2009年全国电子设计竞赛赛题
来源:互联网 发布:帝国cms 小说模板系统 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 08:55
2009年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)2009年9月2日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。
(6)2009年9月5日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。
光伏并网发电模拟装置(A题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源US和电阻RS模拟光伏电池,US=60V,RS=30Ω~36Ω;uREF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率fREF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将uF作为输出电流的反馈信号;负载电阻RL=30Ω~36Ω。
图1 并网发电模拟装置框图
二、要求
1.基本要求
(1)具有最大功率点跟踪(MPPT)功能:RS和RL在给定范围内变化时,使Ud=Us/2 ,相对偏差的绝对值不大于1%。
(2)具有频率跟踪功能:当fREF在给定范围内变化时,使uF的频率fF=fREF,相对偏差绝对值不大于1%。
(3)当RS=RL=30Ω时,DC-AC变换器的效率 ≥60%。
(4)当RS=RL=30Ω时,输出电压uo的失真度THD≤5%。
(5)具有输入欠压保护功能,动作电压Ud(th)=(25±0.5)V。
(6)具有输出过流保护功能,动作电流Io(th)=(1.5±0.2)A。
2.发挥部分
(1)提高DC-AC变换器的效率,使 ≥80%(RS=RL=30Ω时)。
(2)降低输出电压失真度,使THD≤1%(RS=RL=30Ω时)。
(3)实现相位跟踪功能:当fREF在给定范围内变化以及加非阻性负载时,均能保证uF与uREF同相,相位偏差的绝对值≤5°。
(4)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态。
(5)其他。
三、说明
1.本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。
2.US采用实验室可调直流稳压电源,不需自制。
3.控制电路允许另加辅助电源,但应尽量减少路数和损耗。
4.DC-AC变换器效率 ,其中 。
5.基本要求(1)、(2)和发挥部分(3)要求从给定或条件发生变化到电路达到稳态的时间不大于1s。
6.装置应能连续安全工作足够长时间,测试期间不能出现过热等故障。
7.制作时应合理设置测试点(参考图1),以方便测试。
8.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。
四、评分标准
项 目
主要内容
满 分
设计
报告
方案论证
比较与选择
方案描述
4
理论分析与计算
MPPT的控制方法与参数计算
同频、同相的控制方法与参数计算
提高效率的方法
滤波参数计算
9
电路与程序设计
DC-AC主回路与器件选择
控制电路或控制程序
保护电路
9
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果及其完整性
测试结果分析
5
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图标的规范性
3
总分
30
基本要求
实际制作完成情况
50
发挥
部分
完成第(1)项
10
完成第(2)项
5
完成第(3)项
24
完成第(4)项
5
其他
6
总分
50
2009年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)2009年9月2日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。
(6)2009年9月5日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。
声音导引系统(B题)
【本科组】
一、任务
设计并制作一声音导引系统,示意图如图1所示。
图中,AB与AC垂直,Ox是AB的中垂线,O'y是AC的中垂线,W是Ox和O'y的交点。
声音导引系统有一个可移动声源S,三个声音接收器A、B和C,声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离,产生一个可移动声源离Ox线(或O'y线)的误差信号,并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源,引导其运动。
可移动声源运动的起始点必须在Ox线右侧,位置可以任意指定。
二、要求
1.基本要求
(1)制作可移动的声源。可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号,如图2所示,声音信号频率不限,脉冲周期不限。
图2 信号波形示意图
(2)可移动声源发出声音后开始运动,到达Ox线并停止,这段运动时间为响应时间,测量响应时间,用下列公式计算出响应的平均速度,要求平均速度大于 5cm/s。
(3)可移动声源停止后的位置与Ox线之间的距离为定位误差,定位误差小于3cm。
(4)可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧的距离小于5cm。
(5)可移动声源到达Ox线后,必须有明显的光和声指示。
(6)功耗低,性价比高。
2.发挥部分
(1)将可移动声源转向180度(可手动调整发声器件方向),能够重复基本要求。
(2)平均速度大于10cm/s。
(3)定位误差小于1cm。
(4)可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧距离小于2cm。
(5)在完成基本要求部分移动到Ox线上后,可移动声源在原地停止5s~10s,然后利用接收器A和C,使可移动声源运动到W点,到达W点以后,必须有明显的光和声指示并停止,此时声源距离W的直线距离小于1cm。整个运动过程的平均速度大于10cm/s。
(6)其他。
三、说明
1. 本题必须采用组委会提供的电机控制ASSP芯片(型号MMC-1)实现可移动声源的运动。
2. 在可移动声源两侧必须有明显的定位标志线,标志线宽度0.3cm且垂直于地面。
3. 误差信号传输采用的无线方式、频率不限。
4. 可移动声源的平台形式不限。
5. 可移动声源开始运行的方向应和Ox线保持垂直。
6. 不得依靠其他非声音导航方式。
7. 移动过程中不得人为对系统施加影响。
8. 接收器和声源之间不得使用有线连接。
四、评分标准
项目
主要内容
分数
设计报告
系统方案
整体方案比较
7
控制方案
设计与论证
设计、计算
12
误差信号产生
控制理论简单计算
电路设计
系统组成
3
各种电路图
测试结果
测试数据完整性
3
测试结果分析
设计报告
摘要
5
正文结构完整性
图表的规范性
总分
30
基本要求
基本要求实际完成情况
50
发挥部分
完成第(1)项
5
完成第(2)项
10
完成第(3)项
10
完成第(4)项
10
完成第(5)项
10
完成第(6)项
5
总分
50
C题--宽带直流放大器
D题--无线环境监测模拟装置
E题--电能收集充电器
F题--数字幅频均衡的功率放大器
G题--低频功率放大器
H题--LED点阵书写显示屏
I题--模拟路灯控制系统
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