第五届智能控制大赛赛题
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华南理工大学第五届智能控制设计大赛题目
第Ⅰ部分 初级组
A题 数控直流稳压电源
一、 设计任务
设计并制作一个直流可调稳压电源。
二、 设计要求
1、基本要求：
1) 当输入交流电压为220v±10%时，输出电压在3-13v可调；
2) 额定电流为0.5A，且纹波不大于10mV；
3) 使用按键设定电压，同时具有常用电平快速切换功能（3v、5v、6v、9v、12v），设定后按键可锁定，防止误触；
4) 显示设定电压和测量电压，显示精度为0.01v。
2、扩展要求：
1) 输出电压在0-13v可调；
2) 额定电流为1A，且纹波不大于1mV；
3) 掉电后可记忆上次的设定值；
4) 两级过流保护功能，当电流超过额定值的20%达5秒时，电路作断开操作；当电流超过额定值的50%时，电路立即断开。具有光提示（如LED）；
5) 其他创新。
三、 说明
禁止直接使用220v直接电阻分压的作法，注意用电安全。
四、 评分标准
项 目 满分
基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30
完成第（1）项 15
完成第（2）项 15
完成第（3）项 15
完成第（4）项 15
发挥部分 完成第（1）项 15
完成第（2）项 15
完成第（3）项 10
完成第（4）项 10
完成第（5）项 10
B题 旋转模拟时钟
一、 设计任务
任务：利用一列LED灯，在旋转的同时点亮部分LED灯，通过视觉残留原理，形成一个模拟的指针式时钟。可以用电机带动旋转，LED灯个数及安装方法不限，要求效果可以识别。
注:图片仅供讲解图上使用,不限定此方案.
二、 设计要求
1. 基本要求：
1） 可以显示时针、分针、秒针，以及相应的刻度。时钟可以正常工作。
2） 时钟显示稳定清晰。
3） 时间可以调整。
2. 扩展要求：
1） 增设定时指针，时针与定时指针重合则发声提示。
2） 调节时间的时候，模拟真实时钟（秒针停，分针、时针动）
3） 可以显示年月日（数字式或者模拟小表盘）
4） 其他
三、 评分标准
项 目 满分
基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30
完成第（1）项 35
完成第（2）项 10
完成第（3）项 15
10
发挥部分 完成第（1）项 15
完成第（2）项 20
完成第（3）项 15
完成第（4）项 10
C题 密码门禁系统
一、 设计任务
设计一个密码门禁系统。对人流量进行统计，并用密码形式限制使用人员
二、 设计要求
1. 基本要求：
1) 要求使用者在入口处通过键盘输入密码，当密码正确时，允许通过；
2) 当密码正确允许人员通过时，开始计时；当超过设定时间，门禁自动1 12 再次关闭，禁止通行，需要重新输入密码；
3) 能对一天内通过门禁的人数及时间进行统计并显示。
2. 扩展要求：
1) 使用非实体按键（如触摸屏和光感按键）进行输入；
2) 当输入密码错误次数超过3次时，声光报警；
3) 门禁自动关闭时间可修改；
4) 其他创新。
三、 说明
门禁形式如图所示，为转盘加4个把手。要求参赛队自行制作，实现门禁关闭时，转盘锁死；开启时可被每个通行人员推行转动90度角，并记录人数。
门禁俯视图
四、 评分标准
项 目 满分
基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30
完成第（1）项 25
完成第（2）项 15
完成第（3）项 25
发挥部分 完成第（1）项 20
完成第（2）项 10
完成第（3）项 15
完成第（4）项 10
D题 函数信号发生器（仅限大一参加）
一、设计任务
设计制作一个函数信号发生器。
二、设计要求
1. 基本要求：
1） 能输出正弦波；
2） 可调频率范围： 1kHz~10KHz；
3） 输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰峰值Vopp≥1V；
