1.直流电机中等
某直流电机从 110 V 电源吸取 12 A 电流。其电枢电阻为 0.5 Ω,旋转损耗(摩擦、风阻和铁损)为 75 W。求它的效率 η。
V = 110 VIa = 12 ARa = 0.5 ΩProt = 75 W
η = %
2.直流电机困难
某直流电机(k = 1.5 V·s/rad,Ra = 0.8 Ω)接在固定的 220 V 电源上,带动 45 N·m 的负载。求把转速降到 400 rpm 所需的串联电阻 Rs。
V = 220 Vk = 1.5 V·s/radRa = 0.8 ΩT = 45 N·mn = 400 rpm
Rs = 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 1200 N,松边张力为 240 N。求传递的功率 P,单位 kW。
d1 = 100 mmn1 = 1440 rpmT1 = 1200 NT2 = 240 N
P = kW
4.齿轮与齿轮系困难
一条开口皮带连接一个 160 mm 的带轮和一个 500 mm 的带轮,二者中心相距 800 mm。求小带轮上的包角 θ,单位为度。
d1 = 160 mmd2 = 500 mmC = 800 mm
θ = °
5.数据采集与采样中等
一个传感器在 300 mm 的量程内测量距离,其输出充满 ADC 的整个输入范围。读数必须分辨出 0.05 mm。求 ADC 所需的最小位数 N。
量程 = 300 mm分辨率 = 0.05 mm
N =
6.数据采集与采样困难
一个 4 通道的多路复用器为一个 ADC 供给信号。每次转换需要 1 µs,每次切换通道后输入还需要 0.5 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 = 4tc = 1 µstset = 0.5 µs
fs = kHz
7.惠斯通电桥与应变片中等
一个电阻为 500 Ω 的检流计接在图示电桥的 a 和 b 之间(Vs = 9 V)。求从 a 流向 b 的检流计电流 Ig,单位为 µA。
Vs = 9 VR1 = 100 ΩR2 = 60 ΩR3 = 150 ΩR4 = 1000 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
8.惠斯通电桥与应变片困难
某 1/4 桥有一个工作应变片(GF = 2.12),激励电压为 5 V。受载时输出读数为 2.12 mV。求应变 ε,单位为 µε。
Vs = 5 VGF = 2.12Vo = 2.12 mV
ε = µε
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 4·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 4))r(t) = 4·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 5))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 1/(s(s + 5))K = 10
%OS = %
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 116/(s² + 4s + 58),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 116/(s² + 4s + 58)
tp = s
12.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))。求使阶跃响应有 30 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 30 %
K =