1.直流电机中等
某直流电机的 k = 0.5 V·s/rad,由 110 V 供电。忽略空载时的所有损耗,求它的空载转速 n0,单位为 rpm。
V = 110 Vk = 0.5 V·s/rad
n0 = rpm
2.直流电机困难
某 220 V 直流电机的电枢电阻为 0.4 Ω。求把起动电流限制在 20 A 的串联起动电阻 Rst。
V = 220 VRa = 0.4 ΩImax = 20 A
Rst = Ω
3.齿轮与齿轮系中等
一台 2.2 kW 的电动机以 960 rpm 运转,驱动一个齿数为 40 的小齿轮,小齿轮与一个齿数为 48 的大齿轮啮合。 该齿轮副的效率为 98%。 求齿轮轴上的输出扭矩 T2。
P = 2.2 kWn1 = 960 rpmN1 = 40N2 = 48η = 98%
T2 = 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(18 齿)以 2900 rpm 转动,驱动齿轮 B(45 齿)。齿轮 C(18 齿)与 B 固定在同一根轴上,驱动输出轴上的齿轮 D(40 齿)。求输出转速 nout。
nin = 2900 rpmA = 18B = 45C = 18D = 40
nout = rpm
5.数据采集与采样中等
一条 UART 以 38400 波特、8E2 格式发送字节:8 个数据位、一个偶校验位和 2 个停止位,外加起始位。求它每秒最多能传输多少个数据字节。
baud = 38400 Bd8E2
RB = B/s
6.数据采集与采样困难
一个时钟为 24 MHz 的微控制器把其 UART 波特率设为 fclk/(16·D),其中 D 是四舍五入到最接近值的整数。目标是 38400 波特。求实际波特率的百分比误差(偏快时为正)。
fclk = 24 MHz目标 = 38400 Bd
e = %
7.惠斯通电桥与应变片中等
一个电阻为 100 Ω 的检流计接在图示电桥的 a 和 b 之间(Vs = 2 V)。求从 a 流向 b 的检流计电流 Ig,单位为 µA。
Vs = 2 VR1 = 500 ΩR2 = 300 ΩR3 = 300 ΩR4 = 300 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
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 2.1,应变为 750 µε。求电桥输出 Vo,单位为 mV。
Vs = 2.5 VGF = 2.1ε = 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 + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 10 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 10 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 6))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 10/(s(s + 6))K = 40
tp = s
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 148/(s² + 12s + 74),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 148/(s² + 12s + 74)
%OS = %
12.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 6))。求使阶跃响应有 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 20 %
K =