本系統采用STM32F103V開發板作為控制中心，與萬向節、擺桿、直流風機（無刷電機+扇葉）、激光頭、反饋裝置一起構成擺桿運動狀態與風機速度分配的雙閉環調速系統。單片機輸出可變的PWM波給電機調速器，控制4個方向上風機的風速，從而產生大小不同的力。利用加速度計模塊MPU6050，準確測出擺桿移動的位置與中心點位置之間的關系，采樣后反饋給單片機，使風機及時矯正，防止脫離運動軌跡。使用指南針模塊判別方向，控制系統向指定方向偏移。控制方式采用PID算法，比例環節進行快速響應，積分環節實現無靜差，微分環節減小超調，加快動態響應。從而使該系統具有良好的性能，能很好地實現自由擺運動、快速制動靜止、畫圓、指定方向偏移，具有很好地穩定性。

　　為了實現題目要求我們采用STM32F103V單片機做為主控芯片，用加速度計陀螺儀模塊MPU6050來計算角度和風機狀態，用直流風機帶動擺桿運動。當MPU6050檢測到擺桿的角度時，可根據三角函數公式計算出擺桿現在距離中心的具體位置（方向、距離），單片機會控制PWM波的輸出大小來控制風機的風速與方向，使擺桿達到在特定位置靜止或按照一定的軌跡運動。當擺桿處于自然下垂狀態時，給四個風機同時上電且風向都向外，此時擺桿仍處于受力平衡——靜止狀態。此時降低X軸上一個風機的轉速，擺桿將會帶動激光頭在X軸上畫一條直線，當達到一定的傾斜角度時，單片機可根據角度計算出此時距離中心的距離是否》=25cm，若達到要求后，此風機減速，X軸反方向上電機逐漸加速，恢復到初始速度，反方向做相同的運動。在此過程中，單片機做出A/D采樣，Y軸方向方向風機隨時做出矯正，防止發生軌跡偏移。角度傳感器控制系統框圖如圖1所示。