1.直流电机中等
某直流电机(k = 1.2 V·s/rad,Ra = 2 Ω)由 240 V 供电。满载时电流为 4 A。忽略空载电流,求它的转速调整率 SR = (n₀ − nFL)/nFL,以百分数表示。
V = 240 Vk = 1.2 V·s/radRa = 2 ΩIFL = 4 A
SR = %
2.直流电机困难
某直流电机的 k = 1 V·s/rad,Ra = 2 Ω,要以 500 rpm 带动 4 N·m 的负载。求所需的电枢电压 V。
k = 1 V·s/radRa = 2 ΩT = 4 N·mn = 500 rpm
V = V
3.齿轮与齿轮系中等
一台 7.5 kW 的电动机以 2900 rpm 运转,驱动一个齿数为 12 的小齿轮,小齿轮与一个齿数为 45 的大齿轮啮合。 该齿轮副的效率为 96%。 求电动机轴上的扭矩 T1。
P = 7.5 kWn1 = 2900 rpmN1 = 12N2 = 45η = 96%
T1 = N·m
4.齿轮与齿轮系困难
一条开口皮带连接一个 125 mm 的带轮和一个 450 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 = 125 mmd2 = 450 mmC = 800 mm
θ = °
5.数据采集与采样中等
一台记录仪用 10 位 ADC 对 8 个通道各以 10 kHz 采样。每个采样点以整数个字节存储。求 60 min 记录所需的内存 M,单位 MB(1 MB = 10⁶ 字节)。
n = 8fs = 10 kHzN = 10t = 60 min
M = MB
6.数据采集与采样困难
一个 10 位 ADC 通过 UART 以 460800 波特、8E1 格式(起始位、8 个数据位、偶校验、1 个停止位)发送每个采样点。每个采样点以 2 个整字节发送,且链路一直处于忙碌状态。求能无混叠采样的最高信号频率 fmax,单位 Hz。
baud = 460800 BdN = 108E1
fmax = Hz
7.惠斯通电桥与应变片中等
一个 1000 Ω 的应变片是电桥的一个臂(R₂),电桥四个臂均为 1000 Ω,激励电压为 10 V。求应变片上消耗的功率 Pg,单位为 mW。自热限制了激励电压。
Vs = 10 VR = 1000 Ω
Pg = mW
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 相邻臂上的两个工作应变片,一个受拉、一个受压(半桥)。灵敏系数为 2.1,应变为 500 µε。求电桥输出 Vo,单位为 mV。
Vs = 2.5 VGF = 2.1ε = 500 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 + 2)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 25 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 4))ess = 25 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 10))ζ = 0.5
K =
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 56/(s² + 3s + 56),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 56/(s² + 3s + 56)
ωn = rad/s
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 30 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 30 %
K =