帆板控制系统的设计
帆板控制系统设计与性能分析
帆板控制系统设计与性能分析一、引言帆板控制系统是指用来控制帆板角度和方向的设备和软件，其目的是使帆板能够根据瞄准点的变化自动调整，以实现最佳太阳能利用效果。
本文将对帆板控制系统的设计与性能进行分析，并提出相应的改进方案。
二、帆板控制系统的设计1. 控制算法设计：帆板控制系统的核心是控制算法，其根据所测得的太阳方位角和俯仰角，计算出帆板应当调整的角度和方向。
常用的算法包括比例积分微分（PID）控制算法和模糊控制算法，根据实际需求选择合适的算法。
2. 传感器选择和布置：帆板控制系统需要使用太阳追踪传感器和姿态传感器来测量太阳的位置和帆板的角度。
太阳追踪传感器通常使用光敏电阻或光电二极管，姿态传感器可以使用加速度计和陀螺仪等。
传感器的布置需要考虑到遮挡问题，保证传感器能够正常工作。
3. 控制执行器选择和布置：根据帆板的类型和大小，选择合适的电机或伺服驱动器作为控制执行器。
控制执行器的布置应该使得帆板能够在自由度范围内调整角度和方向。
4. 控制系统硬件设计：根据实际需求选择合适的控制器和驱动器，并设计相应的电路板进行控制系统的硬件实现。
硬件设计需要考虑到电源供应、通信接口和传感器信号的处理等问题。
三、帆板控制系统性能分析1. 定位精度：帆板控制系统的性能关键之一是定位精度，即帆板能否准确追踪太阳位置。
定位精度受到传感器精度、机械传动误差和控制算法的影响。
通过实验和仿真分析，可以评估控制系统的定位精度。
2. 响应速度：帆板控制系统响应速度的快慢直接影响到帆板的效率。
响应速度受控制算法、控制器性能和执行器功率等因素的影响。
通过测量和模拟分析，可以评估控制系统的响应速度，并通过优化控制算法和硬件参数来改进。
3. 稳定性和抗干扰能力：帆板控制系统需要具备良好的稳定性和抗干扰能力，能够稳定地工作在各种环境条件下。
稳定性和抗干扰能力受到控制算法、传感器精度和抗干扰设计等因素的影响。
通过实际测试和模拟分析可以评估系统的稳定性和抗干扰能力。
基于模糊逻辑的帆板控制系统设计与优化
基于模糊逻辑的帆板控制系统设计与优化帆板控制系统是现代船只和飞行器中常见的自动控制系统之一，其主要功能是帮助船只或飞行器调整帆板角度和舵角，以实现船只或飞行器的运动和操纵。
本文将针对基于模糊逻辑的帆板控制系统进行设计和优化。
下面将从系统设计和系统优化两方面进行详细介绍。
一、系统设计基于模糊逻辑的帆板控制系统设计包括模糊控制器的设计和帆板控制规则的建立。
1. 模糊控制器的设计模糊控制器是基于模糊逻辑的帆板控制系统中的核心部分，其作用是将输入变量（如风速、船只速度等）映射到帆板控制的输出变量（如帆板角度、舵角等）。
在设计模糊控制器时，需要确定模糊规则的数量和形状，并确定输入和输出变量的隶属函数。
2. 帆板控制规则的建立帆板控制规则的建立是为了根据输入变量的取值确定帆板控制输出的逻辑关系。
通过观察和分析船只或飞行器在不同风速和船只速度下的运动特性，可以建立一系列的帆板控制规则，如帆板角度随风速增大而增大等。
二、系统优化基于模糊逻辑的帆板控制系统优化主要包括性能优化和结构优化两个方面。
1. 性能优化性能优化是指通过调整帆板控制系统的参数，使得系统能够更好地适应复杂的环境和工况。
性能优化的关键是设计有效的模糊规则和隶属函数，以及确定合适的输入变量和输出变量。
2. 结构优化结构优化是指通过改进帆板控制系统的结构，减小系统的复杂度和计算量，提高系统的稳定性和可靠性。
结构优化的关键是合理选择控制算法和优化方法，从而降低系统的开销。
三、总结与展望基于模糊逻辑的帆板控制系统设计和优化是一个复杂而关键的问题。
