《机电接口技术》作业答案.docx
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《机电接口技术》作业答案
作业一
一、概念解释
1.集成稳压器
用半导体工艺和薄膜工艺将稳压电路中的二极管、三极管、电阻、电容等元件制作在同一半导体或绝缘基片上,形成具有稳压功能的集成电路。
2.极限参数
是反映集成稳压器所能承受的最大的安全工作的条件。
3.工作参数
反映集成稳压器能够正常工作的范围和必需的条件。
4.质量参数
反映器件基本特性的参数。
5.DC/DC:
利用调制技术将直流信号调制成调制脉冲信号,然后经过脉冲变压器隔离,再将脉冲变压器的输出信号经过整流滤波,最后输出隔离后的直流电压。
6.干扰来源
以脉冲的形式进入控制系统,干扰窜入系统的渠道有3条,空间干扰、过程通道干扰、供电系统干扰。
7.接地设计的
接地是抑制干扰的主要方法之一,有2个基本目的:
1是消除各电路
电流流经一公共地线阻抗所产生的噪声电压;2是避免磁场和地电位差
的影响。
8.计算机控制系
24页
二、简答题
1.简述机电接口的作用。
第3页
2.简述集成稳压器的工作原理及特点。
第5页
3.简述计算机控制系统的接地原则。
第24页
4.直流集成稳压电源的工作参数是什么?
试给出三种工作参数。
第7页
5.简述集成运算放大器的基本构成,并说明各部分的功能和作用。
第32~33页
三、分析计算题
1.说明图1的工作原理,并推导出电路的输出
表达式。
图1采用电阻升压法提高输出电压
第10~11页
2.下面叙述不正确的有:
4
(1)高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。
(2)交流地与信号地不能共用。
(3)浮地主要用于对电场的屏蔽。
(4)数字地是指传感器的地。
(5)高电平线和低电平线不要走同一条电缆。
作业二
一、概念解释
1.比例放大器
39页
2.差动放大器
42页
3.阈值电压
43页
4.PID控制
76页
5.开关电容滤波器
94页
6.有源滤波器
82页
7.频带宽度
84页
8.截止频率
84页
二、简述题
1.简述固态继电器的主要性能特点。
64~65页
2.简述信号隔离的意义。
55页
3.简述有源滤波器的分类和相应功能特点。
83~84页
4.简述衡量一个滤波器特性与质量的主要参数。
84页
三、分析计算题
1.试用集成运算放大器设计一个电路,使其能实现
的运算。
2.说明图1的工作原理,并画出输入输出的传输特性。
图1
45页
作业三
一、概念解释
1.晶闸管
97页
2.功率晶体管
99页
3.发光二极管
103页
4.光电耦合器
107页
5.直流电动机
115页
6.过流保护
121页
7.短路制动
121页
8.脉宽调制电路(PWM)
122页
二、简述题
1.单向晶闸管的导通条件和关断条件各是什么?
98页
2.简述直流电动机的工作原理。
117页
3.简述双极式PWM变换器的优点。
126页
4.简述如教材中图6-29所示L290电路的内部结构及功能。
134页
三、分析计算题
1.写出图1的传递函数
图1
2.分析图2所示电路的工作原理,图中
的作用是什么,如何选择?
图2
58页
作业四
一、概念解释
1.步进电机
141页
2.单电压电路
145页
3.斩波电路
148页
4.环形分配器
152页
5.交流电动机
163页
6.调频调压
7.A/D转换
8.直流力矩
二、简述题
1.双电压驱动的优点和缺点是什么?
2.三相步进电机的工作方式哪几种?
其中“单”、“双”、“拍”各是什么意思?
3.什么是SPWM,它的特点是什么?
三、分析计算题
1.已知有制动作用的不可逆PWM变换电路如图1所示,分析当电动机负载较轻时电路的工作原理,画出电流波形。
图1 有制动作用的不可逆PWM变换
2.分析如图2所示单电压驱动电路的工作原理,并说明该电路有什么特点?
