电子设计竞赛题目

2024-05-16

电子设计竞赛题目（精选10篇）

电子设计竞赛题目第1篇

2013电子设计竞赛题目预测

控制类的题目估测

1.四轴飞行器

2.测量仪器：量角器温度计秒表

所给器件：小电机光电传感器角度传感器超声波传感器红外收发管显示器件

题目猜测：

1、平衡性控制（控制杠杆，小球，或者其它物体的运动平衡）

2、基于超声波定位原理的位置检测（可能性比较小）类

题目，显示运动轨迹，或者跟随某轨迹运动并显示。

3、数学几何算法，瞄准某物体。或者按照某种特定的轨迹运动。测量仪器：60MHz双通道数字示波器低频信号发生器（1Hz~1MHz）标准高频信号发生器数字式单相电参数测量仪

器件：A/D、D/A转换器乘法器

题目猜测：

1、直流逆变，和市电并网(模拟20来伏特)，并要求可补偿功率因素电网功率因素。

2、交交变流，高频变低频，利用信号发生器产生一交流信号，自己设计交流电源，频率200hz，效率不低于60%。再设计变频器，将200hz的交流点变为50hz的市电（20v模拟），要求50hz的交流点相位可调，且效率不得低于80%。

3、设计一逆变电源，频率和幅度可调，相位可控，幅度和相位信息均由单片机编程控制。要求频率从5hz—200hz变化，幅度0.2v-20v可控，且误差不得低于1%。

4、交交升频电路，由5hz—20hz的电源升频至50hz，同样是做两个电源。输出电压2-20v可调，最大输出电流1.5A，且最大电流时电压波动不得大于5%。效率不低于70%。

电子设计竞赛题目第2篇

说明：考虑到同学们的能力不同，将题目的难度分为两个档次，即A题、B题的难度稍高，选择A、B两题的同学可以获得一等奖，选择C、DE三题的同学最高只能获得二、三等奖。另外，选择了F题(自选题目)的同学，如果作品难度较高、创新性较强，也可以获得一等奖。----------------------

A题非接触供电的LED照明系统一、任务

设计并制作一个非接触供电的LED照明系统，该系统包括能量发送模块和LED照明模块。LED照明模块包括一个带能量接收单元和五个LED灯（每个LED的平均电流为10mA），LED照明模块不得外加任何电源，它的供电只能来自能量发送模块，两个模块之间没有任何导线连接，电能的传输通过感应线圈（两感应线圈内径一样，感应线圈可用直径6.6 cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）由能量发送模块以无线方式传输给LED照明模块，线圈间的介质为空气。其中，能量发送单元采用12V的直流电供电。其系统框图如图1所示。

二、要求

1、基本要求

◇ 实行电能的无线传输，通过无线供电方式使LED照明模块发光（每个LED的平均电流大于5mA）；

◇ 在LED照明模块实现正常亮度时（5个LED，每个LED的平均电流为10mA），发射距离10mm的情况下，能量发射模块的功率小于5W（DC12V供电）；

◇能控制LED的亮度：保持线圈距离不变，从暗变亮，从亮变暗，亮度变化至少有四级（不能用电位器手动调节电源的方式），可以在能量发射模块端用按键调节；

◇能量发射模块能实时显示发射机功耗，误差不超过±5%。

2、发挥部分

（1）在基本要求（2）的情况下，尽可能增大无线传输距离（发送和接收间感应线圈的距离），两线圈距离不小于30mm；

（2）能使5个白光LED发光，每个LED的平均电流为10mA；

（3）在LED照明模块上加装光敏电阻，实时测量LED照明模块周围的光强，当光强较强时（LED平均电流超15mA时），通过无线收发装置将光强数据传输给能量发送模块，让能量发送模块进入省电状态，此时能量发射模块的平均功率小于1W；

（4）其他。

说明

1、用于电能传输的空心线圈需要自制，可以用漆包线自行在易拉罐瓶上绕制。

2、电路板上需留有相关的测试口：（1）5个LED总电流测试口；（2）发射模块电流测试口。3、12VDC电源可以用成品。

4、能量发送模块不能采用专用芯片或模块。

5、设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试结果，篇幅限制在6页。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。

B题光控写字绘图板

要求：如图完成自动绘字系统

图中A为激光笔，B为光感应器件构成的阵列板，C为LED点阵。激光笔A照射到光感应器阵列板上（B），阵列板将感应信号送至控制板，控制板将接收到的光感应信号处理后，送至点阵，重现A所绘字符。