本文从系统设计和系统优化两个方面介绍了相关内容。
通过合理的系统设计和优化方法，可以提高帆板控制系统的性能和稳定性，从而更好地实现船只或飞行器的操纵和运动。
然而，尽管基于模糊逻辑的帆板控制系统在很多实际应用中取得了良好的效果，但仍存在一些挑战和改进空间。
未来的研究可以进一步探索模糊逻辑在帆板控制系统中的应用，并结合其他先进的控制技术进行深入研究和优化工作，以满足复杂环境中的实际需求。
帆板控制系统的设计与实现
帆板控制系统的设计与实现一、引言帆船是一种以帆作为动力的水上交通工具，它利用风力推动帆板在水面上行驶。
帆板的控制系统是帆船的核心部件，其设计与实现直接影响帆船的航行性能和安全性。
本文将介绍帆板控制系统的设计与实现，包括系统架构、传感器选取、控制算法以及系统实现等方面。
二、系统架构设计帆板控制系统的架构设计需要考虑到系统的可靠性、稳定性和灵活性。
一般而言，帆板控制系统可以分为传感器模块、控制模块和执行器模块三个部分。
1. 传感器模块：传感器模块用于感知环境信息，常见的传感器包括风速传感器、陀螺仪、气压传感器等。
通过这些传感器可以获取风力、船体姿态、气压等参数，为控制模块提供所需的数据。
2. 控制模块：控制模块负责根据传感器获取的信息制定合理的控制策略，并输出控制信号来调整帆板的角度和位置。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等，根据实际需求选择合适的控制算法。
3. 执行器模块：执行器模块将控制信号转化为动力输出，用于调整帆板的角度和位置。
常见的执行器包括电机、舵机等，其选择要考虑到系统的响应速度、扭矩输出等因素。
三、传感器选取为了准确感知环境信息，需要选择合适的传感器，下面介绍几种常用的传感器：1. 风速传感器：风速传感器用于测量风的强度和方向，基于这些信息可以判断风的力度和来源，从而调整帆板的角度和位置。
2. 陀螺仪：陀螺仪用于测量帆板相对于地球的角位移和角速度，通过获取帆板的姿态数据，可以对控制模块进行反馈，实现更精确的控制。
3. 气压传感器：气压传感器用于测量大气压力，通过获取气压数据可以间接了解风的强度和变化情况，进而作出相应的调整。
四、控制算法设计控制算法是帆板控制系统的核心，它决定了帆板的调整速度和精度。
常见的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法。
1. PID控制算法：PID控制算法是一种基于反馈调整的控制算法，通过测量系统输出和期望输出之间的误差，通过比例、积分和微分三个部分的调节来实现闭环控制。
帆板控制系统设计与优化研究
帆板控制系统设计与优化研究导论帆板控制系统是一种广泛应用于航海领域的自动化控制系统，它通过控制帆板的运动以实现船只的航行。
本文旨在研究帆板控制系统的设计与优化，以提高帆船的航行性能。
一、帆板控制系统的基本原理帆板控制系统由传感器、执行器和控制器组成。
传感器用于感知船只和环境状态，执行器用于控制帆板的角度和位置，控制器根据传感器的反馈信号和预设目标进行决策和控制。
1.1 传感器传感器是帆板控制系统的重要组成部分，常用的传感器包括风速传感器、陀螺仪、罗盘等。
风速传感器用于监测风的强度和方向，陀螺仪用于测量船只的姿态和运动状态，罗盘用于确定船只的航向。
1.2 执行器执行器是帆板控制系统的核心部件，常见的执行器包括电机、舵机等。
电机用于控制帆板的旋转角度，舵机用于控制帆板的倾斜角度。
