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智能电风扇控制系统

第六届全国大学生电子设计竞赛征题(湖北赛区)
一、题目
智能电风扇控制系统
二、任务
设计并制作一个智能电风扇控制系统,其示意图如下:
三、要求
1、基本要求
(1)能够分档、连续(或步进)调节电风扇转速,调节范围:0~600转/分钟。

(2)具有普通风、自然风、睡眠风输出功能。

(3)具备定时关机功能。

(4)能通过按键设定输出风的种类、关机时间及调速。

(5)可以切换显示电风扇转速,误差小于1%;输出风的种类;开机工作时间;剩余工作时间;累计工作时间。

能够存储当前设定状态。

(6)由于输入电压波动引起转速超过要求的最大值时,应具备限速功能。

(7)具备遥控操作功能,遥控范围不小于5米。

2、发挥部分
(1)电扇输出普通风时,若输入电压有效值在±20%范围内波动时,应保持输出转速恒定,静态误差小于1%。

(2)可以通过键盘任意设定普通风输出时的转速。

(3)当转速设定值和输入电压突变时,采取适当的控制方法以减少超调量及调节时间。

(4)提高输入功率因数,要求不小于0.9。

(5)其他特色与创新(如进一步提高输入功率因素,减低输入电流谐波,提高睡眠风、自然风的舒适度,增加语音提示功能等)。

四、评分意见
五、说明
电风扇用一50W普通风扇
自然风:风扇能吹出忽大忽小的自然风,仿佛大自然的阵阵轻风。

睡眠风:阶梯性减小风速的睡眠风,能顺应人体生理变化,使你即使睡觉也不会因吹风扇着凉而感冒。

六、命题意图及知识范围
本题侧重与控制系统的设计,其内容涵盖了控制、模拟电路、数字电路、单片机和电力电子技术等方面的知识。

本题基本部分虽然要求学生要有一定的知识面,但难度不大,相信大部分参赛学生可以完成。

而发挥部分要求学生具有较好的控制理论知识及应用能力。

特别是输入功率因素不得小于90%这一要求,用传统的移相斩波调压法是很难达到的,需要用到现代电力电子技术,有一定难度。

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