一、基本部分：

1、C为4*4点阵，手电筒在光感应板照射出“一”“│”“□”三种符号，最终在LED点阵上重现三种符号。

2、光源与光感应器的距离小于10CM。

3、未被照射到的部分，LED不得点亮。

4、手电筒绘制一个符号的时间不大于5秒。

二、发挥部分：

1、C增加为8*8点阵。

2、手电筒在光感应板上照射出 “理” “工”两个字符，最终在LED点阵上重现两个字符。

3、光源与光感应器距离可增至30厘米。

4、绘制一个字符的时间不大于5秒。

C题：PT100温度变送器

要求：

1、设计制作PT100热电阻温度变送器，测温范围0-100℃。

2、以LED或LCD显示温度实测值，同时，以4-20mA直流电流进行远传。4-20mA输出回路的典型负载500欧姆

3、温度显示精度：小数点后1位，显示值和电流输出值的最大允许测量误差2%。

4、PT100热电阻可用200欧姆左右的多圈电位器代替。

5、系统的供电单元自制。

LED或LCD显示温度值

D题：直流电机速度控制系统

要求：

1、采用直流电机或步进电机，设计电机驱动及速度控制系统。电机转速范围5转/分钟-200转/分钟。

2、速度传感器可自制，也可选购成品。速度传感器的类型不限。

3、电机控制器上应显示转速的测量值及检测值，并可对设定值进行修改。

4、稳态情况下设定值与实测值的偏差不应大于2转/分钟。

直流电机或步进电机

电机控制器

E题寝室多功能电子系统

设计一个寝室用多功能安防系统，能自动监视宿舍内的安全情况，有异常情况发生时能立即发出报警信息。基本要求：

（1）实现对寝室内温度与空气湿度的测量显示。

（2）当宿舍发生明火或烟雾比较大时，发出声光报警（2）闹钟功能发挥部分：

(1)当宿舍设定为防盗模式时，有其他人员闯入寝室自动发出语音或声光报警。

F题：自选题目

电子设计竞赛题目第3篇

第6届全国空间轨道设计竞赛(原全国深空轨道设计竞赛)由中国力学学会和西安卫星测控中心宇航动力学国家重点实验室组办.首届(2009年)全国深空轨道设计竞赛由中国力学学会和清华大学航天航空学院发起并组办.按照惯例,本次竞赛的冠军团队将获得承办第7届竞赛的资格(独立或合作的形式举办).本次竞赛提交结果的截止日期为北京时间2014年8月31日24:00.

1 问题描述

任务背景为小行星采样返回任务.探测器将于规定时间窗口2021年1月1日00:00 (MJD59215)至2030年12月31日24:00 (MJD62867)中的任意时刻从200km圆形地球停泊轨道(low earth orbit,LEO)出发,逃逸地球引力场后与小行星(从小行星文件中自由选择)交会并采样返回地球.交会时刻探测器的位置速度在误差允许范围内与小行星相同,驻留时间不少于30天.再入地球时刻要求探测器在地心距6 578 km处,且在地心惯性系(earth central inertial frame,ECI)中速度不大于11.0 km/s.从LEO出发的位置可以自行确定,LEO倾角需在20°～90°之间.探测器初始质量为2 000kg,其中燃料1500kg.探测器飞行轨道受到地球、月球和太阳的引力影响,不考虑小行星和地球之外的大行星引力作用.总的飞行时间不超过10年.

探测器的推进系统可以采用两种方式,在最终提交的结果中,每支参赛队伍只可采用一种方式.方式1:有限推力的电推进,推进比冲3000s,推力最大值10N,推力大小和推力方向可优化选择,电推进发动机可任意开启和关闭.方式2:大推力的化学推进,推进比冲400s,每次推进可简化为瞬时脉冲,速度脉冲的大小和方向可优化选择,推进时刻和次数没有限制.

2 性能指标和评价标准

设计结果需要在截止日期之前提交,并且没有违反任何约束条件,严重违反约束条件或在截止日期之后提交的结果不进入排名.是否严重违反约束条件由竞赛组办方根据检验结果审定.

性能指标为从小行星采集样品质量最大化

采集的小行星样品质量按整数计,单位为kg.若第一性能指标相同,则再入地球时刻剩余质量大者为优.

3 设计约束条件总结和说明

动力学模型在地心惯性系(ECI)中建立(见附录A).太阳和月球相对于地球的轨道以及小行星相对于太阳的轨道均只考虑二体模型,给定轨道根数的数据文件见Orbitelements＿Sun&Moon.txt and Orbitelements＿Asteroids.txt.太阳和月球的轨道根数在ECI中给出,由此可求得太阳和月球的ECI位置和速度;小行星的轨道根数在J2000日心黄道惯性参照系(heliocentric ecliptic inertial reference frame,HEIRF)中给出,再把HEIRF中的位置速度转换到ECI中计算.约束条件包括:

(1)地球出发时刻约束

地球出发时刻(t0)介于2021年1月1日00:00～2030年12月31日24:00之间.

(2)探测器初始状态约束

在LEO出发时刻(t0),探测器位于高度200km(半径为6578km)的圆形地球停泊轨道上.探测器在LEO上的出发位置可以任意选择,倾角在20°～90°之间

其中,μE为地球引力常数(见附录B).

(3)探测器与月球相对位置约束

其中,rM表示月球在ECI中的位置矢量.

(4)探测器与地球距离约束

(5)忽略小行星的大小,与小行星交会需满足

其中,rA=rS+MrA-S,rA和rS分别表示小行星和太阳在ECI中的位置矢量,rA-S表示小行星在HEIRF中的位置矢量,M表示HEIRF向ECI的转换矩阵,为方便计算,此题目中ECI的坐标方向与J2000日心黄道惯性参照系一致,则M为单位阵.

