1 简易旋转倒竖摆及操控设备及其功用要求
规划并制造一套简易旋转倒竖摆及其操控设备。旋转倒竖摆的结构如图1所示。电动机A固定在支架B上，通过转轴F驱动旋转臂C旋转。摆杆E通过转轴D固定在旋转臂C的一端，当旋转臂C在电动机A驱动下作往复旋转运动时，带动摆杆E在垂直于旋转臂C的平面作自在旋转。
1.2 根本要求
(1)摆杆从处于天然下垂状况(摆角0°)开端，驱动电机带动旋转臂作往复旋转使摆杆摇摆，并赶快使摆角到达或超越-60°~ +60°;
(2)从摆杆处于天然下垂状况开端，赶快增大摆杆的摇摆起伏，直至完结圆周运动;
(3)在摆杆处于天然下垂状况下，外力拉起摆杆至挨近165°方位，外力撤消一起，发动操控旋转臂使摆杆坚持倒竖状况时刻不少5s;期间旋转臂的滚动视点不大于90°。
(4)从摆杆处于天然下垂状况开端，操控旋转臂作往复旋转运动，赶快使 摆杆摆起倒竖，坚持倒竖状况时刻不少10s;
(5)在摆杆坚持倒竖状况下，施加搅扰后摆杆能持续坚持倒竖或2s内康复倒竖状况;
(6)在摆杆坚持倒竖状况的前提下，旋转臂作圆周运动，并赶快使单方向转过视点到达或超越360°;
2 体系具体规划与理论剖析
2.1 体系整体框图
依据标题要求，通过仔细剖析，使旋转臂在电机的驱动下往复旋转运动时，倒竖摆可以完结摇摆、旋转、倒竖以及倒竖抗搅扰等一系列要求。拟定了如下整体规划框图如图2。
2.2 要害模块计划比较与选定
2.2.1 主控模块计划比较
计划一：选用AT89C52单片机，单片机原理简略，成本低，为历年比赛广泛选用，可是其速度慢、存储容量小，难以完结精准的PWM算法。
计划二：选用Kinetis K60 Cortex ™-M4单片机，其操控精度等一系列性能指标都较高，关于处理实时性较高的问题是很好的挑选，而且可以方便地处理整个体系的问题，是个很好的操控计划，且契合一般性对单片机低功耗的要求。
计划三：选用MC9SXS128单片机，单片机需求较高的操控精度，价格合理，根本可以完成的PID操控等一系列功用。可是这款单片机主频仍是不算高，关于快速操控和运算方面依然有些缺乏。
结合实际选用了计划二。