1.3 控制器控制器是帆板控制系统的智能核心，它根据传感器的反馈信号和预设目标，通过算法进行决策和控制。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。
控制器还可以根据航行条件进行自适应调整，以实现最优的航行性能。
二、帆板控制系统设计帆板控制系统的设计是一个综合考虑航行需求、技术参数和成本效益的过程。
下面介绍帆板控制系统设计中的关键要素。
2.1 航行需求在帆板控制系统设计中，首先需要确定船只的航行需求。
包括航行速度、航向精度、船身稳定性等方面。
根据航行需求，可以进一步确定帆板的形状和大小，以及控制系统的参数。
2.2 技术参数帆板控制系统的技术参数包括帆板的旋转速度、倾斜角度的调节范围、传感器的精度等。
这些参数需要根据航行需求和实际环境进行合理选择和调整。
2.3 系统稳定性帆板控制系统的稳定性是系统设计中的重要考虑因素之一。
合理选择传感器的采样率和控制器的工作频率，确保系统的稳定性，避免帆板的剧烈震荡和船只的不稳定。
2.4 系统可靠性帆板控制系统的可靠性是设计中的另一个关键因素。
在系统设计中，需要选择可靠性高的传感器和执行器，确保系统的长时间稳定运行。
基于嵌入式技术的帆板控制系统设计与实现
基于嵌入式技术的帆板控制系统设计与实现帆板控制系统是基于嵌入式技术的一种智能化系统，用于控制和操作帆板的角度和位置，以最大限度地利用风能来推动船只或发电。
本文将详细介绍基于嵌入式技术的帆板控制系统的设计与实现。
一、系统需求分析帆板控制系统的设计目标是实现对帆板角度的自动控制，使其能在不同风力和风向条件下保持最佳的推动效果。
系统需要具备以下功能：1. 监测环境参数：通过传感器获取风速、风向等环境参数，并进行实时监测；2. 分析环境参数：根据环境参数数据进行分析，确定当前最佳的帆板角度；3. 控制帆板角度：通过电机或舵机实现对帆板角度的控制，按照分析得到的最佳角度进行调整；4. 系统保护功能：在极端天气条件下，如风力过大或风向变化突然，系统需要能够自动判断并采取保护措施。
二、系统硬件设计1. 嵌入式控制器：选择适用的嵌入式硬件平台，如Arduino、Raspberry Pi等，作为主控制器。
2. 传感器：选择合适的风速传感器和风向传感器，用于实时监测环境参数。
3. 电机或舵机：选用合适的电机或舵机作为帆板的控制执行器，能够实现对帆板角度的调整。
4. 电源系统：提供稳定可靠的电源供给，包括电池和充电系统，以满足长时间工作的需求。
5. 通信模块：可选项，用于与其他设备进行数据传输和远程控制。
三、系统软件设计1. 嵌入式软件：根据硬件平台选择合适的编程语言，如C/C++或Python等开发嵌入式软件，实现系统的控制逻辑。
2. 传感器数据采集与处理：编写代码读取传感器数据，并进行实时处理和分析，得到当前环境参数下的最佳帆板角度。
3. 控制算法设计：根据分析得到的最佳角度，设计控制算法，将控制信号发送给电机或舵机，实现对帆板角度的调整。
4. 用户界面设计：可选项，根据实际需求设计可视化的用户界面，使得系统操作更加方便和直观。
四、系统实现和测试1. 硬件搭建：根据硬件设计，完成硬件组装和连接，保证各组件的正常运行。
帆板控制系统设计与实现
帆板控制系统设计与实现[引言]随着人们对可再生能源的需求不断增加，太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到越来越多的关注和应用。
而帆板作为太阳能发电的核心组件，帆板控制系统的设计与实现对提高太阳能发电系统的效率和可靠性至关重要。
本文将重点讨论帆板控制系统的设计与实现。
