空中旋球计算机控制系统,自动乒乓球发球机设计及其控制系统的研究

摘要：

为了使练习者能更好地学习乒乓球技术以达到健身和训练的目的,本文针对乒乓球发球的特点,从总体上设计了一种新型的乒乓球发球机:自动乒乓球发球机。本文综述了国内外乒乓球发球机的现状,对已有发球机的机械结构进行分析,根据所需实现的功能,提出了改进的设计方案。针对该发球机发球装置的缺陷,采用对转双轮的发球原理,使其能够实现旋转球和不旋球的发射;考虑原摆动装置的机械结构繁琐,不宜进行自动控制,对其进行了改进设计;此外,增加设计了升降装置,使发球功能更完善。根据乒乓球飞行过程的受力分析建立了数学模型,并利用MATLAB进行仿真,分析出控制落球点各参数的合理取值范围,得出其相互制约关系。论述了该自动乒乓球发球机的设计思想、工作原理、结构特点及控制系统,并详细介绍了该控制系统的设计过程,具体包括外围设备的选择、电动机的选择、PWM驱动器的选择等,论证说明了该控制系统的可靠性。改进后设计的乒乓球发球机是一种新型的、性价比高的自动型发球机,它可以发出各种适合练习者需要的球,利用计算机对各种球的速度、角度、旋转进行控制,以满足练习者的不同技术需求。同时设置了随机发球模式,对发球速度、发球角度和发球高度等参数进行随机化,实现落球点的随机变化。

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