1.直流电机中等
某直流电机的 k = 0.15 V·s/rad,由 24 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 = 24 Vk = 0.15 V·s/rad
n0 = rpm
2.直流电机困难
某直流电机(k = 1.5 V·s/rad,Ra = 2 Ω)接在固定的 110 V 电源上,带动 3 N·m 的负载。求把转速降到 400 rpm 所需的串联电阻 Rs。
V = 110 Vk = 1.5 V·s/radRa = 2 ΩT = 3 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 125 mm 的主动轮上。紧边张力为 400 N,松边张力为 200 N。求传递的功率 P,单位 kW。
d1 = 125 mmn1 = 1440 rpmT1 = 400 NT2 = 200 N
P = kW
4.齿轮与齿轮系困难
一条开口皮带把一个以 1440 rpm 转动、直径 150 mm 的主动轮与一个 300 mm 的带轮相连;中心距为 600 mm。摩擦系数为 0.3,紧边张力不得超过 600 N。求皮带在不打滑时能传递的最大功率 P,单位 kW(忽略离心效应)。
d1 = 150 mmn1 = 1440 rpmd2 = 300 mmC = 600 mmμ = 0.3T1 = 600 N
P = kW
5.数据采集与采样中等
求 14 位 ADC 在满量程正弦波下的理想信号量化噪声比 SQNR。
N = 14
SQNR = dB
6.数据采集与采样困难
一个温度传感器给出 20 mV/°C(0 °C 时为 0 V)。其信号被放大 10 倍后送入量程为 0 到 2.5 V 的 8 位 ADC(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。求对应一个 LSB 的温度变化 ΔTLSB。
S = 20 mV/°CG = 10N = 8VFSR = 2.5 V
ΔTLSB = °C
7.惠斯通电桥与应变片中等
某电桥的四个臂均为 150 Ω,由 2 V 供电。当传感器 R₂ 变化时,输出读数为 Vab = 9.9 mV。求 R₂ 的精确变化量 ΔR。
Vs = 2 VR = 150 ΩVab = 9.9 mV
ΔR = Ω
8.惠斯通电桥与应变片困难
某称重传感器(应变片全桥)在额定载荷 500 kg 时的额定输出为 1.5 mV/V。激励电压为 5 V。求它在 300 kg 载荷下的输出 Vo。
1.5 mV/VFrated = 500 kgVs = 5 VF = 300 kg
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(s + 4)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 1tess = 0.5
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 2/(s(s + 2))Kp = 25ζ = 0.8
Kd = s
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 48/(s² + 8s + 24),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 48/(s² + 8s + 24)
ζ =
12.阶跃响应困难
质量 m = 2.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 85 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 10 N。 求最大位移 xmax,单位 mm。
m = 2.5 kgk = 2000 N/mc = 85 N·s/mF = 10 N
xmax = mm