4） 失真度：用示波器观察时无明显失真。
2. 扩展要求：
1） 可调频率范围：100Hz~100KHz；
2） 可以输出正弦波、矩形波等波形；
3） 矩形波占空比可调； 4） 具有数值显示功能；
5） 其他。
三、评分标准
项 目 满分
基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30
完成第（1）项 。 20
完成第（2）项 。 15
完成第（3）项 。 15
完成第（4）项。 10
发挥部分 完成第（1）项。 15
完成第（2）项。 15
完成第（3）项 。 10
完成第（4）项。 10
完成第（5）项 。 10
E题 电子琴
一、 设计任务
设计制作一个电子琴。
二、 设计要求
1. 基本要求：
1） 可以通过按键控制发音，能够发出1、2、3、4、5、6、7、i等八个音符；
2） 可以播放已存储的音乐；
3） 能够自动演奏多首（两首以上）乐曲，且演奏方式可选择（如重复播放或者顺序播放等）。
2. 扩展要求：
1） 可以发出八个以上的音符；
2） 进行音调、音量的选择；
3） 可以对编奏乐曲进行录音，在按下放音键时能演奏出来；
4） 其他。
三、 评分标准
项 目 满分
基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30
完成第（1）项 。 15
完成第（2）项 。 20 完成第（3）项 ，每增加一首音乐加五分，加满十分（获得满分至少要三首音乐）为止；每增加一种演奏方式加五分，加满十分为止。 20
发挥部分 完成第（1）项，每增加一个音符加两分，加满为止 20
完成第（2）项。 15
完成第（3）项 。 20
完成第（4）项。 10
第Ⅱ部分 高级组
A题 自平衡载物小车
一、 设计任务
制作一载物小车，车上放一平板，平板倾角可以调节（前后倾角），长10cm,宽5cm。板上放一元硬币，平板上表面要求视觉平整，并且贴标准透明宽胶布（评审现场将由工作人员对小车上表面重新贴一遍），周围不得加设围栏。小车载物从始点由黑线指引经特制道路到达终点。物体每掉落一次，时间加5s。从掉落处重新出发（若从上坡处掉落从坡底出发），与前段耗时累积。要求时间尽量短。（道路中间有若干坡道。道路长5m宽50cm，小车长度小于15cm，宽度小于10cm，坡度小于40度。道路不一定为直线，超点和终点各有一与道路成十字交叉的黑线，线长20cm，宽2cm。）
二、 设计要求
1. 基本要求：
1） 车上安装平板可根据路面自动调节角度。
2） 小车可根据黑线指引识别道路。
3） 小车载物完成任务总耗时不超过25s。
4） 计时规则：t(总耗时)=t(基本耗时)+n*5。时间要求尽量快。t(基本耗时) 为不考虑罚时和物品掉落后延误时间的小车从始点到终点的运动时间。n 为小车从始点到终点运动过程中物品掉落次数。
三、 评分标准
项 目 满分
基本要求 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 30
完成第（1）项 15
完成第（2）项 20
完成第（3）项
30
完成第（3）项 时间每比25s快一秒，加分2分。上限40分 40
其它功能 15
B题 乒乓球吹风定位系统
一、设计任务
设计一个乒乓球吹风定位系统。在高为1m，半径略大于4cm的透明圆筒里放一乒乓球，在圆筒的最底端安装一吹风设备往圆筒中吹风， 通过调节风速风量使乒乓球悬浮于圆筒中。如图所示：
四、 设计要求
1. 基本要求：
1) 可以设定乒乓球的悬浮高度，精度控制在1.5cm以内；
2) 乒乓球位置达到设定高度时，进行声光提示，并且要求乒乓球能够在设定高度稳定停留10秒钟以上（上下波动幅度不超过1cm）；
3) 在尽可能短的时间内使乒乓球悬浮到设定高度。
2. 扩展要求：
1) 能够实时显示乒乓球的高度；
2) 描绘出乒乓球高度变化历史曲线；
3) 乒乓球高度控制精度达到5mm以上；
4) 其他。
三、说明 1m 吹风设备 乒乓球
