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1、C题 水温控制系统(1997)一、任务设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。二、要求1基本要求(1)温度设定范围为4090,最小区分度为1,标定温度1。(2)环境温度降低时(例如用电风扇降温)温度控制的静态误差1。(3)用十进制数码管显示水的实际温度。2发挥部分(1)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40提高到60)时,减小系统的调节时间和超调量。(2)温度控制的静态误差0.2。(3)在设定温度发生突变(由40提高到60)时,自动打印水温随时间变化的曲线。三、评分意见项
2、 目得 分基本要求设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分减小调节时间和超调量20温度控制的静态误差0.210实现打印曲线功能10特色与创新10C题 自动往返电动小汽车(2001) 一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装,但不能用人工遥控(包括有线和无线遥控)。跑道宽度0.5m,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线,各段的长度如图1所示。 二、要求1基本要求(1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不
3、得超出起跑线),到达终点线后停留10秒,然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。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)。(2)到达终点线和返回起跑线时,停车位置离起跑线和终点线偏差应最小(以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值)。(3)DE间为限速区,车辆往返均要求以低速通过,通过时间不得少于8秒,但不允许在限速区内停车。2发挥部分(1)自动记录、显示一次往返时间(记录显示装置要求安装在车上)。(2)自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上)。(3)其它特色与创新。三、评分标准项目与指标 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
4、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。50 实际制作完成情况50 发挥 部分 完成第(1)项15 完成第(2)项25 完成第(3)项10 四、说明(1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。(2)车辆(含在车体上附加的任何装置)外围尺寸的限制:长度35 cm,宽度15cm。(3)必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与纵向两条中心线的交点。简易智能电动车(E题)(2003) 一、任务 设计并制作一个简易智能电动车,其行驶路线示意图如下: 二、要求 1、基本要求 (1)电动车从起跑线出发(车体不得超过起跑线),沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的白
5、纸下沿引导线埋有13块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息,并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。 (2)电动车到达B点以后进入“弯道区”,沿圆弧引导线到达C点(也可脱离圆弧引导线到达C点)。C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片,要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒,停车期间发出断续的声光信息。 (3)电动车在光源的引导下,通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。 (4)电动车完成上述任务后应立即停车,但全程行驶时间不能大于90秒,行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。 2、发挥部分 (1)电
6、动车在“直道区”行驶过程中,存储并显示每个薄铁片(中心线)至起跑线间的距离。 (2)电动车进入停车区域后,能进一步准确驶入车库中,要求电动车的车身完全进入车库。 (3)停车后,能准确显示电动车全程行驶时间。 (4)其它。 三、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 50 实际完成情况 50 发挥部分 完成第(1)项 15 完成第(2)项 17 完成第(3)项 8 其它 10 四、说明 1、跑道上面铺设白纸,薄铁片置于纸下,铁片厚度为0.51.0mm。 2、跑道边线宽度5cm,引导线宽度
7、2cm,可以涂墨或粘黑色胶带。示意图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。 3、障碍物1、2可由包有白纸的砖组成,其长、宽、高约为50cm 12cm 6cm,两个障碍物分别放置在障碍区两侧的任意位置。 4、电动车允许用玩具车改装,但不能由人工遥控,其外围尺寸(含车体上附加装置)的限制为:长度35cm,宽度15cm。 5、光源采用200W白炽灯,白炽灯泡底部距地面20cm,其位置如图所示。 6、要求在电动车顶部明显标出电动车的中心点位置,即横向与纵向两条中心线的交点。 液体点滴速度监控装置(F题)(2003) 一、任务 设计并制作一个液体点滴速度监测与控制装置,示意图如右图所示。二、要求 1、基