[帆板控制系统的工作原理]帆板控制系统是用于控制帆板转动与追踪太阳光线，以最大程度地提高帆板的太阳光吸收效率。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 光电传感器检测：光电传感器用于感知太阳光的强度和角度以及周围环境的光照条件。
通过光电传感器的检测，系统可以获取太阳位置的信息，从而调整帆板的角度和方向。
2. 帆板追踪控制：根据光电传感器检测到的太阳光位置信息，控制系统将帆板转动至最佳角度，使其与太阳光垂直或以最大吸收光能的角度进行较小角度的偏离。
3. 自动防风控制：帆板在面对强风时需要自动调整角度，以减小风对帆板的冲击力，防止损坏。
帆板控制系统需要通过相关传感器及时感知到风力情况，并将风力信息与预设的安全阈值进行比较，当风力超过安全阈值时，系统应自动调整帆板角度以减小风力对帆板的影响。
[帆板控制系统的设计和实现]1. 系统架构的设计：帆板控制系统的设计需要考虑到系统的可靠性、稳定性和实用性。
可以采用分布式控制器的架构设计，将系统分为传感器模块、控制模块和执行模块三个部分。
- 传感器模块：包括光电传感器和风力传感器等，用于感知环境信息。
- 控制模块：将传感器采集的信息进行处理和分析，确定帆板所需的角度和方向，并通过控制算法实现帆板位置的控制。
- 执行模块：根据控制模块计算得到的控制信号，控制帆板实际转动。
2. 控制算法的选择：根据帆板控制系统的需求和实际情况，选择合适的控制算法。
- 追踪算法：可采用PID控制算法来控制帆板的转动，保持帆板与太阳光的最佳角度。
- 防风算法：根据风力传感器检测到的风力信息，采用反馈控制算法自动调整帆板角度，以减小帆板受到的风力冲击。
基于MATLAB的帆板控制系统设计与仿真研究
基于MATLAB的帆板控制系统设计与仿真研究一、引言帆板控制系统是一种重要的控制系统，在航天、航海等领域具有广泛的应用。
本文旨在基于MATLAB平台，设计并实现一个帆板控制系统，并通过仿真研究其性能。
二、帆板控制系统的原理与设计1. 帆板控制系统的原理帆板控制系统的核心是实现帆板的角度控制，以使其在特定的工况下能够获得最佳性能。
帆板的角度控制可以通过调整帆板的舵角来实现，从而改变风力对帆板的作用力。
根据控制要求，可以采用不同的控制策略，如PID控制、模糊控制等。
2. 帆板控制系统的设计（1）系统建模：首先需要对帆板控制系统进行建模。
可以基于帆板的动力学原理，建立帆板的数学模型，包括帆板的运动方程、控制输入和输出等。
（2）控制器的设计：根据系统模型，选择适当的控制器设计方法。
常用的方法包括PID控制器、模糊控制器等。
根据实际需求，调整控制器的参数，使其能够满足系统稳定性和性能要求。
（3）系统仿真与验证：使用MATLAB平台进行仿真建模，验证设计的控制系统在不同工况下的性能。
通过调整参数和控制策略，优化控制系统的性能。
三、MATLAB在帆板控制系统中的应用1. MATLAB的优势MATLAB是一款功能强大的科学计算软件，具有丰富的工具箱和函数库，可用于各种工程应用。
在帆板控制系统中，MATLAB具有以下优势：（1）模型建立：MATLAB提供了丰富的数学建模工具，可用于快速建立帆板系统的数学模型，并进行参数估计和系统辨识。
（2）控制器设计：MATLAB提供了多种控制器设计方法和工具箱，如PID控制器、模糊控制器等，可用于帆板控制系统的控制器设计。
（3）仿真与优化：MATLAB的仿真功能可以模拟帆板系统在不同工况下的动态响应，并根据仿真结果进行参数调优和性能优化。
