2009电赛题目(全).doc

A-1光伏并网发电模拟装置光伏并网发电模拟装置（（A A 题）题）【【本科组本科组】】一、任务设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图 1 所示用直流稳压电源 US和电阻 RS模拟光伏电池，US=60V，RS=30Ω~36Ω；uREF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为 2V，频率 fREF为 45Hz~55Hz；T 为工频隔离变压器，变比为 n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将 uF作为输出电流的反馈信号；负载电阻 RL=30Ω~36ΩDC-ACUdIdio1uouREF+-RLuFuo1滤 波 器控制电路n1n2n3USRS+-Tio图 1 并网发电模拟装置框图二、要求1．．基本要求（1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：RS和 RL在给定范围内变化时，使，相对偏差的绝对值不大于 1%dS1 2UU（2）具有频率跟踪功能：当 fREF在给定范围内变化时，使 uF的频率fF=fREF，相对偏差绝对值不大于 1%3）当 RS=RL=30Ω 时，DC-AC 变换器的效率 ≥60%（4）当 RS=RL=30Ω 时，输出电压 uo的失真度 THD≤5% （5）具有输入欠压保护功能，动作电压 Ud（th）=（25±0.5）V。

6）具有输出过流保护功能，动作电流 Io（th）=（1.5±0.2）A2．．发挥部分（1）提高 DC-AC 变换器的效率，使 ≥80%（RS=RL=30Ω 时） （2）降低输出电压失真度，使 THD≤1%（RS=RL=30Ω 时） 3）实现相位跟踪功能：当 fREF在给定范围内变化以及加非阻性负载时，均能保证 uF与 uREF同相，相位偏差的绝对值≤5°A-2（4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态5）其他三、说明1．．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值2．．US采用实验室可调直流稳压电源，不需自制3．．控制电路允许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗4．．DC-AC 变换器效率，其中，odP Poo1o1PUIdddPUI5．．基本要求（1） 、 （2）和发挥部分（3）要求从给定或条件发生变化到电路达到稳态的时间不大于 1s6．．装置应能连续安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障7．．制作时应合理设置测试点（参考图 1） ，以方便测试8．．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。

A-3四、评分标准项项 目目主要内容主要内容满满 分分方案论证比较与选择 方案描述4理论分析与计 算MPPT 的控制方法与参数计算 同频、同相的控制方法与参数计算 提高效率的方法 滤波参数计算9电路与程序设 计DC-AC 主回路与器件选择 控制电路或控制程序 保护电路9测试方案与测 试结果测试方案及测试条件 测试结果及其完整性 测试结果分析5设计报告结构 及规范性摘要 设计报告正文的结构 图标的规范性3设计设计报告报告总分总分30 基本要求基本要求实际制作完成情况50 完成第（1）项10 完成第（2）项5 完成第（3）项24 完成第（4）项5 其他6发挥发挥部分部分总分总分50A-42 20 00 09 9年年全全国国大大学学生生电电子子设设计计竞竞赛赛试试题题参赛注意事项（1）2009 年 9 月 2 日 8:00 竞赛正式开始本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题； 高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份 的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员 （5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格 （6）2009 年 9 月 5 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》 ，由专人封存声音导引系统声音导引系统(B(B 题题) )【【本科组本科组】】一、任务设计并制作一声音导引系统，示意图如图 1 所示接收器 CWD1 m图图1 1 系系统统示示意意图图 xy1 mS 可移动 声源接收器 A接收器 B中点 O中点 O’图中，AB 与 AC 垂直，Ox 是 AB 的中垂线，O'y 是 AC 的中垂线，WA-5是 Ox 和 O'y 的交点声音导引系统有一个可移动声源 S，三个声音接收器 A、B 和 C，声音接收器之间可以有线连接声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离，产生一个可移动声源离 Ox 线（或 O'y 线）的误差信号，并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源，引导其运动 可移动声源运动的起始点必须在 Ox 线右侧，位置可以任意指定二、要求1．基本要求．基本要求（1）制作可移动的声源。

可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号，如图 2 所示，声音信号频率不限，脉冲周期不限2）可移动声源发出声音后开始运动，到达 Ox 线并停止，这段运动时间为响应时间，测量响应时间，用下列公式计算出响应的平均速度，要求平均速度大于 5cm/s3）可移动声源停止后的位置与 Ox 线之间的距离为定位误差，定位误差小于 3cm4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过 Ox 线左侧的距离小于5cm5）可移动声源到达 Ox 线后，必须有明显的光和声指示6）功耗低，性价比高2．发挥部分．发挥部分（1）将可移动声源转向 180 度（可手动调整发声器件方向） ，能够重复 基本要求 （2）平均速度大于 10cm/s （3）定位误差小于 1cm （4）可移动声源在运动过程中任意时刻超过 Ox 线左侧距离小于 2cm （5）在完成基本要求部分移动到 Ox 线上后，可移动声源在原地停止 5s～10s，然后利用接收器 A 和 C，使可移动声源运动到 W 点，到t图 2 信号波形示意图可移动声源的起始位置到 Ox 线的垂直距离响应时间平均速度＝A-6达 W 点以后，必须有明显的光和声指示并停止，此时声源距离 W 的直线距离小于 1cm。