(6)小行星驻留时间不小于30天

(7)从小行星离开时刻,探测器质量增加mAsteroid,其中mAsteroid表示采集样品质量

(8)探测器的终端状态约束

在再入时刻(tf)

探测器的最终质量(不含小行星样品质量)不小于500 kg,即

(9)总的飞行时间不超过10年,即

(10)探测器的动力学模型见附录A.

注:式中,r为位置矢量,v为速度矢量,均表示在ECI中,下标sc表示探测器,S表示太阳,M表示月球,运算符号‖·‖表示计算矢量的模.

4 结果提交要求

(1)以word或PDF形式提供一份技术文档.技术文档中简要介绍所选择的推进方式(电推进或化学推进),所用的方法并列出设计结果,设计结果中至少应包括如下参数:地球出发时刻(MJD)、交会小行星信息(到达和离开时刻(MJD),采集样品质量(kg))、再入地球信息(时刻(MJD)、位置(km)和速度(km/s)),与月球距离最近的时刻(MJD)、最近点到月球中心的距离(km).同时,设计者需要提供轨道示意图.

(2)以文本文件形式(sc＿orbit.txt)给出探测器的轨道数据.将探测器的轨道分为若干轨道段,每个轨道段代表任意两个事件之间的轨道(例如,事件定义为地球出发、交会小行星).对于每个轨道段,注明序号和相关事件,按顺序从第1列至第11列给出:时刻(MJD)、位置坐标(x,y,z三个方向,单位km)、速度坐标(x,y,z三个方向,单位km/s)、探测器质量(单位kg)、施加于探测器的推力(x,y,z三个方向,单位N,针对电推进)或瞬时速度脉冲(x,y,z三个方向,单位km/s,针对化学推进).

为了便于验证,数据的时间间隔不大于1天,建议在引力体附近的时候时间间隔取小些,请务必保留足够的有效位数,最好使用双精度.数值积分方法的精度应该至少不低于四阶龙格库塔法.

注:需要提交1份技术文档和1个数据文件:sc＿orbit.txt.

附录A探测器的动力学模型

动力学方程在地心惯性系(earth central inertial frame,ECI)中描述,考虑太阳、地球、月球的引力影响,方程如下:

(1)电推进方式

式(A1)～(A2)中,r,rM和rS分别为探测器、月球和太阳相对地球位置矢量,r,rM和rS分别为探测器、月球和太阳相对地球位置矢量的模,μE,μS,μM分别为地球、太阳和月球的引力常数(见附录B),T为推力矢量,ge为地球海平面重力加速度(见附录B),Isp为推进比冲(3000s),msc为探测器质量.

(2)化学推进方式

化学推进方式近似为若干瞬时速度脉冲,设任意一次的速度脉冲在ECI三轴上的分量为Δvx,Δvy,Δvz,速度脉冲前后的时刻设为()和(),探测器的位置、速度和质量变化满足如下方程

式(A6)中,ge为地球海平面重力加速度(见附录B),Isp为推进比冲(400 s).

当没有施加速度脉冲时,探测器受月球、地球和太阳引力作用,动力学方程如(A7).

附录B常数定义

太阳引力常数:μS=1.327124400 18e11km3/s2

地球引力常数:μE=398600km3/s2

月球引力常数:μM=4902.8km3/s2

地球海平面的重力加速度:ge=0.00980665km/s2

地球半径:6378 km

一日=86 400 s

一年=365.25 d

2021年1月1日00:00对应的MJD为:59215

电子设计竞赛第4篇

作为教育部倡导的大学生学科竞赛之一，全国大学生电子设计竞赛自1994年开始举办，由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办。该竞赛着重考察大学生的创新能力、协作精神和实际动手能力，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。经过多年的发展，本项竞赛得到国内高校和学生的普遍认可和积极参与。

自1997年起，全国大学生电子设计竞赛改为每两年举办一次，竞赛时间定于竞赛举办年度的9月份，赛期4天。该竞赛以高等学校为基本参赛单位，3人一队，参赛学校一般会成立电子竞赛工作领导小组，负责本校学生的参赛事宜，包括组队、报名、赛前准备、赛期管理和赛后总结等。具有正式学籍的全日制在校本科生、专科生均有资格报名参赛。为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生都能参加竞赛，全国竞赛专家组根据命题原则，将统一编制若干个竞赛题目，供参赛学生选用。赛题一般分为：电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类、控制类等7类。竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参赛学校负责提供。

其中，全国竞赛采用两套题目，即本科生组题目和高职高专学生组题目，参赛的本科生只能选本科生组题目；高职高专学生原则上选择高职高专学生组题目，但也可选择本科生组题目，并按本科生组题目的标准进行评审。全国分组设立一、二等奖。本科生组和高职高专学生组获奖队数量分别不超过当年实际参赛队的8%，其中一等奖和二等奖的比例原则上为3：7。值得一提的是，为保证全国大学生电子设计竞赛评奖工作的公正性，大赛对全国和赛区的评奖初步结果坚持执行异议制度，“异议期”自公布评审初步结果之日起为期15天，过期不再受理。异议期间，各赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会受理参赛队有关违反竞赛章程、竞赛规则和纪律的行为等。

