1. 直流电机 中等
某直流电机的 k = 0.6 V·s/rad,由 220 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 = 220 V k = 0.6 V·s/rad
n0 = rpm
2. 直流电机 困难
T (N·m) n (rpm) 30 N·m 500 rpm 某直流电机的 k = 0.75 V·s/rad,Ra = 0.25 Ω,要以 500 rpm 带动 30 N·m 的负载。求所需的电枢电压 V 。
k = 0.75 V·s/rad Ra = 0.25 Ω T = 30 N·m n = 500 rpm
V = V
3. 齿轮与齿轮系 中等
N1 = 25 N2 = 32
一台 7.5 kW 的电动机以 1500 rpm 运转,驱动一个齿数为 25 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 98%。 求齿轮轴上的输出扭矩 T2 。
P = 7.5 kW n1 = 1500 rpm N1 = 25 N2 = 32 η = 98%
T2 = N·m
4. 齿轮与齿轮系 困难
A = 36 B = 48 C = 15 D = ?
在一个复合轮系中,输入轴上的齿轮 A(36 齿)以 1440 rpm 转动,驱动齿轮 B(48 齿)。齿轮 C(15 齿)与 B 固定在同一根轴上,驱动输出轴上的齿轮 D。输出轴须以 360 rpm 转动。齿轮 D 须有多少个齿 ND ?
nin = 1440 rpm A = 36 B = 48 C = 15 nout = 360 rpm
ND =
5. 数据采集与采样 中等
Vin N = ? 3.3 V 2ᴺ − 1 0 ≤ 0.5 mV 一个输入量程为 0 到 3.3 V 的 ADC 必须分辨 0.5 mV 或更小的台阶。求最小位数 N 。
VFSR = 3.3 V 分辨率 = 0.5 mV
N =
6. 数据采集与采样 困难
S D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1/fbaud 2 MHz / (16·D) 一个时钟为 2 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 19200 波特。求实际波特率的百分比误差(偏快时为正)。
fclk = 2 MHz 目标 = 19200 Bd
e = %
7. 惠斯通电桥与应变片 中等
+ − 2 V R1 = 120 Ω R2 = 1000 Ω R3 = 10 Ω R4 = 250 Ω a b + − Rth = ?
求图示电桥从输出端 a、b 看进去的戴维南电阻 Rth 。
Vs = 2 V R1 = 120 Ω R2 = 1000 Ω R3 = 10 Ω R4 = 250 Ω
Rth = Ω
8. 惠斯通电桥与应变片 困难
+ − 2.5 V 1000 Ω 1000 Ω + ΔR 1000 Ω 1000 Ω a b + − Vo
某 1/4 桥(一个工作应变片,GF = 2)的激励电压为 2.5 V。要测量的最大应变为 200 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 = 2.5 V GF = 2 εmax = 200 µε VFS = 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(s + 1)),必须以 0.02 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 5t。求增益 K 。
G(s) = K/(s(s + 1)) r(t) = 5t ess = 0.02
K =
10. 稳态误差与 PID 控制 困难
R(s) + K = 20 5 s(s + 10) C(s) − 比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 10))。 求阶跃响应的峰值时间 tp 。
G(s) = 5/(s(s + 10)) K = 20
tp = s
11. 阶跃响应 中等
某系统的传递函数为 G(s) = 62/(s² + 12s + 62),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS 。
G(s) = 62/(s² + 12s + 62)
%OS = %
12. 阶跃响应 困难
t (s) y(t) 1 tp = 1.5 s 30 % 一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 30 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1.5 s。求固有频率 ωn 。
%OS = 30 % tp = 1.5 s
ωn = rad/s