整个运动过程的平均速度大于 10cm/s6）其他三、说明1. 本题必须采用组委会提供的电机控制 ASSP 芯片（型号 MMC-1）实现可移动声源的运动2.在可移动声源两侧必须有明显的定位标志线，标志线宽度 0.3cm 且垂直于地面3.误差信号传输采用的无线方式、频率不限4.可移动声源的平台形式不限5.可移动声源开始运行的方向应和 Ox 线保持垂直6.不得依靠其他非声音导航方式7.移动过程中不得人为对系统施加影响8.接收器和声源之间不得使用有线连接四、评分标准项目项目主要内容主要内容分数分数整体方案比较系统方案控制方案7设计、计算 误差信号产生设计与论证 控制理论简单计算12系统组成电路设计各种电路图3测试数据完整性测试结果测试结果分析3摘要 正文结构完整性设计报告 图表的规范性5设计报告设计报告总分总分30 基本要求基本要求基本要求实际完成情况50 完成第（1）项5发挥部分发挥部分完成第（2）项10可移动声源在 Ox 线上重新启动位置到移动停止点的直线距离再次运动时间平均速度＝A-72 20 00 09 9年年全全国国大大学学生生电电子子设设计计竞竞赛赛试试题题参赛注意事项（1）2009 年 9 月 2 日 8:00 竞赛正式开始。

本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题； 高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份 的有效证件（如学生证）随时备查 （4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员 （5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格 （6）2009 年 9 月 5 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》 ，由专人封存宽带直流放大器（宽带直流放大器（C C 题）题）【【本科组本科组】】一、任务设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源二、要求1 1．基本要求．基本要求（1）电压增益 AV≥40dB，输入电压有效值 Vi≤20mVAV可在 0～40dB 范围内手动连续调节2）最大输出电压正弦波有效值 Vo≥2V，输出信号波形无明显失真3）3dB 通频带 0～5MHz；在 0～4MHz 通频带内增益起伏≤1dB。

（4）放大器的输入电阻≥50，负载电阻（50±2）5）设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源2 2．发挥部分．发挥部分（1）最大电压增益 AV≥60dB，输入电压有效值 Vi≤10 mV2）在 AV＝60dB 时，输出端噪声电压的峰－峰值 VONPP≤0.3V完成第（3）项10 完成第（4）项10 完成第（5）项10完成第（6）项5 总分总分50A-8（3）3dB 通频带 0～10MHz；在 0～9MHz 通频带内增益起伏≤1dB4）最大输出电压正弦波有效值 Vo≥10V，输出信号波形无明显失真 （5）进一步降低输入电压提高放大器的电压增益6）电压增益 AV可预置并显示，预置范围为 0～60dB，步距为 5dB（也可以连续调节） ；放大器的带宽可预置并显示（至少 5MHz、 10MHz 两点） 7）降低放大器的制作成本，提高电源效率8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等） 三、说明1．．宽带直流放大器幅频特性示意图如图 1 所示 图 1 幅频特性示意图2．．负载电阻应预留测试用检测口和明显标志，如不符合（50±2）的电阻值要求，则酌情扣除最大输出电压有效值项的所得分数。

3．．放大器要留有必要的测试点建议的测试框图如图 2 所示，可采用信号发生器与示波器/交、直流电压表组合的静态法或扫频仪进行幅频特性测量A-9图 2 幅频特性测试框图四、评分标准项项 目目主要内容主要内容分数分数系统方案比较与选择方案描述2理论分析与计算带宽增益积通频带内增益起伏控制线性相位抑制直流零点漂移放大器稳定性9电路与程序设计电路设计8测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析8设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性3设计设计报告报告总分总分30基本基本要求要求实际制作完成情况50发挥发挥完成第（1）项7A-10完成第（2）项2完成第（3）项7完成第（4）项6完成第（5）项12完成第（6）项5完成第（7）项6其他5部分部分总分总分502 20 00 09 9年年全全国国大大学学生生电电子子设设计计竞竞赛赛试试题题参赛注意事项（1）2009 年 9 月 2 日 8:00 竞赛正式开始本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题； 高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份 的有效证件（如学生证）随时备查 （4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员 （5）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流， 包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格 （6）2009 年 9 月 5 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》 ，由专人封存无线环境监测模拟装置（无线环境监测模拟装置（D D 题）题）【【本科组本科组】】。