第二章习题及解答
2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）
题图2-1
解：
1)分析
该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。
2)绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)自由度计算
其中n=5，P L=7, P H=0,
F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1
故该机构具有确定的运动。
2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b）
题图2-2
解：
1)分析
该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。
2) 绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。
3)自由度计算
其中n=4，P L=5, P H=1
F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1
故该机构具有确定的运动。
2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
题图2-3
解：
1)分析
2)绘制其机构运动简图(图2-3 b)
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。 3)计算机构自由度并分析其是否能实现设计意图
由图b 可知，452
00l h n p p p F ''=====
故
3(2)34(2520)00l h F n p p p F ''=-+--=?-?+--=
因此，此简易冲床根本不能运动，需增加机构的自由度。 4)提出两种修改方案
为了使机构能运动，应增加机构的自由度。方法可以是：在机构的适当位置，增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 图d 给出其中的两种方案。
新方案中：5
62l h n p p ===
新方案的机构自由度：35(262)1F =?-?+=
改进后的方案具有确定的运动。
2-4 如题图2-4所示为一小型压力机，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a ） （b ）
题图2-4
解：
1)分析
该压力机由齿轮1、偏心轮1’、连杆2、导杆3、叉形连杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8所组成，其中齿轮1与偏心轮1’固定连接组成一个构件，且为原动件，偏心轮1’与连杆2通过转动副联接，连杆通过铰链推动导杆移动，导杆的另外一端与连杆4构成转动副，连杆4的中部有一个滚子6，齿轮5的端面加工有一个凹槽，形成一个端面槽形凸轮，滚子6嵌入凸轮槽中，叉形连杆4另外一端与滑块7构成移动副，滑块7通过铰链与冲头联接，驱动冲头滑块作往复上下冲压运动。
2)作机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。 3)计算该机构的自由度
8
102
01(D )l h n p p p F ''=====处滚子的转动
3(2)38(21020)11l h F n p p p F ''=-+--=?-?+--=
故该机构具有确定的运动。
2-5 如题图2-5所示为一人体义腿膝关节机构，若以胫骨1为机架，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a ） （b ）
题图2-5
解：
1)分析
该机构所有构件均为杆状，且都是通过转动副相联接， 2)绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b ）所示。 3)计算自由度
5
70
00l h n p p p F ''=====
3(2)35271l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
故该机构具有确定的运动。
2-6 计算图2-6所示压榨机机的机构自由度。
（a ） （b ）
题图2-6
解：
该机构中存在结构对称部分，构件4、5、6和构件8、9、10。如果去掉一个对称部分，机构仍能够正常工作，故可将构件8、9、10上转动副G 、H 、I 、D 处带来约束视为虚约束；构件7与构件11在左右两边同时形成导路平行的移动副，只有其中一个起作用，另一个是虚约束；构件4、5、6在E 点处形成复合铰链。机构中没有局部自由度和高副。
去掉机构中的虚约束，则得到图(b)中实线所示的八杆机构，其中活动构件数为7=n ，机构中低副数10=l
P ，于是求得机构的自由度为：
11027323=?-?=--=h l P P n F
故该机构具有确定的运动。
2-7 计算题图2-7所示测量仪表机构的自由度。
题图2-7
解：
1)分析
该机构包括6个活动构件，其中导杆与扇形齿轮固联在一起组成构件5，齿轮与指针固联在一起组成构件6。
2)计算自由度
活动构件数为6n =，机构中低副数L 8P =，高副数H 1P =于是求得机构的自由度为：
L H 32362811F n P P =--=?-?-=
故该机构具有确定的运动。
2-8 如题图2-8所示为一物料输送机构，试绘制机构运动简图，并计算机构的自由度。
（a ） （b ）
题图2-8
解
1）分析
该机构中共包含有8个构件，且所有构件均通过转动副联接，其中曲柄为原动件。 2）绘制机构运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图2-8（b ）所示。 3)计算自由度
活动构件数为7n =，机构中低副数L 10P =，高副数H 0P =于是求得机构的自由度为：
L H 323721001F n P P =--=?-?-=
故该机构具有确定的运动。
2-9 如题图2-8所示为一拟人食指机械手，试绘制该机构的运动简图，并计算机构的自由度。
（a ） （b ）
题图2-9
解：
1)分析
该机构共有8个构件，其中手掌体为机架，活塞A 作直线移动，为原动件，其余运动副均为转动副。
2）绘制运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图2-9（b ）所示。 3）自由度计算
机构中活动构件数：7
100
00l h n p p p F ''=====
3(2)372101l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