8、本要求 (1)在滴斗处检测点滴速度,并制作一个数显装置,能动态显示点滴速度(滴/分)。 (2)通过改变h2控制点滴速度,如右图所示;也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度。点滴速度可用键盘设定并显示,设定范围为20150(滴/分),控制误差范围为设定值 10% 1滴。 (3)调整时间3分钟(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。 (4)当h1降到警戒值(23cm)时,能发出报警信号。 2、发挥部分 设计并制作一个由主站控制16个从站的有线监控系统。16个从站中,只有一个从站是按基本要求制作 的一套点滴速度监控装置,其它从站为模拟从站 (仅要求制作一个模拟从站
9、)。 (1)主站功能: a具有定点和巡回检测两种方式。 b可显示从站传输过来的从站号和点滴速度。 c在巡回检测时,主站能任意设定要查询的从站数量、从站号和各从站的点滴速度。 d收到从站发来的报警信号后,能声光报警并显示相应的从站号;可用手动方式解除报警状态。 (2)从站功能: a能输出从站号、点滴速度和报警信号;从站号和点滴速度可以任意设定。 b接收主站设定的点滴速度信息并显示。 c对异常情况进行报警。 (3)主站和从站间的通信方式不限,通信协议自定,但应尽量减少信号传输线的数量。(4)其它。 三、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
10、有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。 50 实际制作完成情况 50 发挥部分 完成第(1)项 22 完成第(2)项 13 完成第(3)项 5 其它 10 四、说明 1、控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。 2、储液瓶用医用250毫升注射液玻璃瓶(瓶中为无色透明液体)。 3、受液瓶用1.25升的饮料瓶。 4、点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器(滴管滴出20点蒸馏水相当于1ml0.1ml)。 5、赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约1.8m,也可自带支架;测试所需其它设备自备。 6、滴速夹在测试开始后不允许调节。 7、发挥部分第(2)项从站功能中,c中
11、的“异常情况”自行确定。悬挂运动控制系统(E题)(2005)一、任务设计一电机控制系统,控制物体在倾斜(仰角100度)的板上运动。在一白色底板上固定两个滑轮,两只电机(固定在板上)通过穿过滑轮的吊绳控制一物体在板上运动,运动范围为80cm100cm。物体的形状不限,质量大于100克。物体上固定有浅色画笔,以便运动时能在板上画出运动轨迹。板上标有间距为1cm的浅色坐标线(不同于画笔颜色),左下角为直角坐标原点, 示意图如下。二、要求1、基本要求:(1)控制系统能够通过键盘或其他方式任意设定坐标点参数;(2)控制物体在80cm100cm的范围内作自行设定的运动,运动轨迹长度不小于100cm,物体在
12、运动时能够在板上画出运动轨迹,限300秒内完成;(3)控制物体作圆心可任意设定、直径为50cm的圆周运动,限300秒内完成;(4)物体从左下角坐标原点出发,在150秒内到达设定的一个坐标点(两点间直线距离不小于40cm)。2、发挥部分(1)能够显示物体中画笔所在位置的坐标;(2)控制物体沿板上标出的任意曲线运动(见示意图),曲线在测试时现场标出,线宽1.5cm1.8cm,总长度约50cm,颜色为黑色;曲线的前一部分是连续的,长约30cm;后一部分是两段总长约20cm的间断线段,间断距离不大于1cm;沿连续曲线运动限定在200秒内完成,沿间断曲线运动限定在300秒内完成;(3)其他。三、评分标准
13、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。50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项10完成第(2)项中连续线段运动14完成第(2)项中断续线段运动16其他10四、说明1、物体的运动轨迹以画笔画出的痕迹为准,应尽量使物体运动轨迹与预期轨迹吻合,同时尽量缩短运动时间;2、若在某项测试中运动超过限定的时间,该项目不得分;3、运动轨迹与预期轨迹之间的偏差超过4cm时,该项目不得分;4、在基本要求(3)、(4)和发挥部分(2)中,物体开始运动前,允许手动将物体定位;开始运动后,不能再人为干预物体运动;5、竞赛
14、结束时,控制系统封存上交赛区组委会,测试用板(板上含空白坐标纸) 测试时自带。电动车跷跷板(F题)【本科组】(2007)一、任务 设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm600mm范围内调整,调整步长不大于50mm;配重可拆卸。电动车从起始端A出发,可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。二、要求1.基本要求在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:(1)电动车从起始端A出发,在30秒钟内行驶到中心点C附近;(2)60秒钟之内,电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5秒钟,并给出明显的平衡指示;(3)电动车从(2)中的平衡点出发,30秒钟内行驶到跷跷板末端B处(车头距跷跷板末端B不大于50mm);(4)电动车在B点停止5秒后,1分钟内倒退回起始端A,完成整个行程;(5)在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。2.发挥部分将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完成以下运动:(1)将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点 300mm以外、90扇形区域内某一指定位置(车头朝向跷跷板),电动车能够自动驶上跷跷板,如图3所示:(2)电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显的平