第五届智能控制大赛赛题Word文件下载.docx

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四、评分标准

项目

满分

基本要求

设计与总结报告：

方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。

30

完成第

（1）项

15

完成第

（2）项

完成第（3）项

完成第（4）项

发挥部分

完成第

（1）项

完成第

（2）项

10

完成第（4）项

完成第（5）项

B题旋转模拟时钟

任务：

利用一列LED灯，在旋转的同时点亮部分LED灯，通过视觉残留原理，形成一个模拟的指针式时钟。

可以用电机带动旋转，LED灯个数及安装方法不限，要求效果可以识别。

1

注:

图片仅供讲解图上使用,不限定此方案.

1.基本要求：

1）可以显示时针、分针、秒针，以及相应的刻度。

时钟可以正常工作。

2）时钟显示稳定清晰。

3）时间可以调整。

2.扩展要求：

1）增设定时指针，时针与定时指针重合则发声提示。

2）调节时间的时候，模拟真实时钟（秒针停，分针、时针动）

3）可以显示年月日（数字式或者模拟小表盘）

4）其他

三、评分标准

30

35

完成第（3）项

20

C题密码门禁系统

设计一个密码门禁系统。

对人流量进行统计，并用密码形式限制使用人员

1）要求使用者在入口处通过键盘输入密码，当密码正确时，允许通过；

2）当密码正确允许人员通过时，开始计时；

当超过设定时间，门禁自动再次关闭，禁止通行，需要重新输入密码；

3）能对一天内通过门禁的人数及时间进行统计并显示。

1）使用非实体按键（如触摸屏和光感按键）进行输入；

2）当输入密码错误次数超过3次时，声光报警；

3）门禁自动关闭时间可修改；

4）其他创新。

门禁形式如图所示，为转盘加4个把手。

要求参赛队自行制作，实现门禁关闭时，转盘锁死；

开启时可被每个通行人员推行转动90度角，并记录人数。

门禁俯视图

25

D题函数信号发生器（仅限大一参加）

一、设计任务

设计制作一个函数信号发生器。

二、设计要求

1）能输出正弦波；

2）可调频率范围：

1kHz~10KHz；

3）输出电压幅度：

在负载电阻上的电压峰峰值Vopp≥1V；

4）失真度：

用示波器观察时无明显失真。

1）可调频率范围：

100Hz~100KHz；

2）可以输出正弦波、矩形波等波形；

3）矩形波占空比可调；

4）具有数值显示功能；

5）其他。

三、评分标准

完成第

（1）项。

完成第

（2）项。

完成第（3）项。

完成第（4）项。

完成第

（1）项。

完成第

（2）项。

完成第（5）项。

E题电子琴

一、设计任务

设计制作一个电子琴。

二、设计要求

1）可以通过按键控制发音，能够发出1、2、3、4、5、6、7、i等八个音符；

2）可以播放已存储的音乐；

3）能够自动演奏多首（两首以上）乐曲，且演奏方式可选择（如重复播放或者顺序播放等）。

1）可以发出八个以上的音符；

2）进行音调、音量的选择；

3）可以对编奏乐曲进行录音，在按下放音键时能演奏出来；

4）其他。

三、评分标准

完成第（3）项，每增加一首音乐加五分，加满十分（获得满分至少要三首音乐）为止；

每增加一种演奏方式加五分，加满十分为止。

完成第

（1）项，每增加一个音符加两分，加满为止

第Ⅱ部分高级组

A题自平衡载物小车

制作一载物小车，车上放一平板，平板倾角可以调节（前后倾角），长10cm,宽5cm。

板上放一元硬币，平板上表面要求视觉平整，并且贴标准透明宽胶布（评审现场将由工作人员对小车上表面重新贴一遍），周围不得加设围栏。

小车载物从始点由黑线指引经特制道路到达终点。

物体每掉落一次，时间加5s。

从掉落处重新出发（若从上坡处掉落从坡底出发），与前段耗时累积。

要求时间尽量短。

（道路中间有若干坡道。

道路长5m宽50cm，小车长度小于15cm，宽度小于10cm，坡度小于40度。

道路不一定为直线，超点和终点各有一与道路成十字交叉的黑线，线长20cm，宽2cm。

）

1）车上安装平板可根据路面自动调节角度。

2）小车可根据黑线指引识别道路。

3）小车载物完成任务总耗时不超过25s。

4）计时规则：

t（总耗时）=t（基本耗时）+n*5。

时间要求尽量快。

t（基本耗时）为不考虑罚时和物品掉落后延误时间的小车从始点到终点的运动时间。

n为小车从始点到终点运动过程中物品掉落次数。

完成第（3）项时间每比25s快一秒，加分2分。

上限40分

40

其它功能

B题乒乓球吹风定位系统

设计一个乒乓球吹风定位系统。

在高为1m，半径略大于4cm的透明圆筒里放一乒乓球，在圆筒的最底端安装一吹风设备往圆筒中吹风，通过调节风速风量使乒乓球悬浮于圆筒中。

如图所示：

四、设计要求

1）可以设定乒乓球的悬浮高度，精度控制在1.5cm以内；

2）乒乓球位置达到设定高度时，进行声光提示，并且要求乒乓球能够在设定高度稳定停留10秒钟以上（上下波动幅度不超过1cm）；

3）在尽可能短的时间内使乒乓球悬浮到设定高度。

1）能够实时显示乒乓球的高度；

2）描绘出乒乓球高度变化历史曲线；

3）乒乓球高度控制精度达到5mm以上；

