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“產(chǎn)學(xué)結(jié)合，學(xué)以致用“是貝加萊學(xué)界聯(lián)盟競賽的主旨，競賽每兩年舉辦一屆，面向高等教育的自動化、機電相關(guān)專業(yè)，由2-3名學(xué)生與一名指導(dǎo)老師構(gòu)成一個戰(zhàn)隊，經(jīng)過預(yù)賽與決賽兩個階段，最終由學(xué)界聯(lián)盟中的大學(xué)教授、貝加萊自動化學(xué)院共同構(gòu)成評委，對進入決賽的小組進行答辯，并評出特等獎、一等獎、二等獎若干名。

1、選題：現(xiàn)實的應(yīng)用場景

1.1現(xiàn)實的應(yīng)用

岸橋，布局于港口，用于對集裝箱船進行吊裝業(yè)務(wù)，大型集裝箱船可容納達到18000甚至更高的裝載能力，并且，港口較大的風(fēng)也會給吊裝造成困難，擺動不僅僅來自整個過程的鐘擺效應(yīng)，還來自風(fēng)對集裝箱本身的干擾。

岸橋

自動軌道吊是用于從港口到堆場短距離的吊裝，或者堆場到運輸車輛上的吊裝，這些也是要速度比較快的。

自動軌道吊

在大型的鋼鐵企業(yè)，軋鋼成卷后的吊裝或者卷裝用于開卷之前的吊裝，均需要大型龍門吊來進行搬運，而且往往量比較大，頻繁的工作，若吊裝速度較低，會給整個生產(chǎn)帶來生產(chǎn)物流瓶頸。

龍門橋吊

因此，在現(xiàn)實應(yīng)用中，防搖擺的控制是一個普遍存在的問題，很多仍然停留在機械方式，另外，也有部分采用機電一體化的，但往往成本較高，或者性能不佳，因此，需要進行優(yōu)化改善，開發(fā)“防搖“系統(tǒng)降低吊裝過程中的擺動，可以大幅提升港口吞吐能力，產(chǎn)生較大的時間資金效益。

岸橋集裝箱吊裝示意圖

開發(fā)防搖系統(tǒng)正是基于這一應(yīng)用背景而設(shè)計，因此，具有極大的現(xiàn)實意義，并且其對于算法設(shè)計有較高的要求，最為適合大學(xué)自動控制專業(yè)學(xué)生的能力提升，因此，作為比賽題目。

2、競賽硬件模型

貝加萊為本次競賽專門研發(fā)了一套防搖系統(tǒng)裝置，將整個碼頭裝卸裝置加以抽象提煉，并盡可能的做到真實還原。該裝置體積小，設(shè)計精巧，十分適合學(xué)校師生在實驗室做研究開發(fā)。

圖

系統(tǒng)描述：防搖系統(tǒng)模型裝置部分由同步帶直線導(dǎo)軌、負載小車和擺錘組成。其中同步帶直線導(dǎo)軌由伺服電機驅(qū)動，使得固定在其滑臺上的負載小車能夠進行水平移動；負載小車連接擺臂及擺錘，其中擺臂為材質(zhì)較輕的鋁合金制成，其長度不會改變；擺錘為較重的鋼制成，使用螺絲與擺臂連接固定。在負載小車上安裝有編碼器并與擺臂連接，擺臂能以編碼器軸為旋轉(zhuǎn)軸線，在與編碼器軸正交的平面上繞該軸做圓周運動。編碼器可以準(zhǔn)確測量擺臂的擺動角度。

3、初賽

為了方便賽題的描述，整套防搖系統(tǒng)裝置可以抽象為下圖所示的模型：

初賽將是使用數(shù)學(xué)模型和Automation Studio的仿真功能來完成，并不使用真實的硬件系統(tǒng)。

3.1.初賽題目

3.1.1控制要求

將擺臂拉至水平（即與豎直方向成90°夾角），放開擺臂，使其自由擺動，當(dāng)擺角小于某個角度時，開啟控制器，通過控制負載小車在導(dǎo)軌上左右移動，使得擺臂盡快穩(wěn)定下來

3.1.2初賽提交成果

初賽結(jié)束前，需要提交初賽階段的設(shè)計成果。順利通過初賽選拔的隊伍可以進入決賽。

提交的設(shè)計成果包含以下內(nèi)容：

系統(tǒng)模型的建立。

賽題的分析、計劃、過程和結(jié)果。控制算法的分析說明，包括選擇該算法的原因、該算法如何實現(xiàn)等等。

程序源代碼，要有詳細的注釋說明。

選出一位隊長，說明隊伍組建情況和隊員分工等等。

其他需要說明備注的問題。

該成果的提交形式可不僅限于傳統(tǒng)的論文的形式，歡迎使用其他更豐富的表達形式

3.1.3初賽評分規(guī)則

根據(jù)每隊提交的初賽階段的設(shè)計成果，我公司設(shè)計了一套打分準(zhǔn)則，每隊的最終得分主要由各自的完成情況和各項性能指標(biāo)共同決定。

3.1.3.1完成情況得分

首先，介紹一下完成情況的評分規(guī)則，初賽題目只有一道題，相對簡單，主要根據(jù)完成指定動作的情況每隊得到相應(yīng)的分數(shù)，具體見下表：