2. MATLAB在帆板控制系统仿真中的应用（1）系统建模与仿真：使用MATLAB对帆板系统进行建模，并结合物理原理和实验数据，对系统参数进行估计，从而得到一个准确的数学模型。
帆板控制系统的设计与优化
帆板控制系统的设计与优化帆板控制系统是指用于控制帆板的定向和角度，以便最大化利用风能的系统。
下面将为您详细介绍帆板控制系统的设计和优化。
一、帆板控制系统的设计1. 确定帆板控制系统的目标：在设计帆板控制系统之前，需要明确控制系统的目标是什么。
例如，是否追求最大化功率输出，还是追求最大化航行速度。
2. 选择帆板控制器：帆板控制器是指用于控制帆板角度和定向的设备。
常见的帆板控制器有手动控制器、自动控制器以及智能控制器。
根据实际需求选择合适的控制器。
3. 设计帆板支架和传动系统：帆板支架是用于连接帆板和控制器的框架结构，传动系统则是用于将控制器的信号传递给帆板。
在设计过程中，需要考虑支架的强度和稳定性，并选择适合的传动方式，如电动传动、液压传动等。
4. 选择传感器：传感器是帆板控制系统的重要组成部分，用于感知环境和帆板状态。
常见的传感器包括风速传感器、陀螺仪、倾斜传感器等。
根据实际需求选择合适的传感器，并将其与控制器进行连接。
5. 确定控制算法：控制算法是帆板控制系统的核心部分，用于根据传感器数据和目标要求，计算出控制信号控制帆板的运动。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。
根据实际需求选择合适的控制算法，并对其参数进行优化。
二、帆板控制系统的优化1. 优化控制算法：控制算法的优化是提高帆板控制系统性能的关键。
可以通过调整控制算法的参数，如比例系数、积分时间常数和微分时间常数等，来提高系统的响应速度和稳定性。
此外，可以采用自适应控制算法，根据实时环境和帆板状态调整控制策略。
2. 优化传感器：传感器的性能和准确度对系统的控制精度有重要影响。
可以通过选择更精准的传感器、增加传感器的采样频率以及提高传感器的信噪比，来提高系统的控制精度。
3. 优化帆板支架和传动系统：帆板支架和传动系统的优化可以提高帆板控制系统的稳定性和可靠性。
可以通过改善支架结构的刚性和稳定性，选择更高效的传动方式（如直线传动、螺旋传动等），来减小系统的能耗和成本，并提高系统的性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2011年全国大学生电子设计竞赛
帆板控制系统
2011年9月2日
摘要
本系统以STC单片机控制电路为核心，基于PID控制方法，采用PWM脉冲调宽的方式对直流电机进行调控，根据角度传感器反馈回来的信号实现可靠的闭环控制，自动稳定精确地控制帆板的倾斜角度。
关键词：PID控制方法 PWM脉冲调宽帆板
帆板控制系统
1系统方案
1.1帆板倾斜角度测量方法的论证与选择
方案一：采用角度测量传感器测量帆板倾斜角度
在轴承处安装角度测量传感器，当帆板转动一定角度时就会带动轴从而带动角度传感器转动。
传感器的测量值传给A/D转化器转换成数字量（方便运算），再将数字量传给单片机并予以显示。
图1 角度测量传.感器示意图
优点：便于调控，精确测量。
缺点：造价高，元件易损坏。
方案二：采用电容传感器测量帆板倾斜角度
将电容的一面板作为帆板安装相连，另一面板作为底板，当帆板倾斜时电容改变，进而改变电路的谐振频率，通过频率/电压转换电路，将谐振频率转换为电压信号，再由单片机内部的A/D转换器转换成对应的数字信号，通过运算处理，得到控制信号。
优点：节约材料，方便组装。
缺点：误差较大，不便于测量，参数转换较复杂。
方案三：采用超声波传感器测量帆板倾斜角度
