1.直流电机中等
某直流电机(k = 0.3 V·s/rad,Ra = 0.25 Ω)由 110 V 供电。满载时电流为 25 A。忽略空载电流,求它的转速调整率 SR = (n₀ − nFL)/nFL,以百分数表示。
V = 110 Vk = 0.3 V·s/radRa = 0.25 ΩIFL = 25 A
SR = %
2.直流电机困难
某他励直流电机(满励磁时 k = 0.15 V·s/rad,Ra = 0.25 Ω,V = 24 V)带动 0.6 N·m 的恒定负载转矩。励磁磁通降到满值的 70 %。求新的转速 n。
V = 24 Vk = 0.15 V·s/radRa = 0.25 ΩT = 0.6 N·mΦ = 70 %
n = rpm
3.齿轮与齿轮系中等
一个 120 mm 的带轮以 720 rpm 通过皮带驱动一个 315 mm 的带轮,打滑率为 1.5 %。求从动轮的转速 n2。
n1 = 720 rpmd1 = 120 mmd2 = 315 mms = 1.5 %
n2 = rpm
4.齿轮与齿轮系困难
一条开口皮带把一个以 1450 rpm 转动、直径 125 mm 的主动轮与一个 200 mm 的带轮相连;中心距为 500 mm。摩擦系数为 0.3,紧边张力不得超过 800 N。求皮带在不打滑时能传递的最大功率 P,单位 kW(忽略离心效应)。
d1 = 125 mmn1 = 1450 rpmd2 = 200 mmC = 500 mmμ = 0.3T1 = 800 N
P = kW
5.数据采集与采样中等
求 6 位 ADC 在满量程正弦波下的理想信号量化噪声比 SQNR。
N = 6
SQNR = dB
6.数据采集与采样困难
一个 24 位 ADC 通过 UART 以 38400 波特、8E1 格式(起始位、8 个数据位、偶校验、1 个停止位)发送每个采样点。每个采样点以 3 个整字节发送,且链路一直处于忙碌状态。求能无混叠采样的最高信号频率 fmax,单位 Hz。
baud = 38400 BdN = 248E1
fmax = Hz
7.惠斯通电桥与应变片中等
一个 1000 Ω 的应变片是电桥的一个臂(R₂),电桥四个臂均为 1000 Ω,激励电压为 3 V。求应变片上消耗的功率 Pg,单位为 mW。自热限制了激励电压。
Vs = 3 VR = 1000 Ω
Pg = mW
8.惠斯通电桥与应变片困难
某电桥的各臂为 120 Ω,激励电压为 2.5 V,采用 四个工作应变片,两个受拉、两个受压(全桥)。灵敏系数为 2,应变为 750 µε。求电桥输出 Vo,单位为 mV。
Vs = 2.5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))ess = 5 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 6 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.7
Kp =
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 49/(s² + 4s + 49),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 49/(s² + 4s + 49)
σ =
12.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 89 Ω,L = 200 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 89 ΩL = 200 mHC = 1 µFV = 10 V
ωn = rad/s