基于STM32的风力摆控制系统

改造者：黄贤帅



基于STM32的风力摆控制系统

改造者：黄贤帅

本系统以STM32 ARM单片机为控制核心，由功能按键选择控制实现不同过程的切换，陀螺仪传感器对摆杆的运行状态进行实时检测，形成单闭环的控制系统。STM32 ARM单片机对陀螺仪传感器采集回来的数据进行处理，得出的控制量通过脉宽调制方式作用于直流风机驱动电路实现对风力摆的控制。本系统实现了风力摆在只受轴流风机为动力控制下快速起摆、画圆、恢复静止的功能。

设计任务与要求

设计任务

设计并制作一长约60～70cm的细管上端用万向节固定在支架上，下方悬挂一组（2～4只）直流风机，构成一风力摆，如图1所示。风力摆上安装一向下的激光笔，静止时，激光笔的下端距地面不超过20cm。设计一测控系统，控制各风机使风力摆按照一定规律运动，激光笔在地面画出要求的轨迹。

图1　风力摆结构示意图

设计要求

（1）从静止开始，15s内控制风力摆做类似自由摆运动，使激光笔稳定地在地面画出一条长度不短于50cm的直线段，其线性度偏差不大于±2.5cm，并且具有较好的重复性；

（2）从静止开始，15s内完成幅度可控的摆动，画出长度在30-60cm间可设置，长度偏差不大于±2.5cm的直线段，并且具有较好的重复性；

（3）可设定摆动方向，风力摆从静止开始，15s内按照设置的方向（角度） 摆动，画出不短于20cm的直线段；

（4）将风力摆拉起一定角度（30～45°）放开，5s内使风力摆制动达到静止状态；

（5）以风力摆静止时激光笔的光点为圆心，驱动风力摆用激光笔在地面画圆，30s内需重复3次；……