超声波传感器通过发射和接收进行测量帆板所倾斜角度。
优点：与测量装置无接触，没有机械损耗。
缺点：温度影响大，容易受外界干扰。
综合以上几种方案，经过比较，从经济性和实用性角度以及现有元器件情况，我们选择选择方案一。
1.2 风力控制部分的论证与选择
方案一：改变供电电压大小
根据能量转换平衡原理可知：P J=P D
式中：P J——机械功率
P D——电气功率
由上式可知：风量越大所需机械功率越大，另有P= U2/R，所以在电阻一定的前提下，电压越高，电功率越大，电压越小电功率越小，机械功率也小，也就是说：风机的风量越小。
通过分析可见，改变直流电压的高低，就能控制风量的大小。
优点：易于调试，容易实现。
缺点：在低电压情况下，电机转矩较小，不易启动。
方案二：改变风口大小
采用挡板调节风口大小控制风量，设定风口面积为S，对应风口进气量Q。
如果S数值减小，Q值亦减小，所以风量减小。
S数值增大，Q值亦增大，所以风量增大。
优点：易于制作，方便直接观察。
缺点：增加了材料量会使作品整体质量增加，精度降低，使控制难度加大。
方案三：使用脉冲调宽控制
由于直接改变供电电压大小会导致在小风量时电机无法转动所以我们使用脉冲调宽方式对风扇电机进行控制。
PWM脉冲调宽控制系统能控制高电平有效时间，高电平时间越长则电动机的转速越高，风量越大，帆板角度变大。
高电平时间越短电动机的转速越低，风量越小，帆板角度变小。
PWM脉冲调宽控制如图所示。
图2 PWM脉冲调宽
优点：准确方便，精度等级高，自控能力强。
缺点：程序复杂。
综合以上三种方案，选择方案三。
2系统理论分析和计算
2.1系统理论分析
整个系统采用STC单片机，以PWM脉冲调宽和PID控制为主。
当风扇吹动帆板时，帆板产生倾角，利用安装在帆板边缘的角度传感器测量倾角变化值，测量到的角度模拟量传输到单片机中进行A/D转换，转换为数字量，单片机根据控制要求选择自动或手动控制并将参数进行显示予以显示。
2.2关于系统电位曲线的分析和计算
根据技术处理得到如下曲线图：
曲线的计算
根据线形方程公式：y=kx+b；
得k≈0.451;
b≈180.851。
y=0.451x+180.851。
3系统电路的设计
3.1系统总体框图
系统总体框图如图4所示
图4 系统总体框图
3.2电源部分
电源由变压部分、滤波部分、稳压部分组成。
为整个系统提供5V或者15V电压，确保电路的正常稳定工作。
这部分电路比较简单，都采用三端稳压管实现，故不作详述。
3.3系统电路信号的PID调节
在系统给定某一角度值时，会使刚开始系统产生比较大的余差e，微分调节可以达到超前调节的作用。
开始时输出变化最大，使总的输出大幅度变化产生一个强烈的“超前”控制作用，这样控制作用可看做“预调”。
然后微分作用随着输出变化率的减小而消失，积分输出则会占主导地位，只要设定值与测量值存在余差e积分就不断增加。
这种作用称之为“细调”，一直到余差e完全消失积分作用停止。
而在PID的输出中，比例作用是一直与偏差相对应的它则为最基本的控制作用。
最终达到设定值与测量值近似相等。
比例积分微分控制规律的输入输出关系：
△P=△P
p +△P
I
+△P
D
=K
C
(e+1/T
I
∫edt+T
D
d
e
/d
t
)
3.4控制电机转速电路（PWM脉冲调宽）部分
本系统采用L298芯片驱动电机，并以单片机（内部带PWM脉冲调宽电路）进行电机转速的调节。
当给定值与测量值产生偏差时，PWM脉冲调宽就调节占空比，即占空比（占空比=高电平/周期时间）来调节电机的工作时间和转速从而最终控制帆板的旋转角度。
