文档介绍：第九届全国大学生电子设计竞赛题目
光伏并网发电模拟装置(A题)
【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~36Ω。
图1 并网发电模拟装置框图
二、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%。
(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±)V。
(6)具有输出过流保护功能,动作电流Io(th)=(±)A。
(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°。
(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
。
,不需自制。
,但应尽量减少路数和损耗。
-AC变换器效率,其中,。
(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1s。
,测试期间不能出现过热等故障。
(参考图1),以方便测试。
、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。
四、评分标准
项目
主要内容
满分
设计
报告
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
总分
30
基本要求
实际制作完成情况
50
发挥
部分
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
总分
50
声音导引系统(B题)
【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。
图中,AB与AC垂直,Ox是AB的中垂线,O'y是AC的中垂线,W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
t
(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。
图2 信号波形示意图
(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/s。
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=
(3)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3cm。
(4)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5cm。
(5)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。
(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2c