2013年电子设计大赛倒立摆

应用背景设计并制作一 套简易 旋转倒立摆 及其控制装置 。旋转倒立摆 的结构如图 1所 示。 电动机 A固定在支架 B上， 通过转轴 F驱动旋转臂 驱动旋转臂 C旋转。摆杆 旋转。摆杆 E通过转 轴 D固定 在旋转臂 C的一端 ，当旋转臂 C在电动机 A驱动 下作往复旋转运动时， 带动摆杆 E在垂直于旋转臂 C的自由摆臂旋转。关键技术基本要求 基本要求 （1）摆杆 从处于自然下垂 处于自然下垂 处于自然下垂 状态 （摆角 0°）开始， 驱动 电机带驱动 电机带驱动 电机带旋转臂 旋转臂 作 往复旋转使摆杆动， 并尽快 使摆角 达到或超过 -60°~ +60 ~ +60 °； （2）从摆杆处于自然下垂 摆杆处于自然下垂 摆杆处于自然下垂 状态 开始， 尽快 增大摆杆的动幅度， 增大摆杆的动幅度， 增大摆杆的动幅度， 增大摆杆的动幅度， 直至 完成 圆周运动 ； （3）在摆杆 处于 自然下垂 自然下垂 状态下， 状态下， 外力拉 外力拉 起摆杆至 接近 165°位置 °位置 ，外力 撤除 同时 ，启动 控制 旋转臂 使摆杆保持倒立状态 时间 不少于 5s；期间 旋转臂的动角度不大于 90 °。 2．发挥部分 发挥部分 （1）从摆杆处于自然下垂 摆杆处于自然下垂 摆杆处于自然下垂 状态开始， 状态开始， 控制 旋转臂 旋转臂 作往复旋转 作往复旋转 运动， 尽快 使 摆杆 摆起 倒立， 保持倒立状态 时间 不少于 10 s； （2）在摆杆保持倒立 ）在摆杆保持倒立 状态 下，施加干扰后 ，施加干扰后 摆杆 能继续保持 倒立 或 2s 内恢复 倒立 状态； （3）在摆杆 在摆杆 保持 倒立状态 倒立状态 的前提下 的前提下 ，旋转臂 作圆周运动 作圆周运动 ，并尽快 并尽快 使单方向 转过角度达到或超过 360 °； （4）其

倒立摆
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