2013年12月7日，瑞萨杯2013全国大学生电子设计竞赛颁奖典礼在北京航空航天大学举行。2013年是第11届，此次大赛规模空前，全国共有1069所院校、11036支队伍、33108名大学生最终完成并提交了作品，无论是参赛院校、参赛队伍还是人数都保持了连续增长。本届命题在历届经验的基础上不断创新，与时俱进，增加了飞行器这样的更具有趣味性、观赏性和挑战性的内容，鼓励同学开发思维充分发挥想象力和创造性。来自华中科技大学的参赛代表队（本科组）和湖南工业职业技术学院的参赛代表队（高职高专组）从全国11036支队伍中脱颖而出，一举夺得本届竞赛的最高荣誉“瑞萨杯”。此外，大赛还评出全国一等奖240队，全国二等奖566队。

大赛影响

经过了20年的积累与沉淀，“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”的模式为电子信息产业界搭建了一个人才储备的平台，也为在校学生开拓视野、促进理论和实践的结合提供了平台。该竞赛已成为我国电子信息领域里举办时间最长、实施范围最广、参与学生最多的大学生基础学科竞赛，是全国大学生电子竞赛最高级别赛事。此外，该竞赛还吸引了许多全球领先的电子公司的关注，每届竞赛还以独家冠名赞助商的名义特设最高奖，以奖励本届竞赛最优秀的参赛队伍。最近两届，是由全球领先的半导体及解决方案供应商——瑞萨电子（中国）有限公司独家冠名赞助的。

电子设计竞赛题目第5篇

一、利用CPLD实现跑马灯效果

要求：

1、控制至少8个指示灯的循环点亮；

2、利用4个控制键对指示灯进行控制，其中2个按键控制速度，2个拨位开关控制不同的点亮效果。

二、利用CPLD实现信号发生器

要求：

1、控制产生正弦和三角波信号，通过D/A转换从示波器查看；

2、利用4个控制键对波形进行控制，其中1个按键波形，3个拨位开关控制信号的频率。

三、利用CPLD产生脉宽调整信号

要求：

1、控制产生脉冲宽度可调的信号，通过示波器指示灯查看；

2、利用4个控制键对信号进行控制，其中2个按键更改脉冲宽度，2个拨位开关控制信号的频率。

四、利用CPLD控制交通信号灯

要求：

1、实现南北和东西方向的交通控制；

电子设计竞赛题目第6篇

题目：**电子商务网站营销策划

背景：针对安徽省的经济特点，选择一类或者一种商品、特产在网上销售。要求有一定创意

1、可以选择B2B、B2C、C2C或者其他的电子商务类型；

2、成立一个虚拟的企业，进行生产或者采购；在网站销售，销售区域限于安徽或者华东（苏浙沪皖）一带。

3、如有裁判组一致确认的明显抄袭知名电商网站的行为，则不予评分，取消参赛资格。要求提交：

1、（20分）网站的网页设计，要突出该类商品的特点和网站的定位。只要求展示网站外观，不要求实现购物功能。

网页用HTML，FRONTPAGE DREAMWEAVER等进行网页设计，网页在3页以上，相互之间能链接、返回，导航条。颜色、字体、布局合理，可以设置动画或者其他小插件，具体可以参考评分标准

2、（40分）提交电子商务网站营销策划书，必须包含以下基本模块：

（1）网站的介绍，主营产品的创意介绍

（2）网站、商品的市场定位，目标客户分析

（3）网站的基本运营流程，含采购或者生产、分类、销售、物流、售后等

（4）网站的职能模块，含组织架构、人数、岗位，基本的岗位介绍

（5）网站的推广策略，广告发布等

（6）网站的销售策略，技巧，价格策略等

（7）网站的3年内的运营预测，含人员工资、办公设备、投入、场地、市场支出，1-3年内的预计销售额，盈亏情况

策划书以word版本提交，可以利用图表形式来表述以上模块涉及的相关内容。可以根据具体的创意进行适当的假设，合理的分析。可以参考电子商务教学上的一些理论、知识点等加以利用和展开，可参考评分标准

