1.直流电机中等
某直流电机(k = 0.75 V·s/rad,Ra = 0.8 Ω)由 48 V 供电。满载时电流为 2 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 = 48 Vk = 0.75 V·s/radRa = 0.8 ΩIFL = 2 A
SR = %
2.直流电机困难
某他励直流电机(满励磁时 k = 0.4 V·s/rad,Ra = 0.8 Ω,V = 48 V)带动 1.6 N·m 的恒定负载转矩。励磁磁通降到满值的 75 %。求新的转速 n。
V = 48 Vk = 0.4 V·s/radRa = 0.8 ΩT = 1.6 N·mΦ = 75 %
n = rpm
3.齿轮与齿轮系中等
一条皮带绕在一个以 1440 rpm 转动、直径 200 mm 的主动轮上。紧边张力为 1000 N,松边张力为 400 N。求传递的功率 P,单位 kW。
d1 = 200 mmn1 = 1440 rpmT1 = 1000 NT2 = 400 N
P = kW
4.齿轮与齿轮系困难
一条开口皮带连接一个 160 mm 的带轮和一个 450 mm 的带轮,二者中心相距 1200 mm。求小带轮上的包角 θ,单位为度。
d1 = 160 mmd2 = 450 mmC = 1200 mm
θ = °
5.数据采集与采样中等
一个传感器在 100 °C 的量程内测量温度,其输出充满 ADC 的整个输入范围。读数必须分辨出 0.1 °C。求 ADC 所需的最小位数 N。
量程 = 100 °C分辨率 = 0.1 °C
N =
6.数据采集与采样困难
一项音频测量要求满量程正弦波的理想信号量化噪声比至少为 96 dB。求 ADC 的最小位数 N。
SQNR ≥ 96 dB
N =
7.惠斯通电桥与应变片中等
某电桥的四个臂均为 400 Ω,Vs = 9 V。传感器 R₂ 增大了 ΔR = 40 Ω。求精确输出 Vab,单位为 mV。
Vs = 9 VR = 400 ΩΔR = 40 Ω
Vab = mV
8.惠斯通电桥与应变片困难
某 1/4 桥(一个工作应变片,GF = 2.12)的激励电压为 3 V。要测量的最大应变为 750 µε,它在模数转换器输入端必须给出 3.3 V。求放大器增益 G。
Vs = 3 VGF = 2.12εmax = 750 µεVFS = 3.3 V
G =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 2))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))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) = 5/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 3 rad/s 和 ζ = 0.8。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 3 rad/sζ = 0.8
Kp =
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 15/(s² + 2s + 5),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 15/(s² + 2s + 5)
σ =
12.阶跃响应困难
质量 m = 10 kg 的物体挂在弹簧 k = 800 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 89 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 5 N。 求最大位移 xmax,单位 mm。
m = 10 kgk = 800 N/mc = 89 N·s/mF = 5 N
xmax = mm