3.1.3.2各項性能指標(biāo)評分

其次，介紹一下性能指標(biāo)的評分規(guī)則，根據(jù)大家提交的文檔說明，我們給出了5項性能指標(biāo)。分別是：方案設(shè)計、程序編寫、報告邏輯結(jié)構(gòu)、團隊合作。各項性能指標(biāo)具體內(nèi)容說明見下表：

4、決賽題目

4.1決賽題目

4.1.1決賽題目（1）

控制要求：負載初始速度為0，控制負載從起點運動到終點，通過添加控制器，使擺臂在整個

動過程中盡量穩(wěn)定不搖晃。運動速度分為高速和低速兩種情況。

4.1.2決賽題目（2）

控制要求：負載初始速度為0，同樣是讓被控對象-箱子從起點運動到終點，在整個運動過程中，隨機選擇定點使得負載突然停下，停止的整個過程也要保持擺臂不搖晃

4.1.3決賽題目（3）

控制要求：負載初始速度不為0，控制負載從起點運動到終點，通過添加控制器，使擺臂在整個運動過程中盡量穩(wěn)定不搖晃。

4.1.4附加題

根據(jù)各參賽組初賽及決賽題（1）、（2）、（3）的完成情況，將會酌情加設(shè)附加題。

4.2決賽提交成果與評分規(guī)則

提交成果和評分準(zhǔn)則會在后續(xù)公布，敬請留意

5、設(shè)計要求

5.1軟件要求

參賽組需要利用我們提供的仿真模型和硬件和Automation Studio軟件平臺共同實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)。要掌握AS軟件的基本使用，包括基礎(chǔ)PLC控制、軟件編程和基礎(chǔ)運動控制（這方面我們會提供培訓(xùn)）。對AS熟練的參賽組也可以制作系統(tǒng)的控制畫面，我們也會酌情加分。

5.2初賽要求

參賽小組需要在初賽完成時提交完成情況報告，包括賽題的分析、系統(tǒng)建模和算法使用分析等，并打包你們的整個程序供我們測試。我們會根據(jù)所有組的完成情況進行初步篩選，通過篩選的隊伍可以進入決賽。詳細情況可以參照評分標(biāo)準(zhǔn)文檔。

5.3決賽要求

參賽小組需要在決賽完成時提交完成情況報告，包括競賽的分析、計劃、過程和結(jié)果文檔、算法使用分析等等，并打包你們的程序源代碼等供我們測試，我們將根據(jù)大家的完成情況酌情加設(shè)附加題。詳細情況可以參照評分標(biāo)準(zhǔn)文檔。在決賽的評分日當(dāng)天參賽者需要進行演示及對整個決賽過程進行演講總結(jié)。

6、報名

各高校全日制本科生、研究生均可報名參加。以小組形式參賽。每組參賽者不超過3人，輔導(dǎo)老師不超過2人

7、競賽時間安排

7.1.組織報名

時間：截止至2016年4月30日

報名方式：填寫附件報名表并發(fā)送至support.cn@br-automation.com

7.2.發(fā)放軟硬件資料

時間：2016年4月15日起

內(nèi)容：比賽說明書，必要的軟件，軟件使用說明，模型和例子程序等，初賽評分準(zhǔn)則等。

7.3.初賽培訓(xùn)安排

時間：2016年4月15日至5月30日

培訓(xùn)方式：發(fā)布資料的自學(xué)習(xí)、在線培訓(xùn)和在線F&Q。

培訓(xùn)內(nèi)容：針對初賽題目，分析如何使用相關(guān)軟件，如何運行例子程序等。

7.4.初賽結(jié)果提交

時間：2016年7月1日之前

提交內(nèi)容：Automation Studio項目文件，競賽描述文檔及其他資料等

7.5初賽結(jié)果發(fā)布

時間：2016年7月30日前

評分準(zhǔn)則： 根據(jù)《2014年度貝加萊學(xué)界聯(lián)盟大賽初賽評分說明》標(biāo)準(zhǔn)評分

7.6決賽培訓(xùn)

時間：2016年7月- 9月

舉辦方式：文檔自學(xué)習(xí)、在線培訓(xùn)和集中培訓(xùn)（上海）

培訓(xùn)內(nèi)容：硬件安裝調(diào)試等，文檔介紹

7.7決賽提交、現(xiàn)場審核、頒布名次

時間：10月24-28日

比賽方式：現(xiàn)場成績演示、PPT演講答辯，具體參考《2016年度貝加萊學(xué)界聯(lián)盟大賽決賽評分說明》

決賽活動和時間安排：待定

8、獎項設(shè)置

本競賽設(shè)立特等獎一名，獎勵為獲獎學(xué)生和指導(dǎo)教師前往貝加萊工業(yè)自動化奧地利總部游學(xué)一周。一等獎兩名；二等獎四名；三等獎六名及優(yōu)勝獎若干。除特等獎之外其余獎項的獎勵待定.

9、競賽組委會聯(lián)系方式

貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司

上海市田林路487號21號樓

郵政編碼 200233

聯(lián)系電話 021-54644800 學(xué)界聯(lián)盟支持

聯(lián)系郵件 support.cn@br-automation.com