模拟电磁曲射炮+【2019电赛国一作品】

dianshe1

我们本来做的是电源题，奈何今年没有电源题，学校又安排了测控组的同学做A题，于是只好我们来做测控题，所幸这次测控题是开环，相对来说比较简单，所以上手也不难。后来一路下来，很幸运拿到了国一。

先说硬件部分吧，因为之前做的是电源，所以对充电这些掌握得挺好，我们并了7个大电容，保证有足够的电能发射到3米远。测距并没有使用摄像头，因为OpenMV没买测距模块，直接测距非常不准，所以采用的是TFmini的红外测距。原理图等具体见附件中的报告。

下面的参赛感想（偷懒直接用了交给学校的参赛感想）包括了电源题训练时的感想，可能对电源题的同学帮助挺大，测控只是在正式比赛时做的。

为期一个多月的电设终于结束了，虽然提前知道了这会是个很累的竞赛，但还是有种再也不想参加的感觉。一个多月里只休息了4天，其他时候从早上9点到晚上11点都是在电工楼度过。这段奋斗的日子令我永生难忘。

先说培训吧，我们一直是做电源题的培训。第一轮是05年的国赛题，题目是数控直流电流源，我们这一轮做得并不好，最后拿了C，因为直到验收早上才把电源模块什么的加进来，之前因为放大器一直不好用导致负反馈有时候形成，有时候不形成。这个bug我们焊了两块板子，调了差不多3天，用万用表试了各个地方，就是不知道为什么会出现放大器正负输入端电压不相同的情况。最后虽然解决了，但是写软件的我因为之前在和他们调硬件电路，本来应该是直接设置的值，我使用了步进，而每步步进都有误差，所以在2A时，电流只有1.8A，这个误差非常大，再加上纹波也很大，第一轮做得很糟糕。第一轮就是这样的成绩，如果再拿一个C就会被劝退，于是我就很沮丧，甚至想要直接弃赛了，最后想想如果弃赛了队友也没得做了，还是坚持了下来。
第二轮培训是15年的双向DC-DC变换器，实现对电池的充放电，这一轮的硬件电路没有什么问题，只是一开始电容容值比较大，ESR比较高，效率可能达不到，于是队友就又焊了一块板子，用多个小电容并联，减小ESR，最后的效率也是超过了要求。我是写软件的，这一轮用的是MSP432，因为432的主频只有48MHz，如果要20kHz的开关频率，则PWM波的分辨率只有1200，即10位。这分辨率感觉并不够，其他组用的都是C2000的f28069，主频高了一倍，可调的值也多了一倍。我们最终用的是拟合来确定1A~2A的步进是准确的，拟合是个好方法，在后面我们几乎每一轮都在用。

第三轮培训是17年的三相并网，这道题出名得难。我们在一开始就没打算并网，几个电气的学长讨论题目都讨论了好久，或许基本概念都已经超出了他们课程的范围。有些组打算并网，我们组就打算把三相做出来就好了，我从这一轮开始用C2000，还好从图书馆借了本参考书，第二天也整出SPWM波了。后面有时间写了个键盘，键盘本来想直接用432扩展板上的，因为那个只需要3个引脚就可以控制了，有一块控制芯片，而直接接键盘需要8个引脚控制，我担心引脚会有其他重要功能，就死磕了两天432扩展板上的键盘，后来实在不行就用8个引脚写了，两三个小时就写完了。之前浪费的时间就很可惜。还好显示屏可以直接用扩展板上的，代码也不用改，应该是键盘芯片的I2C的延时要求比显示器要高很多。

第四轮培训是09年的题，光伏并网发电模拟装置，我们一看到这个题目还吓了一跳，又是并网，那这一轮怎样都需要并网了。后来仔细看题才发现只是模拟，也就是要达到同频同相而已，如果能够同幅，就能真正实现并网，17年的题也就能做出来了（其实后来发现C2000就有两块单片机的pwm波同步功能，可以直接实现同频同相）。我们这一轮碰到的问题就是C2000的eCAP模块采样不准，在电压小的时候是正常的可以采集到频率是多大，但电压大时就很不稳定了，完全检测不到正常的频率，一开始以为是过零比较器的问题，我们使用了迟滞比较器，这样在0附近就不会产生波动，但仍然没解决问题，就以为随着电压增大纹波也在增大导致的，于是通过各种方法，如并电容啊，并磁珠之类的把纹波控制住了，但仍然没解决，后来实在是很绝望，就乱插拔线，结果就是这样给解决了，将单片机的地用杜邦线连到电路的地上，而不是通过电源直接共地连接。或许通过电源共地会产生高频的干扰，如果单片机直接接地就不会。这个bug我们调了两天，才回到两天前的水平，后面还有个同相的问题，通过异步调整相位和检测频率解决了。

赛题出来后我们看到A是无线充电小车？？？那不是测控题最后一轮练的吗？我们就不知道做什么了，所以第一天上午电源组的人到处逛街，没有可以做的题呀！然后也为自己花了1个多月积累下来的模块都没用到可惜，单片机的SPWM程序等等也没用了。后来黄老师过来给我们安排说让我们做电磁炮，就是测控的题目，而测控组去做小车，我们只好服从了安排。四天三夜还是挺漫长的，毕竟每天没有睡多久。一开始打算用OpenMV来测距，整了半天多的通信，把通信搞定了才发现测距非常不准，人的皮肤都会识别为红色。于是只好半路转为激光，还好找了官方的Arduino例程，我照着它写了遍，很快就把测距模块搞定了。最后就是调试了，测距时测距非常不稳，我们用方法固定，后来还在舵机下塞了块硬币，总算稳住了。装箱那天下午三点我们就做完了，当时想着要做其他，但是想不到要做什么其他，就没有加其他。

省赛挺顺利，国赛时运气就很差了，先是测距模块掉了下来，然后同济大学提供的万用表还是坏的，还是很晚才发现。而我们一直以为是电压源是坏的，这两个问题叠加起来，让我们发挥非常之差，也积累了挺宝贵的教学，一是能加固的地方就尽量加固，二是电压源一般不会出问题，出问题先看万用表对不对。

不管怎样，电设让我学到了很多东西，感谢两位队友，感谢学校提供的丰富资源和各位老师辛勤的付出。电设会是我大学里最累但学到最多东西的一段经历了。

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jujy629b9f

感谢楼主的分享，愿前程似锦

logigy

牛。。。。。。

eternalx

感谢楼主分享，愿前途无量

x654876266

有原理部分说明没有

considering

双击66666

dianshe1

x654876266 发表于 2019-9-18 07:46
有原理部分说明没有

原理在报告里

bjer

666666

a4525324

楼主好厉害

venc97

看看