文件名称：控制系统的论证与选择-矩阵分析（完整版401页）.美国 roger.a.horn.扫描版
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更新时间：2024-07-04 00:13:05
电赛
1.1 机械结构的论证与选择 方案一：四边悬吊结构。采用四边悬吊结构，结构简单，但是不够稳定，重心不固 定，而重心的变化会影响平板的调整，从而影响数据处理周期，造成延时。 方案二：Stewart 六*度平台结构。使用六个舵机，使控制更为精确，但*度过 多，控制复杂，使难度加大。 方案三：正交摇臂支撑结构。中间采用固定支杆，另外两边使用舵机固定，平板与 舵机和支杆之间通过万向节连接，三角形结构稳定，固定支杆使平板重心不偏移，控制 更为简单。 综合以上三种方案，选择方案三。 1.2 控制系统的论证与选择 方案一：MSP430。采用 TI 的 MSP430 系列单片机做主控制器，该系列单片机资源 较丰富，易控制，低功耗。但由是于单片机本身主频较低，因而处理速度一般。 方案二：STM32F103。采用 STM32F103 系列单片机做主控芯片，该单片机控制较 为复杂，且内部定时器，IIC，SPI 等资源丰富，运算处理速度快，十分适合控制系统的 实时控制。 方案三：树莓派。采用 ARM 为内核的树莓派做主控制器，CPU 使用 ARM Cortex- A53 1.2GHz，1GB 内存，17 个 GPIO 口，额定功率为 5.0W，支持 Java、BBC、 BASIC、 C 和 Perl 等编程语言，优点是价格低，体积小，性能强，功率多，资源多，接口丰富， 适合处理摄像头数据。 方案四：使用树莓派处理摄像头采集到的信息，STM32F103 控制舵机转动，二者通 过串口通信，实现系统整体控制。树莓派采集处理摄像头信息并处理，通过串口传给 STM32F103，该控制器根据图像信息，判断舵机转角，调整小球在平板上的位置，从而 形成一个闭合反馈回路，实现系统要求。 综上所述，本设计采用方案四。