3、（40分）方案的演示与答辩

提交一份PPT用于演示，裁判对答辩过程和PPT演示效果进行打分。

（1）ppt文档根据题目2中的电子商务营销策划书制作，可以参考以上的结构，但是

不要太复杂；

（2）答辩主要考核参赛队伍对其创意方案的理解程度，参赛队伍选出一人为主讲，一人为助理，助理在电脑前协助翻页，主讲向裁判老师做陈述，时间为10分钟；

（3）演示结束后，由裁判老师提问，主讲、助理回答，也可以做展开陈述；

（4）裁判组老师提问问题不超过5个，根据回答问题表现，按照评分标准进行打分；

（5）答辩过程不超过20分钟。

电子设计竞赛题目第7篇

江苏赛区竞赛规则、赛场纪律及相关事项

1． 2010年TI杯模拟电子系统邀请赛时间为：2010年8月19日8：00时开始，至2010

年8月24日20：00时结束。

2．参赛队员必须是江苏省高等学校具有正式学籍的本科或高职高专在籍学生。

3． 2010年8月19日，参赛队员必须随身携带学生证，在开始竞赛提前30分钟到达

学校竞赛地点，以备巡视员核对身份。

4．参赛学校的竞赛地点应集中安排在一个校区，竞赛地点不得超过4个。各参赛队在规定时间内在学校所指定的场地完成竞赛任务。

5．各参赛学校的竞赛组织工作由学校教务处负责，并要求指定一名学校竞赛负责人。

6．记表》和竞赛信息表。参赛队员按要求填写《2010年TI杯模拟电子系统邀请赛登记表》中的有关内容。参赛队员、赛场巡视员及学校竞赛负责人三方应在登记表上签字。

7．8．并告知巡视员。

9．竞赛期间，参赛队员可以使用各种图书资料、计算机及其它工具。鼓励参赛队员利

用互联网获取有关科技信息。竞赛期间同一参赛队的三名同学之间应增强合作意识，注重讨论交流，分工协作，发扬团队精神，赛出水平。

10．竞赛作品必须由参赛队员在竞赛期间完成，不得使用预先制作的多功能实验板和多

功能电路模块（详见2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛实施细则）。

11．各参赛学校教师可以从事赛前辅导及有关组织工作，但在竞赛期间应回避，不得以

任何形式对参赛队员进行指导或与之讨论。

12．竞赛期间，参赛队员不得与参赛队以外任何人（包括指导教师）讨论，也不得利用

互联网向他人询问、讨论与竞赛有关事宜，否则一经发现，即作为作弊处理，取消评奖资格。

13．竞赛设计总结报告格式要求：设计总结报告正文的图文篇幅不得超过8页，一律使

用A4纸，纸张由各参赛学校自备。设计总结报告内不含任何参赛队信息，参赛队信息只能出现在报告的首页。设计总结报告要求参见竞赛题。

14．参赛队在规定时间（8月24日20：00时）前，将竞赛设计总结报告和竞赛作品上

交到学校指定地点。由赛场巡视员及学校竞赛负责人共同负责封存竞赛设计总结报告和竞赛作品。此时，赛场巡视员及学校竞赛负责人需要在封条上签字并注明封存的日期与时间。

15．：每份设计总结报告按页码顺序整理、上方装订；学校

各参赛队的所有设计总结报告集中封装在密封袋中，参赛学校的《2010年TI杯模拟电子系统邀请赛登记表》也封存在密封袋中，加贴赛区组委会的封条，由巡视员和学校竞赛负责人在封条上签字。密封袋由参赛学校事先准备。

16．赛区组委会。

17．竞赛制作实物密封要求：每一件竞赛作品装入一只纸箱，密封后加贴赛区组委会的封条，由巡视员和学校竞赛负责人在封条上签字。密封纸箱由参赛学校事先准备。竞赛作品中不得出现任何参赛校名、参赛队编号、队员姓名及其任何形式的暗记，否则视为违规，将取消该参赛队的评奖资格。

18．竞赛信息表需分别粘贴在设计总结报告密封袋和竞赛作品纸箱上。

19．赛区组委会在竞赛期间，组织各学校交叉派遣巡视员，并组织专人巡视检查。巡视

员对其巡视工作必须认真负责、恪尽职守、善始善终，严格执行竞赛规则和赛场纪律。巡视员主要职责为：搜集并封存设计总结报告、填写登记表，竞赛期间监督并执行赛场纪律，发现问题及时上报（详见巡视员工作守则）。

20．竞赛开始后，参赛队员不得更换（可空缺）。参赛队员必须严格执行赛场纪律，如

有违反纪律者，视其情节严重程度严肃处理。其它有关违纪问题的处理：对违反竞赛规则的参赛队，一经发现，取消其评奖资格；造成恶劣影响的人和事予以通报批评。

21．竞赛结束后作品请于8月25日（8：00-18:00）交到东南大学江宁校区金智楼（南

楼）五楼503室。建议交通方法：乘坐地铁一号南延线（方山大学城方向）到百家湖站下，转乘出租车到东南大学江宁校区南门下，进南门右侧第一栋楼即是。若专车送作品，建议交通方法：绕城高速→机场高速→翠屏山出口上天元西路→双龙大道→吉印大道→东南大学北门。

