，通过操作键盘控制风力大小，使帆板转角θ稳定

在 45°±5°\u33539X围内。要求控制过程在 10 秒内完成，实时显示θ，并

由声光提示，以便进行测试。

2、发挥部分

（1） 当间距 d=10cm 时，通过键盘设定帆板转角，其范围为 0~60°\u12290X要求

θ在 5 秒内达到设定值，并实时显示θ。最大误差的绝对值不超过

5°\u12290X

（2） 间距 d 在 7~15cm 范围内任意选择，通过键盘设定帆板转角，范围为

0~60°\u12290X要求θ在 5 秒内达到设定值，并实时显示θ。最大误差的绝

对值不超过 5°\u12290X

（3） 其他。

三、说明

（1） 调速装置自制。

（2） 风扇选用台式计算机散热风扇或其他形式的直流供电轴流风扇，但不

能选用带有自动调速功能的风扇。

（3） 帆板的材料和厚度自定，固定轴应足够灵活，不阻碍帆板运动。帆板

形式及具体制作尺寸如图 2 所示。