1.直流电机中等
某直流电机(k = 0.2 N·m/A,Ra = 1 Ω)由 24 V 供电,带动 0.4 N·m 的负载转矩。求它的转速 n,单位为 rpm。
V = 24 Vk = 0.2 N·m/ARa = 1 ΩT = 0.4 N·m
n = rpm
2.直流电机困难
某直流斩波器从 240 V 直流母线给电机(k = 0.12 V·s/rad,Ra = 2 Ω)供电。平均电枢电压为 D·240 V。求使电机在 0.24 N·m 负载下以 800 rpm 运转的占空比 D。
Vdc = 240 Vk = 0.12 V·s/radRa = 2 ΩT = 0.24 N·mn = 800 rpm
D = %
3.齿轮与齿轮系中等
一台 15 kW 的电动机以 1500 rpm 运转,驱动一个齿数为 20 的小齿轮,小齿轮与一个齿数为 32 的大齿轮啮合。 该齿轮副的效率为 96%。 求电动机轴上的扭矩 T1。
P = 15 kWn1 = 1500 rpmN1 = 20N2 = 32η = 96%
T1 = N·m
4.齿轮与齿轮系困难
在一个复合轮系中,输入轴上的齿轮 A(16 齿)以 1450 rpm 转动,驱动齿轮 B(48 齿)。齿轮 C(12 齿)与 B 固定在同一根轴上,驱动输出轴上的齿轮 D(60 齿)。求输出转速 nout。
nin = 1450 rpmA = 16B = 48C = 12D = 60
nout = rpm
5.数据采集与采样中等
一个 28 kHz 的正弦波在没有抗混叠滤波器的情况下以 20 kHz 采样。它在采样中出现在哪个频率 fa?以 kHz 给出。
f = 28 kHzfs = 20 kHz
fa = kHz
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 100 dB。求 ADC 的最小位数 N。
SQNR ≥ 100 dB
N =
7.惠斯通电桥与应变片中等
某电桥的四个臂均为 200 Ω,由 5 V 供电。当传感器 R₂ 变化时,输出读数为 Vab = 119 mV。求 R₂ 的精确变化量 ΔR。
Vs = 5 VR = 200 ΩVab = 119 mV
ΔR = Ω
8.惠斯通电桥与应变片困难
一个 350 Ω、灵敏系数为 2.05 的应变片贴在钢棒上。受载时其电阻增大了 0.1435 Ω。求应变 ε,单位为微应变(µε)。
R = 350 ΩGF = 2.05ΔR = 0.1435 Ω
ε = µε
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 2))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 5))K = 25
ts = s
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 5/(s² + 2s + 5),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 5/(s² + 2s + 5)
σ =
12.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 30 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 30 %
K =