22．竞赛的评审工作由教育厅指定的竞赛评审专家组进行。评审专家组应对教育厅、组

委会负责，不代表任何学校。评委在评审中应尽量减少与外界的接触以保证评审工作不受干扰。

23．评审工作结束后赛区组委会即在网上向全省各高校公示拟授予奖项的各参赛队名

单，公示时间为十五天。并推荐参加第二阶段竞赛的优胜队。

24．公示期间，任何人均有权举报竞赛中存在的任何违反竞赛规则或竞赛纪律的人或

事。举报人必须具名，并以事实为依据。经查实，确有违纪行为，组委会有权取消其获奖资格。公示期结束，全国评奖揭晓后，再正式公布获奖名单。

全国大学生电子设计竞赛江苏赛区组委会

电子设计竞赛题目第8篇

自1959年苏联发射第一颗月球探测器,拉开深空探测的序幕后,各国纷纷发射多颗行星探测器,进行深空探测,目前已经实现对太阳系内所有主要天体的探测,而对于太阳系外的探测还在设想当中,旅行者1号就是对这一设想的有力实践,旅行者1号是由美国宇航局研制的无人外太阳系空间探测器,于1977年9月5日发射,曾到访过木星及土星,2013年9月12日,美国宇航局NASA确认,“旅行者1号”探测器飞入恒星际空间.随着我国国力的增强,开展进一步走向深空、飞出太阳系的航天活动是未来航天领域发展的必然选择.本届竞赛的题目背景正基于此,设计最快飞离太阳系的轨道,题目附后.

2 问题描述

探测器将于2025年1月1日至2055年12月31日之间任意时刻从地球出发,逃逸太阳系,出发时刻认为探测器的日心位置在误差范围内与地球相同,运载火箭最大可为探测器提供大小为3km/s的逃逸速度,方向任意选择,逃逸过程中可在任意时刻利用大行星(轨道根数见数据文件Orbitelements＿Planets.txt,行星引力常数及半径见附录B)的引力辅助效应,即飞越的瞬时获得大行星引力辅助所产生的速度增量(引力辅助具体计算模型见附录A),探测器的飞行轨道只受太阳引力影响,不考虑大行星及小天体引力(行星引力辅助除外).根据飞行时间获得得分,并以此作为评价标准.

探测器最大载重2500kg,其中燃料罐质量为燃料质量的5%,设备自重500 kg,燃料质量可根据情况自由调整.

探测器的推进系统可以采用两种方式:(1)有限推力的电推进,推进比冲3000 s,推力最大值0.5 N,推力大小和推力方向可优化选择,电推进发动机可任意开启和关闭.(2)大推力的化学推进,推进比冲500s,每次推进可简化为瞬时脉冲,速度脉冲的大小和方向可优化选择,推进时刻和次数没有限制.在最终提交的结果中,每支参赛队伍只可采用一种方式.

3 性能指标和评价标准

性能指标为

评价标准:

(1)首先,设计结果需要在截止日期之前提交,并且没有违反任何约束条件,严重违反约束条件或在截止日期之后提交的结果不进入排名.是否严重违反约束条件由竞赛组办方根据检验结果审定.

(2)假设有N个结果正确并且满足约束条件,按照J的大小排序,J值最小的设计结果为最佳.

4 设计约束条件总结和说明

选择J2000日心黄道惯性参照系(heliocentric ecliptic inertial reference frame,HEIRF)作为参考坐标系,只需将探测器、各大小行星看作质点,它们的位置和速度均表示在HEIRF中.

(1)地球出发时刻约束

地球出发时刻(t0)介于2025年1月1日00:00?2055年12月31日24:00之间.

(2)探测器初始状态约束

在地球出发时刻(t0),探测器与地球的位置相同,运载火箭最大可为探测器提供大小为3km/s的逃逸速度

允许误差:‖rsc-rearth‖≤1000km,‖vsc-vearth‖≤3 km/s(t0时刻)

(3)探测器终点状态约束

探测器最终与太阳的相对距离不小于40 Au,相对太阳的轨道偏心率不小于1.

(4)探测器和天体的运动约束(动力学模型)见附录A.

(5)行星引力辅助的约束

设计者如果选择利用行星引力辅助,则只需将行星引力辅助近似为探测器在HEIRF中获得一个瞬时速度脉冲,而不考虑其在HEIRF中的位置变化,行星引力辅助的约束条件是探测器具有HEIRF中相同的位置.行星引力辅助的近似计算见附录B.

注:式中,r为位置矢量,v为速度矢量,均表示在HEIRF中,下标sc表示探测器,earth表示地球,运算符号‖·‖表示计算矢量的模.

5 结果提交要求

(1)以word或PDF形式提供一份技术文档.技术文档中简要介绍所选择的推进方式(电推进或化学推进),所用的方法并列出设计结果,设计结果中至少应包括如下参数:地球出发时刻(MJD)、飞越大行星与引力辅助的信息(引力辅助飞越的大天体、引力辅助时刻(MJD)、引力辅助半径(km)、获得的速度脉冲(km/s),参见附录B,如飞越大行星时不使用引力辅助,则只需给出获得速度脉冲为0即可).同时,设计者需要提供轨道示意图.

