电子设计大赛报告

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四旋翼飞行器〔A 题〕

参赛队号：20140057号

四旋翼飞行器

设计摘要：

四旋翼作为一种具有构造特殊的旋转翼无人飞行器，与固定翼无人机相比，它具有体积小，垂直起降，具有很强的机动性，负载能力强，能快速、灵活的在各个方向进展机动，构造简单，易于控制，且能执行各种特殊、危险任务等特点。

因此在军用和民用领域具有广泛的应用前景如低空侦察、灾害现场监视与救援等。多旋翼无人机飞行原理上比拟简单，但涉及的科技领域比拟广，从机体的优化设计、传感器算法、软件及控制系统的设计都需要高科技的支持。

四旋翼无人机的飞行控制技术是无人机研究的重点之一。它使用直接力矩，实现六自由度〔位置与姿态〕控制，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性。此外，由于飞行过程中，微型飞行器同时受到多种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，模型准确性和传感器精度也将对控制器性能产生影响，这些都使得飞行控制系统的设计变得非常困难。

因此，研究既能准确控制飞行姿态，又具有较强抗干扰和环境自适应能力的姿态控制器是微小型四旋翼飞行器飞行控制系统研究的当务之急。

一、引言：

1.1 题目理解：四旋翼飞行器，顾名思义，其四只旋转的翅膀为飞行的动力来源。四只旋转翼是无刷电机，因此对于无刷电机的控制调速系统对飞行器的飞行性能起着决定性的作用。在本次大赛中，需要利用四旋翼飞行器平台，实现四旋翼的起飞，悬停，姿态控制，以及四旋翼和地面之间的测距等功能。 -

1.2 设计思路：为了满足飞行器的设计要求，要使用以微控制器为核心的控制系统，使本系统以MC9S12*S128模拟出控制信号，用STM32 MMC10接收模拟信号，然后翻译出模拟信号，利用加速度与陀螺仪传感器采集飞行器的飞行数据，加以闭环调控和精准的控制算法。进展上升、下降以及悬停等动作。

撰写电子设计竞赛报告参考格式

电子设计竞赛报告格式要求封面:

作品名称:(黑体，二号)

申报者信息: (宋体，四号)

队员 1:姓名，性别，出生年月，所在学院、专业、年级，教学号，邮箱，电话

队员 2:姓名，性别，出生年月，所在学院、专业、年级，教学号，邮箱，电话

队员 3:姓名，性别，出生年月，所在学院、专业、年级，教学号，邮箱，电话

作品类别:(黑体，四号)

正文:

一、全文要求:1一律用A4 纸打印;装订为横开本，左侧装订;全文用

word 排版:2、电路图一律用 protel、word 或 EWB 等软件工具画出。要求各种图符、标识、数字清楚;

3、正文字体用宋体或仿宋体;

4、不用文学景色类语言。全文要求语言流畅、科学、严谨、精练，无错别

字;

5、无字数要求，但不得过于简单或过于繁冗;

6、图表清晰、美观、整洁，必须有图表标号(按1，2，3,......格式)及名称。图标号位于该图下方，表标号位于该表上方; 7、内容正确、真实:

8、文中所用的符号、缩略词、制图规范和计量单位，必须遵照国家规定的标准或本学科通用标准。自己拟订的符号、记号、缩略词均应在第一次出现时加以说明。

9、页码编排:目录不编页: 正文直到根据题目技术要求，测试作品整体技术指标。用表格的形式列出实测数据及实测时所用仪器设备的名称、型号。有些数据最好能画出实测曲线。要求数据、曲线必须真实。

八、结论说明对题目要求的实现情况。可进行结果分析(例如误差分析)。指出本设计的不足之处及改进设想。可对设计、调试、测试过程中所遇到的问题进行研究。

题目名称：智能小车的设计

徐鲁辉1 ，靳英辉2，范坤1

（1.中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学 理学院，江苏 徐州 221116）

摘要:本设计以STC89C52单片机为控制核心。经红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，经比较器LM393进入单片机。单片机通过内部程序完成对小车的控制。通过红外解码来实现小车的遥控功能。以上功能使用一块液晶显示。并且单独采用一块单片机对空气中的温湿度实时采集且用另一块液晶显示出来。

关键词: 控制;检测;红外对射;智能小车;

Abstract:

Keyword:

目录

1方案论证与比较 ................................................................................................................................... 3

2 总体方案设计 ...................................................................................................................................... 3

2.1 电源模块选择方案 ....................................................................................................................... 3

2.2 系统控制模块方案 ....................................................................................................................... 3

电子设计竞赛无线充电小车报告

随着移动设备的普及，人们对充电的依赖越来越高。然而，充电线束和电源适配器的使用不便已成为人们的痛点。因此，为了解决这些问题，无线充电技术应运而生。在这个竞赛中，我设计了一辆无线充电的小车。

一、无线充电原理

无线充电通俗的说法是利用磁共振原理进行能量传输，实现将能量从发射端传输到接收端，从而实现充电。发射端主要由变流器、功率放大器、天线组成；接收端由天线、整流器、稳压器组成。

在这里简要介绍一下无线充电的原理。在发射端，变流器将市电转换为高频交流电，功率放大器将其放大并通过天线向空气中发射能量。在接收端，天线将空气中的电磁波（能量）接收后，通过整流器将其转换成直流电。由于输出的直流电电压不稳定，需要通过稳压器进行稳压后再进行充电。

二、无线充电小车系统结构

该无线充电小车由发射端和接收端两部分组成。

1. 发射端

发射端的部分组成如下：

（1）变流器：将市电转换为高频电能。

（2）功率放大器：对变换后的高频电信号进行放大。

（3）天线：用来接收转换后的高频电信号并向外发射。

2. 接收端

（2）整流器：将高频信号变成直流信号。

（3）稳压器：将变换后的电源电压稳定并输出到电池上，用于充电。

（4）电池：提供储存能量和进行无线充电的硬件支持。

（5）电机：当接收到无线充电信号后，电池会将电能输出给电机，从而实现小车的运动。

（1）确定设计目标 （2）硬件选型

对于无线充电小车的硬件选型，我采用了以下的部品：

（1）变流器：采用有源反激式变流器。

（2）功率放大器：采用MOS管放大器，可实现高效放大。

（3）天线：在飞利浦的U2T产品库中选择3*3的方形天线，可以实现很好的传输效果。

（4）整流器：在淘宝上购买的元器件，选用了两个大功率的稳压芯片。