1.直流电机中等
某直流电机从 48 V 电源吸取 15 A 电流。其电枢电阻为 0.25 Ω,旋转损耗(摩擦、风阻和铁损)为 53 W。求它的效率 η。
V = 48 VIa = 15 ARa = 0.25 ΩProt = 53 W
η = %
2.直流电机困难
某 48 V 直流电机的电枢电阻为 0.25 Ω。求把起动电流限制在 100 A 的串联起动电阻 Rst。
V = 48 VRa = 0.25 ΩImax = 100 A
Rst = Ω
3.齿轮与齿轮系中等
一条皮带绕在一个以 1440 rpm 转动、直径 100 mm 的主动轮上。紧边张力为 500 N,松边张力为 150 N。求传递的功率 P,单位 kW。
d1 = 100 mmn1 = 1440 rpmT1 = 500 NT2 = 150 N
P = kW
4.齿轮与齿轮系困难
在一个行星齿轮系中,太阳轮有 24 个齿,每个行星轮有 12 个齿。齿圈固定,太阳轮以 1440 rpm 驱动。求行星架的转速 nc。
Ns = 24Np = 12ns = 1440 rpm
nc = rpm
5.数据采集与采样中等
一个 1.4 kHz 的正弦波在没有抗混叠滤波器的情况下以 1 kHz 采样。它在采样中出现在哪个频率 fa?以 Hz 给出。
f = 1.4 kHzfs = 1 kHz
fa = Hz
6.数据采集与采样困难
一个 6 通道的多路复用器为一个 ADC 供给信号。每次转换需要 2 µs,每次切换通道后输入还需要 2.5 µs 建立。各通道不间断地依次扫描。求每个通道的采样率 fs,单位 kHz。
n = 6tc = 2 µstset = 2.5 µs
fs = kHz
7.惠斯通电桥与应变片中等
一个电阻为 20 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 = 800 ΩR2 = 60 ΩR3 = 10 ΩR4 = 800 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
8.惠斯通电桥与应变片困难
某电桥的各臂为 1000 Ω,激励电压为 10 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 2.05,应变为 800 µε。求电桥输出 Vo,单位为 mV。
Vs = 10 VGF = 2.05ε = 800 µε
Vo = mV
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50(s + 4)/(s(s + 4)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 4)/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 2 + 5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 10))K = 50
ts = s
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 123/(s² + 9s + 41),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 123/(s² + 9s + 41)
ζ =
12.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 40 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 40 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s