(2)以文本文件形式(sc＿orbit.txt)给出探测器的轨道数据.将探测器的轨道分为若干轨道段,每个轨道段代表任意两个事件之间的轨道(事件定义为地球出发、飞越大行星及引力辅助).对于每个轨道段,注明序号和相关事件,按顺序从第1列至第11列给出:时刻(MJD)、位置坐标[x y z](x,y,z三个方向,单位km)、速度坐标[vx vy vz](x,y,z三个方向,单位km/s)、探测器质量m(单位kg)、施加于探测器的推力[Tx Ty Tz](x,y,z三个方向,单位N,针对电推进)或瞬时速度脉冲[△vx△vy△vz](x,y,z三个方向,单位km/s,针对化学推进).

为了便于验证,数据的时间间隔不大于1天,请务必保留足够的有效位数,最好使用双精度.数值积分方法的精度应该至少不低于四阶龙格库塔法.

注:需要提交1份技术文档和1个数据文件:sc＿orbit.txt.

附录A探测器的动力学模型

探测器在J2000日心黄道惯性参照系(heliocentric ecliptic inertial reference frame,HEIRF)中的运动轨道,只考虑太阳的中心引力场,其它天体引力不考虑(行星引力辅助除外,见附录B).探测器的动力学方程如下:

(1)电推进方式

式(A1)～(A2)中,xsc,ysc,zsc为探测器位置矢量在HEIRF中的三轴分量,μs为太阳的引力常数(附录C),rsc为探测器到太阳的距离,T为推力大小,Tx,Ty,Tz为推力矢量在HEIRF中的三轴分量,ge为地球海平面重力加速度(附录C),Isp为推进比冲(3000s).

(2)化学推进方式

化学推进方式近似为若干瞬时速度脉冲,设任意一次的速度脉冲在HEIRF三轴上的分量为Δvx,Δvy,△vz,速度脉冲前后的时刻设为()和(),探测器的位置、速度和质量变化满足如下方程

式(A6)中,ge为地球海平面重力加速度(附录C),Isp为推进比冲(500 s).

当没有施加速度脉冲时,探测器围绕太阳作二体轨道运动,动力学方程如下

附录B行星引力辅助计算模型

以探测器的行星引力辅助为例,假设飞越行星时刻为tGA,应该满足如下约束条件

允许误差:‖rsc(tGA)-rplanet(tGA)‖≤100 km

式(B1)中,rsc,rplanet为行星在HEIRF中的位置.在飞越前后时刻(和),探测器在日心黄道惯性参照系(HEIRF)中的位置不变

设vplanet为行星在HEIRF中的速度,探测器飞越前,相对行星的速度为

探测器飞越后,探测器相对行星的速度为

探测器相对行星的速度的大小为

和的关系如下

式(B7)中,Rplanet为行星飞越半径,其取值应不小于行星半径(如表1),μplanet为行星的引力常数(如表2).

探测器在HEIRF中获得的速度脉冲(无需消耗推进工质)为

大行星半径见下表1.大行星引力常数如下表2.

附录C常数定义

太阳引力常数μs:μs=1.327124400 18e11km3/s2

天文单位AU:1AU=1.4959787066e8km

地球海平面的重力加速度ge:ge=0.00980665km/s2

一日(=86400秒)

一年(=365.25天)

2025年1月1日00:00对应的MJD为:60676

电子设计竞赛题目第9篇

关键词：电子设计竞赛；电子技术应用；教学改革；能力培养

全国大学生电子设计竞赛是1993年由原国家教委倡导的在全国普通高校组织开展的四大学科竞赛之一。从1994年的首届试点到2009年已经成功地举办了九届。对推动全国普通高校电子信息类专业的课程体系与教学内容的改革起到了促进作用，为培养学生的创新设计能力与优秀人才的脱颖而出创造了条件[1]。电子设计竞赛是面向全国大学生的群众性科技活动，是培养学生创新能力、协作精神，提高学生综合素质的有力措施[2]。现在，大学生电子设计竞赛已越来越成为高校检验教学改革与学生综合素质的试金石。

电子设计竞赛是检验教学改革工作的一种手段，是一次高水平的考试。电子设计竞赛对课程体系和教学内容的改革起到了促进作用。从几届电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成六类：电源类、信号源类、放大器类、无线电类、仪器类、数据采集与控制类等[3]。电子设计竞赛试题的特点是：实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。不难看出，电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平，又引导高校在教学改革中，应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。

一、电子竞赛促进电子技术课程改革方向

1.引导建立科学课程体系。通过组织参加全国大学生电子设计竞赛及组织赛前选拔与培训，发现高职学生普遍存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等。这反映出学生平时重理论轻实践、重软件轻硬件，也说明现有的教学内容和课程体系急需改革，如：在平时实验课中，验证性实验多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题，对现有的电子类课程体系进行了一些调整和改革。从培养学生电子技术应用能力的角度出发，借鉴电子竞赛所涵盖的知识范围，划定与电子技术应用能力培养密切相关的课程，通过组建电子技术应用能力与创新能力培养课程体系，系统研究以上课程各自的特点、学习方法、相关性及知识衔接点，从而制订一个切实可行的电子技术应用能力培养方案。

