发挥部分（3)使用了指南针模块，可以确定方向，无论将系统怎么放置，摆杆可始终指向一个指定的方向。
1、PID算法框图
四、测试方案与测试结果
4.1测试方案
（1）驱动风机带动摆杆来回摆动，使激光头在地面上打出一条大于记录由平衡位置到完成划线要求时所用的时间以及最大偏差距离。重复1中。
50cm的直线。6次，记录在表
图11 PID算法框图
（2）人为的设定激光头划线的长度，从间和最大误差，测量记录在表2中。
30cm开始测量，记录到达规定长度所用时
40cm、50cm、60cm的数据，
3次，时间取平均值。然后依次记录
（3）人为的设定激光头划线的方向，使激光头在地面上打出一条大于从0°直线开始。记录达到规定长度所用时间和最大误差，测量
20cm的直线。
3次，时间取平均值。
然后依次测量90°、180°、270°、360°直线，记录在表3中。
（4）将摆杆拉倒一定的角度然后放下，驱动风机，记录摆杆恢复到中心位置所用时间，记录在表4。
（5）以摆杆静止时的位置为圆心，设置画圆半径，记录激光头划线旋转用时间，以及偏差的最大距离，重复5中。
3周后所
3次。然后改变半径长度，在一次测量，记录在表
（6）加入外界台扇干扰后，依次测量记录恢复到（
中。
5）状态所用时间，记录在表5
4.2测试条件与仪器
秒表、自制角度测量板、量角器、直尺、示波器。
4.3测试结果及分析
（1）测试结果
表1
第一次测试
第二次测试
风力摆画长于50cm 直线测试
第四次测试
第五次测试
第六次测试
第三次测试
时间/S 误差/cm
17 4.5
16 3.8
14 2.2
13 2.1
10 2.3
10 2.2
表2 风力摆画不同长度直线测试
30cm 直线
40cm 直线
50cm 直线
画60cm 直线
平均时间(s)
误差1误差2误差3
6 1.1 0.9 1.3
6.5 1.2 1.0 1.3
8 2.6 1.1 0.8
10.5 1.4 2.5 1.6
表3 风力摆画不同角度直线测试
0°直线
90°直线
180°直线
270°直线
360°直线
平均时间(s)
误差1
误差2误差3
7.0 2.0 1.6 2.2
6.5 1.8 1.5 1.1
7.7 1.0 1.9 1.3
7.5 2.1 1.6 1.4
10.0 1.8 1.6 1.2
表4 风力摆恢复静止测试
时间（1）时间（2）时间（3）时间（4）时间（5）
拉起30°拉起35°拉起40°拉起45°
2.2 2.9 3.3 3.6
2.5 3.7 3.2 5.1
2.1 3.3 2.9 3.8
3.0 3.7 3.1 3.6
2.4 2.9 3.3 5.5
表5
半径15cm
半径20cm
风力摆画圆测试
半径25cm
半径30cm
半径35cm
时间（1）偏差距离（1）恢复时间（1）时间（2）偏差距离（2）恢复时间（2）时间（3）偏差距离（3）恢复时间（3）
26 1.9 3 22 1.1 4 18 1.5 4
20 2.2 2 18 1.0 5 20 1.8 4
22 1.3 2 14 2.2 3 22 1.9 3
24 1.6 3 19 3.0 5 23 1.9 4
20 2.0 3 25 2.2 4 26 2.0 3
（2）测试分析与结论
根据上述测试数据，该风力摆控制系统已能达到基本部分和发挥部分的全部要求和性能指标，由此可以得出以下结论：
1.风机的性能是决定系统能否完成题目要求的关键，风机性能由其本身决定，包括重量、产生的最大风速、以及所需的电流。任何一个达不到要求，将会给程序调控大大增加难度，所以硬件搭建很重要。
2.好的算法，也起到至关重要的作用，为了能达到题目要求，四个风机的速度分配比例很重要，这就需要良好的算法加合适的参数。
3.此控制系统，需要时间上的配合，时间参数同样重要，要能保证在规定时间内完成任务。
综上所述，本设计达到设计要求
。
五、结论与心得
四天三夜的电赛让我们收获很多。在这次比赛中，我们学会的知识和技能不单单是硬件搭建、电路调试、软件测试这么简单。更重要的是，我们亲身体验了团队协作的重要性。开始的时候，选择材料十分重要，由于我们对轴流风机认识不够彻底、不够深入。导致我们使用的风机，达不到题目的要求。所以我们决定更换风机，更换风机之后，就需要改动摆杆结构。程序调试阶段，我们斟酌的使用了
PID算法，仍然遇到了很多的挑
战，我们在程序思路上下了很大的功夫，但调试结果仍然不尽人意。在仅仅剩下的几个小时内，心里更加焦急，但是我们深知不能自乱阵脚，在稍微改动了一下程序思路之后，就能基本上完成题目要求。从这一点来看，团队之间沟通很重要；最重要的是遇到困难要不要被得失所困扰，要一心一意去解决这个问题。最后感谢学校老师的后勤保障，让我们有良好的工作环境，不被外界干扰。感谢电赛组委会，给我们展现自己的舞台。
风力摆控制系统设计报告