占空比越大，电机有效工作的时间越长，反之占空比越小，则电机转动所作的有用功之比就越小。
3.5角度传感器部分
角度传感器根据测量后传输信号可以分为模拟角度传感器和数字角度传感器。
在本系统中因为所选用的单片机本身内部自带A/D 转化器，所以我们选用模拟角度传感器。
其原理为通过改变偏转角度而使得内部电阻值进行改变（相当于滑动变阻器或继电器）从而传输模拟信号到单片机内进行测量。
3.6单片机部分
本系统采用的是STC —6025型号单片机，此单片机具有内部A/D 转换功能和PWM 脉冲调宽功能。
本次系统实施作用在于：接受角度传感器所发出的模拟信号同时进行10位A/D 转换，处理后再将数字标度变换呈线性传输到液晶显示器中。
4测试方案与测试结果
4.1测试方案
4.1.1 设定角度传感器的零点取值
由于角度传感器的零点取值关系到系统的控制准确性，所以应合理取证。
如果零点取值过大则会导致传感器的最大值小于实验需要的最大值； 如果零点取值过大则会在挡板到负位时无法测量。
根据实验反复论证我们决定将角度传感器的零点设为400（数字量）。
4.1.2 各角度模拟量的测量和数据曲线
图5 各角度模拟量的测量和数据曲线
根据测量发现曲线大致是线性曲线，去处测量误差后认为曲线是线形曲线。
4.2 测试条件与仪器
测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。
角度
模
拟量
测试仪器：高精度的数字毫伏表，模拟示波器，数字示波器，数字万用表，指针式万用表。
4.3 测试过程、结果及系统分析
4.3.1测试过程
（1）在系统风扇电机没有开始工作时，通过手动改变帆板角度并用物理方法测出角度（测量范围0—60°）与液晶显示只进行比较。
（2）当调整帆板和风口的间距在10cm处，通过调节键盘来控制电动机转速来控制风力大小，使帆板产生角度并在测量范围可以随意变化并予以也将显
示器实时显示。
（3）帆板在距离风口10 cm处，调节键盘控制风力大小使帆板在10秒内能够完成帆板一直保持在45°左右（相对误差为5°范围内）并具有灯光闪烁
和蜂鸣器报警功能，实时显示角度。
（4）在0—60°范围内任意选一角度进行设定，帆板距离风口10cm，在5秒内自动完成完成帆板达到设定值，实时显示角度。
相对误差为5°。
（5）在7到15cm范围内进行角度设定值（范围0—60°），开启自动键5秒内，使得帆板自动达到设定值，实时显示角度，最大绝对误差为5°。
4.3.2测试结果(数据)
键盘角度设定实验数据下表所示：（单位/度）
风扇转速：n 偏差：e
给定值：w 测定值：x
e=w-x e>0得出结论n过大：周期一定前提下，电机高电平有效工作时间过长，经过PWM脉冲宽度调节占空比增加，使得风扇转速n减小，从缩小e达到测量值w与设定值x相等。
e<0得出结论n过小：周期一定前提下，电机高电平有效工作时间过短，经过PWM脉冲宽度调节占空比减小，使得风扇转速n增加，从缩小e达到测量值w与设定值x相等。
4.33测试分析与结论
综上所述，本设计达到设计
参考文献
1、全国大学生电子设计竞赛组委会第九届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编北京北京理工大学出版社2008-11
2、厉玉鸣化工仪表及自动化北京化学工业出版社 1996-8
3、张毅刚单片机原理及应用哈尔滨高等教育出版社 2003-8
4、邱寄帆 Protel 99se印制电路板设计与仿真北京人民邮电出版社 2005-8
5、谢希德创造学习的新思路[N] 人民日报 1998-12-25（10）．
附录1：电路原理图。