1. 直流电机 中等
某直流电机的 k = 0.75 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 V k = 0.75 V·s/rad
n0 = rpm
2. 直流电机 困难
+ − 24 V Ra = 1.2 Ω M + − E n = ? T = 0.5 N·m 某他励直流电机(满励磁时 k = 0.25 V·s/rad,Ra = 1.2 Ω,V = 24 V)带动 0.5 N·m 的恒定负载转矩。励磁磁通降到满值的 70 %。求新的转速 n 。
V = 24 V k = 0.25 V·s/rad Ra = 1.2 Ω T = 0.5 N·m Φ = 70 %
n = rpm
3. 齿轮与齿轮系 中等
N1 = 20, m = 2.5 mm
一台 2.2 kW、转速 1450 rpm 的电动机驱动一个齿数为 20、模数为 2.5 mm 的小齿轮。求小齿轮齿上的切向力 Ft 。
P = 2.2 kW n = 1450 rpm N1 = 20 m = 2.5 mm
Ft = N
4. 齿轮与齿轮系 困难
A = 32 B = 50 C = 20 D = 40
在一个复合轮系中,输入轴上的齿轮 A(32 齿)以 2900 rpm 转动,驱动齿轮 B(50 齿)。齿轮 C(20 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 rpm A = 32 B = 50 C = 20 D = 40
nout = rpm
5. 数据采集与采样 中等
Vin N = 8 5 V 2ᴺ − 1 0 1 LSB 4.092 V ? 一个输入量程为 0 到 5 V 的 8 位 ADC 采用截断:其输出码为 ⌊Vin /LSB⌋,其中 1 LSB = VFSR /2ᴺ。求输入 4.092 V 时的十进制输出码 D 。
N = 8 VFSR = 5 V Vin = 4.092 V
D =
6. 数据采集与采样 困难
f 0 fs /2 fs 2fs 1.75 kHz 7f₁ ? 一个 1.75 kHz 方波在没有抗混叠滤波器的情况下以 5 kHz 采样。方波含有奇次谐波 3f₁、5f₁、7f₁、…… 它的谐波 7f₁ 在采样数据中出现在哪个频率 fa ?以 Hz 给出。
f₁ = 1.75 kHz fs = 5 kHz 谐波: 7f₁
fa = Hz
7. 惠斯通电桥与应变片 中等
+ − 15 V 150 Ω 150 Ω + ΔR 150 Ω 150 Ω a b + − Vab = ?
某电桥的四个臂均为 150 Ω,Vs = 15 V。传感器 R₂ 增大了 ΔR = 1.5 Ω。用小变化近似求输出 Vab ,单位为 mV。
Vs = 15 V R = 150 Ω ΔR = 1.5 Ω
Vab = mV
8. 惠斯通电桥与应变片 困难
+ − 3 V 120 Ω 120 Ω + ΔR 120 Ω 120 Ω a b + − Vo
某 1/4 桥(一个工作应变片,GF = 2.05)的激励电压为 3 V。要测量的最大应变为 1200 µε,它在模数转换器输入端必须给出 2.5 V。求放大器增益 G 。
Vs = 3 V GF = 2.05 εmax = 1200 µε VFS = 2.5 V
G =
9. 稳态误差与 PID 控制 中等
r(t) = 2·t²/2 + 10(s + 3) s²(s + 4) C(s) − 抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 3)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess 。
G(s) = 10(s + 3)/(s²(s + 4)) r(t) = 2·t²/2
ess =
10. 稳态误差与 PID 控制 困难
R(s) + K = 40 5 s(s + 5) C(s) − 比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts 。
G(s) = 5/(s(s + 5)) K = 40
ts = s
11. 阶跃响应 中等
某系统的传递函数为 G(s) = 158/(s² + 6s + 79),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS 。
G(s) = 158/(s² + 6s + 79)
%OS = %
12. 阶跃响应 困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 40 % 的超调量。求阻尼比 ζ 。
%OS = 40 %
ζ =