———HITCRT2015电控组能力测试题———

电控组能力测试题共7道，涉及不同的方面。部分题目会比较有难度，请尽力作答，多多益善。测试题只供了解大家的能力基础，不要求每部分都会也不提倡每部分都做一点，在某一部分有较高能力将能得到较高评价。我们看重的是完成过程。

一、 C语言

A.

int func(x)

{

Int count=0;

while(x)

{

count++;

x=x&(x-1);

}

return count;

}

该函数没有注释，试分析该函数的作用，并给出思路。

B.

自行建立一个矩阵操作函数库，要求接口良好，注释完整，有良好的数据表示结构，能够完成矩阵的以下基本操作：

向量的叉乘，向量的点乘，上三角，下三角，转置，相等判断，加，减，数乘，乘法，共轭等基本操作，其他操作可以自行发挥。

二、 计算机视觉

part1.

A． 编写程序实现对图片中直线的识别。

B． 编写程序实现对图片中圆形轮廓的识别。

本部分要求在关键算法部分不可以调用已有的库函数，语言任意。

Part2.

自行制作球形物体抛射视频，软件绘制或者实际录制都可

A. 识别视频中的球形物体。

B. 实时预测修正球形物体的轨迹线。

C. 预测在视频x秒时候球形物体的位置（X为参数）。

本题可以使用各种快速原型语言（Matlab，Python）等。

三、 电机等执行元件

以上是maxon A-max26系列电机的数据表,详细阅读后回答下列问题:(均不计摩擦和空气阻力)

1. 名义工作电压为12V的电机工作在12V时, 空载转速为:___________rpm.

2. 若要让Order Number为110937的电机空载转速达到10000rpm, 则要给该电机接入____伏电压(不考虑摩擦和空气阻力)

3. 若要让(2.)题的电机输出0.025NM的扭矩, 则需给电机供___A电流

4. 若要让(2.)题的电机工作在0.015NM, 9000转的工况下, 需要的供电电压为____V.(不计摩擦

5. 若将(2.)题的电机电机堵住不转, 接入12V电压, 则经过_____us后电机电流会达到3034mA

6. 若将(2.)题的电机堵住不转, 通入2A电流, 环境温度25摄氏度, 则足够长时间后, 电机绕组的温度将稳定在______摄氏度

7. 若将(2.)题电机施加强散热使电机外壳温度维持在25摄氏度, 给电机通入10A电流, 为了不使电机绕组温度超过数据表允许值, 则允许接通10A电流时间为_____秒(绕组初始温度也为25度)

四、 硬件电路设计

一：如果你在以前的项目中负责过硬件电路设计，请选择其中一个项目的硬件电路进行答题：

（1） 画出该项目的硬件电路原理框图

（2） 将该项目的电路原理图打印出来，作为答题附件或面试时电脑展示

（3） 面试时，带着电脑，展示下电路PCB图

二：直流有刷伺服电机是目前队里最常使用的电机，现需要为下面这个电机（型号3863024C）设计一款电机驱动器。可以去网上查相关资料。

1：要求

基本要求：

（1） 此驱动器需要是一个可以独立工作的模块，自带微处理器（自选）。

（2） 功率驱动部分应该能满足上面电机的最大工作性能（即能够满足电机达到最大转速、最大功率、最大扭矩）。

（3） 此驱动器能够进行上面电机的位置环和速度环控制，能够对电源电压进行检测，低压报警，说明一下队里用的是24V（充满是可以到25.2V）的充电电池，低压报警22.2V。

扩展要求（可以不做，尽量去做，不会可以查资料）：

（1） 此驱动器能够对电机能够进行电流环控制，过流保护

（2） 控制电路和驱动电路的信号隔离

2：完成任务

硬件电路设计：

（1） 画出设计驱动器的硬件原理框图

（2） 将设计的电路原理图粘贴，打印或面试时电脑演示

程序算法设计：

（3） 画出电机的位置环、速度环、电流环三环控制原理框图

（4） PID算法是电机控制中常用的算法，请写一个速度环的PID函数，并说明函数的输入与输出。

五、 上位机编程与串口通信

用你自己熟悉的编程语言编写上位机，实现数据的发送以及采集，内容包括：

A. 编写发送数据的串口上位机，将正弦波形按照0x55 data 0xAA的形式发送，可以自定义其他的数据格式，发送条件自定。

B. 编写上位机接收A中编写的上位机的数据并解析显示。

六、 FPGA逻辑设计

假定采用FPGA解析ADS8321模数转换器的数字信号。

1.请自行查找此款AD的芯片手册，找到其输出信号的基本时序图，叙述其时序关系。

2.根据时序关系采用一种HDL语言编写FPGA接收端的解析模块，由AD信号解析出16位AD数据。（请贴出模块代码，关键地方需加以注释）

3.编写testbench模拟AD信号，对编写的解析模块进行仿真。（仿真工具不限，请给出仿真的关键截图并加以说明）

七、 系统分析

对一个或者多个典型的自动化机电产品进行功能分析，主要包括：功能分析，执行器系统分析，传感器系统分析，控制体系分析（最好能够将框图画出）。