图2单电压电路
《机电控制理论及应用》试卷
一选择题(10×2=20)
1.二阶系统的单位脉冲响应曲线上,达到第()个峰值所需的时间定义为峰值时间。
A1B3C5D7
2.频率特性包括()。
A相频特性和幅值裕度B幅频裕度和幅频特性
C相频特性和幅频特性D相位裕度和相频特性
3.一阶系统的单位脉冲响应衰减到初值的2%时的时间称为().
A过度时间B上升时间C峰值时间D衰减时间
Nyquist图中,曲线与虚轴的交点的频率就是()。
A截止频率B复现频率C无阻尼频率D固有频率
5.二阶系统的单位脉冲响应曲线上,从原工作状态出发,第()次达到输出稳态值所需的时间定义为上升时间。
A1B2C3D4
s的阶数n与分子中s的阶数m之间的关系是().
An>=mBn<=mCn≠mD没有任何大小关系
7.下列说法正确的是().
A正反馈使输入信号减弱B负反馈使输入信号减弱
C负反馈相加点处为“―”D正反馈相加点处为“+”
s换成()传递函数就变成了频率特性。
ApBvCuD
9.频率特性就是单位脉冲响应函数的()变换。
ALaplaceBFourierCLaplace逆DFourier逆
10.对于稳定系统,1/Kg()。
A<0B<1C<2D<3
二、判断题(10×2=20)
()1.对实际系统,有时为了降低稳态偏差,常减小开环增益。
()2.最小相位系统的相位变化范围最小。
()3.只有偏差E(s)=0时,系统的输出才会停止改变。
()4.系统的相位裕度越大,系统的稳定性越好。
()5.一般认为临界稳定实际上往往属于稳定。
()6.极坐标图上的负实轴相当于Bode图上的
线。
()7.在控制系统中,系统型次越高,增益K越大,系统稳态误差越小。
()8.某系统传递函数为
则转角频率为kτ。
()9.时间响应(从性质上分)包括零输入响应和强迫响应。
()10.工程控制理论研究的是系统及其输入、输出三者之间的静态关系。
三、简答题(5×3=15)
1.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么?
单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么?
2.某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数,则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点?
3.劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性?
4.一阶系统的阶跃响应有什么特点?
当时间t满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于5~2%?
5.在欠阻尼的情况下,二阶系统的单位阶跃响应有什么特点?
四、计算题(3×15=45)
1.试建立所示各系统的微分方程。
其中外力
,位移
为输入量;位移
为输出量;
(弹性系数),
(阻尼系数)和
(质量)均为常数。
2.
求
3.
求
参考答案:
一、选择题ACADAABDBB
二、判断题
1×2√3√4√5×6×7√8×9×10×
三、简答题
1.答:
单位阶跃函数的拉氏变换为
Xr(s)=L[1(t)]=1/s
单位斜坡函数的拉氏变换是
Xr(s)=L[At]=1/s2
2.答:
特征根为两个互不相等的实数的二阶系统,则为过阻尼状况。
其时域响应必然包含两个衰减的指数项,动态过程呈现非周期性,没有超调和振荡。
3.答:
劳斯稳定判据能判断线性系统的稳定性。
4.答:
一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始,按指数规律上升并最终趋于1的曲线。
当t=3T或4T时,响应值与稳态值之间的误差将小于5~2%
5.答:
在欠阻尼的情况下,二阶系统的单位阶跃响应的暂态分量为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数。
四、计算题
1、解
(a)以平衡状态为基点,对质块
进行受力分析(不再考虑重力影响),如图解2-1(a)所示。
根据牛顿定理可写出
整理得
(b)如图解2-1(b)所示,取A,B两点分别进行受力分析。
对A点有
(1)
对B点有
(2)
联立式
(1)、
(2)可得:
2.解:
3.解:
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