2.推动改革教材内容。就以上几门课程而言，近几年出版的高职类教材较多，但注重理论较多、内容陈旧、教材间内容重叠等等，从实际应用效果来看，学生普遍反映内容抽象、偏深、难以掌握。通过分析认为，教材应突出实用性，减少繁琐的理论推导；以文字叙述为主，借助图表说明问题；侧重器件选择使用、电路调试方法；在介绍理论知识的同时，注重应用实例的介绍，以增加学生对课程的学习兴趣；应介绍新知识、新内容。以上几个观点应该成为教材改革的基本指导思想。

二、电子竞赛促进教学方式转变

从培养电子技术应用能力与创新能力的角度出发，经过认真研究电子设计竞赛从培训到参赛的全过程，并对各门课程的特点、重点内容、授课方法进行了全面的分析，在总结课程体系内这几门课程特点的基础上，分门别类，提出了各门课程讲授应遵循的科学规律，并按各门课程主讲教师多年总结的经验，归纳了一些科学的讲授方法。

1.直观型教学。如《模拟电子技术》，学生普遍反映内容抽象、缺乏感性体验，我们就提出了在一开始接触元器件时，首先带上二极管、三极管元件，让学生首先对器件有个感性认识；在讲授输出特性及温度对放大器的影响时，可在课堂上进行演示性实验，即首先通过仪器作出一个三极管的输出特性曲线，然后对三极管进行加温，观察三极管输出特性的变化，使学生对温度变化对三极管的影响得到一个非常直观的感受。

2.多媒体教学。由于体系内课程的不同特点，应根据各门课程的需要，采用多媒体教学方式，如《单片机原理与接口技术》《计算机控制技术》。课件可利用已有的优秀课件，也可根据课程自制。

3.应用性教学。为了使所讲内容与工程实际紧密结合，以激发学生学习专业课的积极性，应采取应用性教学方式。如《计算机控制技术》这门课程中，在讲到工业控制组态软件时，可以根据工程应用实例，编写了一个上下位机控制的温度实时采集系统的软件，非常形象地给同学们介绍工控组态软件在工业自动化过程控制中的应用，可以收到比较理想的教学效果。

三、电子竞赛推进实践教学方式转变

1.推动实验内容改革。实验课的目的是让学生通过实际动手，掌握一般的实验方法和技巧，巩固已有的理论知识，提高其分析和解决实际问题的能力，也培养其创新精神和实事求是的作风。我们一般将实验分为验证性实验和非验证性实验两种[4]，前者是依据教学大纲要求预先设计好的，只要求学生按照已知的方法和步骤进行操作即可，这种实验方式在基础训练阶段是必不可少的，但因为其本身在时间、空间和内容上的局限性，不利于学生创新能力的培养。而非验证性实验因可让学生自主设计和开展实验，从而提高了其挑战性，也极大地激发了学生的创新欲望，对培养学生的实际动手能力和创新精神是非常有利的。所以，实验改革应从以下几方面进行：①硬件建设。随着教学改革的不断深入，学校要加大对电子类系列实验室的投入，改善了实验、实训条件，建设充实电子技术实验室，为培养电气类及电子信息类学生的电子技术应用能力构建一个好的硬件平台。②实验内容及方法。从应用能力培养出发，通过对课程体系中所涉及的实验内容进行剖析，将模拟电子技术基础实验，数子电路实验、检测技术实验、单片机实验等系列实验课进行整合与优化，归并为电子技术基础实验、电子线路设计实验及单片机原理实验三大实验课程。其中电子技术基础实验主要面向电子与电气类或非电类专业的专科生。电子线路设计实验主要面向电子与电气类、电子与信息类专业的专科生，单片机原理与设计实验面向电气、电子与电子信息类的专科生。

2.改进课程设计与实训环节。课程设计、实习这两个环节对培养学生理论联系实际，提高分析问题解决问题至关重要。从培养学生电子技术应用能力与工程素养出发，应始终将能力培养贯穿于教学的各个环节，为此，我们重新审视了教学方案及实施的效果，充实改进了课程设计与实训环节的周数、内容、方法及实施的具体时间，将课程设计与实训环节有机地结合起来。

四、结束语

电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础、实践动手能力强，特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。他们不循规蹈矩，不死读书本，而是积极进取，学以致用，理论密切联系实际，通过赛前的培训以及大赛的洗礼，使他们在各方面更加成熟。

竞赛不仅使优秀学生脱颖而出，也使得赛前指导教师受益匪浅。由于竞赛命题范围广，设计多门课程、并鼓励新技术的应用。这就要求赛前指导教师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验。年轻教师对新技术、新软件上手快，但实践经验缺乏；老教师经验丰富，但计算机应用和新技术的掌握上又有不足。为了发挥特长、实现互补，在赛前指导上应成立教师赛前指导小组，在小组中注意年龄和特长的结合，注意学科的结合，教师在指导学生的过程中相互学习，共同提高，从而推动了师资队伍建设。

参考文献：

[1]郑安民等.学生科技创新活动引导方法之探讨[J].实验技术与管理，2004，21（6）：6-8.

[2]郭云林.重视电子竞赛，推进教学改革[J].电气电子教学学报，2003，25（1）：63-66.

[3]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛培训教程[M].北京：电子工业出版社，2005.