三、说明

比赛现场乒乓球由主办方提供，为标准4cm规格。

圆筒自制（可用透明塑料卷成），内径要略大于乒乓球直径，不能卡住乒乓球或与乒乓球有明显摩擦。

圆筒上标明高度，以方便评判。

C题自动走迷宫机械臂

设计并制作一个能自动根据KT板上的“挖空轨迹”走迷宫的机械臂，其上所放的木棒伸入挖空处，在运动过程中，不允许接触两边沿。

不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。

挖空轨迹宽度2.5cm，其余表面为白色，与地面垂直放置。

其上的轨迹不定，KT板尺寸为60*80cm，最底20cm无轨迹。

起始点和出发点的两边沿上各有一个缺口，与轨迹成十字交叉，长度会5cm,宽度为1cm。

图上轨迹仅供解释题目用。

1）机械臂从起点开始移动（出发前，木棒不得超出起始点）。

运动时间应力求最短（从合上电源开关开始计时），中途接触一次边沿时间加2s。

2）自动记录、显示一次运行时间（记录显示装置要求安装在机械臂控制部位）。

3）自动记录、显示运动距离（记录显示装置要求安装在机械臂控制部位）。

1）自动记录、显示运动轨迹，到达终点之后，显示总用时。

2）到达终点后亮提示灯，停留5秒（每隔一秒灯闪烁一次），然后自动返回出发点（允许倒着返回）。

往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。

3）其它特色与创新。

1.木棒及其上所附检测设备（如有），不允许与KT板有任何物理接触

2.机械臂方案实现方案自拟，不限电机数和自由度。

D题电子图书借阅系统设计任务

设计一个电子图书借阅系统，实现图书借阅登记、电子图书下载等功能。

一、设计要求

1）主系统以SD卡为介质，在卡上存储若干txt格式电子图书。

可以供读者下载使用，同时也可以在主系统上直接阅读图书；

2）主系统可以通过红外射频设备识别子设备ID号（通过读者借书卡），以方便登记；

3）可以将文档通过无线等方式传输给子设备；

4）子设备上能显示下载的电子文档以供读者进行阅读。

1）主系统上可以查看到各个子设备使用记录（如子设备ID、下载时间、下载次数）；

2）提供良好的人机交互（如触摸屏、语音提示、液晶屏菜单等）；

3）其他创新功能（如上位机）。

二、说明

1.要求至少制作1个主系统、1个子设备，子设备可以多做。

2.请自备射频打卡器及射频卡。

3.基本要求

（1）要求SD卡使用文件系统，存入txt图书时在PC机上通过读卡器存储。

E题　钻孔定位仪

在室内安装施工中，有时需要从墙壁的一侧向不可直接看见的另一侧钻通孔，需要预先确定通孔的进口和出口的位置。

钻孔定位仪是一种电子仪器，由发射和接收两个部分组成。

将发射部分放在墙壁另一侧选好的位置上，在墙壁的一侧通过移动接收部分找到对应位置，并发出成功信号。

当偏离对应位置时接收部分还可在一定范围指示偏离方向。

一、任务要求

设计并制作一个简易钻孔定位仪

设计钻孔定位仪的方案很多，这里仅举一例：

发射部分为一线圈，线圈的中心就是需要打孔的位置。

在墙壁的另一面摆放数只接收线圈（例如用4只线圈组成的一个方阵，方阵的位置可以手动移动），通过这几个线圈所接收到的信号，判断发射线圈的中心位置。

墙壁用两层木工板（或其他非金属板材）代替，两层板之间的距离可以调整，中间可插入钢筋（直径约1cm），

1）功能分别在墙厚D为5cm、10cm和15cm三种情况下寻找对应中心位置，确定后发出显示信号；

寻找过程中有偏离方向指示；

2）精度（墙厚20cm条件下测量）计算所测出的中心位置与发射部分确定的中心位置之间的偏离，根据偏离的大小判断作品的精度。

最高要求：

偏离小于1cm。

3）找到中心位置后，可以自动进行标定（笔迹等）。

1）能发现墙中有钢筋，并能在对准钢筋的位置时发出警告（因此处不可打孔）；

2）粗略测出墙厚度（10～30cm范围内，内部无钢筋），根据误差大小评定作品的该项成绩。

误差小于1cm。

3）其他

第Ⅲ部分智能车组

设计并制作一辆由直流电机带动的智能循线小车进行速度竞赛。

二、器材限制规定

小车尺寸不能超过：

250mm宽和400mm长。

三、比赛规则

（1）每支决赛队伍只有一次比赛机会，在跑道上跑两圈，以计时起始线为计时点。

（2）最快单圈时间计算最终成绩；

计时由电子计时器完成并实时在屏幕显示。

（3）比赛过程中，由比赛现场裁判根据统一的规则对于赛车是否冲出跑道进行裁定。

赛车前两次冲出跑道时，由裁判员取出赛车交给比赛队员，立即在起跑区重新开始比赛，该圈成绩取消。

选手也可以在赛车冲出跑道后放弃比赛。

（4）比赛过程中出现下面的情况，算作模型车冲出跑道一次：

A．裁判点名后，1分钟30秒之内，参赛队没有能够进入比赛场地并做好比赛准备。

B．比赛开始后，赛车在30秒之内没有离开出发区。

比赛过程中如果出现有如下一种情况，判为比赛失败：

A.赛车冲出跑道的次数超过两次。

B.比赛开始后未经裁判允许，选手接触赛车。

四、比赛禁止事项

（1）不允许在赛道周围安装辅助照明设备及其它辅助传感器等。

（2）选手进入赛场后，除了可以更换电池之外，不允许进行任何硬件和软件的修改。

（3）比赛场地内，除了裁判与1名队员之外，不允许任何其他人员进入场地。

（4）不允许其它干扰赛车运动的行为。