1.直流电机中等
某直流电机的 k = 0.2 N·m/A,Ra = 0.5 Ω,接到 48 V 电源上。求它的堵转转矩 Tstall,即转速为零时的转矩。
V = 48 Vk = 0.2 N·m/ARa = 0.5 Ω
Tstall = N·m
2.直流电机困难
某小型直流电机的电枢电阻为 2.5 Ω,由 120 V 供电。忽略旋转损耗,求它在任何转速下能产生的最大机械功率 Pmax。
V = 120 VRa = 2.5 Ω
Pmax = W
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 800 N,松边张力为 400 N。求传递的功率 P,单位 kW。
d1 = 125 mmn1 = 1440 rpmT1 = 800 NT2 = 400 N
P = kW
4.齿轮与齿轮系困难
一条开口皮带连接一个 100 mm 的带轮和一个 200 mm 的带轮,二者中心相距 1200 mm。求小带轮上的包角 θ,单位为度。
d1 = 100 mmd2 = 200 mmC = 1200 mm
θ = °
5.数据采集与采样中等
求 16 位 ADC 在满量程正弦波下的理想信号量化噪声比 SQNR。
N = 16
SQNR = dB
6.数据采集与采样困难
一项音频测量要求满量程正弦波的理想信号量化噪声比至少为 55 dB。求 ADC 的最小位数 N。
SQNR ≥ 55 dB
N =
7.惠斯通电桥与应变片中等
某电桥的四个臂均为 220 Ω,由 5 V 供电。当传感器 R₂ 变化时,输出读数为 Vab = 49.02 mV。求 R₂ 的精确变化量 ΔR。
Vs = 5 VR = 220 ΩVab = 49.02 mV
ΔR = Ω
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 一个工作应变片(1/4 桥)。灵敏系数为 2.05,应变为 400 µε。求电桥输出 Vo,单位为 mV。
Vs = 2.5 VGF = 2.05ε = 400 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 + 5)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 5 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/((s + 1)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 5/sG(s) = 5/((s + 1)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 6/(s² + 3s + 12),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 6/(s² + 3s + 12)
ts = s
12.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 60/(s(s + 10))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 60/(s(s + 10))
ts = s