故该机构具有确定的运动。
2-9 如题图2-9所示为某一机械中制动器的机构运动简图，工作中当活塞杆1被向右拉时，通过各构件传递运动迫使摆杆4、6作相向摆动，制动块压紧制动轮实现制动；当活塞杆1被向左拉时，迫使构件4、6作反相摆动，此时制动块与制动轮脱离接触，不起制动作用。试分析该机构由不制动状态过渡到制动状态时机构自由度变化情况。
解：
1）分析工作过程
制动过程中闸瓦经历了不接触制动轮，到单边闸瓦接触制动轮，再到两侧闸瓦全部压紧制动轮三种情况。闸瓦接触到制动轮之后，摆杆停止摆动，此时的摆杆可认为变成了机架的一部分，因此，制动过程中机构的构件数目会发生变化。 1)未刹车时，刹车机构的自由度
6
80
00l h n p p p F ''=====
3(2)36282l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
2)闸瓦,G J 之一刹紧车轮时，刹车机构的自由度
5
70
00l h n p p p F ''=====
3(2)35271l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
3) 闸瓦,G J 同时刹紧车轮时，刹车机构的自由度
4
60
00l h n p p p F ''=====
3(2)34260l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
2-10题4-３图为外科手术用剪刀。其中弹簧的作用是保持剪刀口张开，并且便于医生单手操作。忽略弹簧，并以构件1为机架，分析机构的工作原理，画出该机构的运动简图。
（a ） （b ）
题图2-10
解：
1）工作原理分析
若以构件1为机架，则该手术用剪刀由机架１、原动件２、从动件３、４组成，共４个构件。属于平面四杆机构。当用手握住剪刀，即构件１(固定钳口)不动时，驱动构件２，使构件２绕构件１转动的同时，通过构件３带动构件４(活动钳口)也沿构件１(固定钳口)上下移动，从而使剪刀的刀口张开或闭合。
2）绘制运动简图
选定比例尺后绘制机构运动简图如图2-10（b ）所示。 3）自由度计算
3
40
00l h n p p p F ''=====
3(2)33240l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
2-11 如题图2-11所示为一内燃机简图，试计算该机构的自由度，并确定该机构的级别，若选构件5为原动件，该机构又是几级机构。
（a ） （b ） （c ）
题图2-11
解：
1)计算此机构的自由度
3(2)372101l h F n p p p F ''=-+--=?-?=
2)取构件AB为原动件时，机构的基本杆组图如图b所示，此机构为Ⅱ级机构。
3)取构件EG为原动件时，机构的基本杆组图如图c所示，此机构为Ⅲ级机构。
第5章
思考题
5-1 齿轮传动要匀速、连续、平稳地进行必须满足哪些条件?
答齿轮传动要均匀、平稳地进行，必须满足齿廓啮合基本定律．即i12=ω1/ω2=O2P／O1P，其中P为连心线O1P2与公法线的交点。
齿轮传动要连续、平稳地进行，必须满足重合度ε≥l，同时满足一对齿轮的正确啮合条件。
5-2渐开线具有哪些重要的性质?渐开线齿轮传动具有哪些优点?
答：参考教材。
5-3具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点?
答若两齿轮传动的中心距刚好等于两齿轮节圆半径之和，则称此中心距为标准中心距．按此中心距安装齿轮传动称为标准安装。
（1)两齿轮的分度圆将分别与各自的节圆重合。
(2)轮齿的齿侧间隙为零。
(3)顶隙刚好为标准顶隙，即c=c*m=O.25m。
5-4何谓重合度?重合度的大小与齿数z、模数m、压力角α、齿顶高系数h a*、顶隙系数c*及中心距a之间有何关系?
答通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距p b的比值εα。称为齿轮传动的重合度。重合度的表达式为：
εα=[z1(tanαal—tanα’)±z2(tanαa2-tanα’)/2π
由重合度的计算公式可见，重合度εα与模数m无关．随着齿数z的增多而加大，对于按标准中心距安装的标准齿轮传动，当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度εα=1.981 此外重合度还随啮合角α’的减小和齿顶高系数h a*的增大而增大。重合度与中心距a有关(涉及啮合角α’)，与压力角α、顶隙系数c*无关。
5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点?为什么说无论齿条是否为标准安装，啮合线的位置都不会改变?
答由于不论齿条在任何位置，其齿廓总与原始位置的齿廓平行．而啮合线垂直于齿廓，因此，不论齿轮与齿条是否按标准安装，其啮合线的位置总是不变的，节点位置确定，齿轮的节圆确定；当齿轮与齿条按标准安装时，齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。这时齿轮的节圆与其分度圆重合，齿条的常节线也与其分度线重合。因此，传动啮合角α’等于分度圆压力角α，也等于齿条的齿形角α。
5-6节圆与分度圆、啮合角与压力角有什么区别?
答节圆是两轮啮合传动时在节点处相切的一对圆。只有当一对齿轮啮合传动时有了节点才有节圆，对于一个单一的齿轮来说是不存在节圆的，而且两齿轮节圆的大小是随两齿轮中心距的变化而变化的。而齿轮的分度圆是一个大小完全确定的圆，不论这个齿轮是否与另一齿轮啮合，也不论两轮的中心距如何变化，每个齿轮都有一个唯一的、大小完全确定的分度圆。
啮合角是指两轮传动时其节点处的速度矢量与啮合线之间所夹的锐角，压力角是指单个齿轮渐开线上某一点的速度方向与该点法线方向所夹的角。根据定义可知，啮合角就是节圆的压力角。对于标准齿轮．当其按标准中心距安装时．由于节圆与分度圆重合，故其啮合角等于分度圆压力角。
5-7．试问当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数应为多少?又当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个大? 答：cos b d mz α=，
()22f d m z ha c **=?-，
由f b d d ≥有()
()
()
2210.2541.451cos 1cos 20ha c z α**++≥
=
=--?
，当基圆与齿根圆重合时
41.15z '=，当42z ≥时，齿根圆大于基圆。
5-8何谓根切?它有何危害，如何避免?
答 用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的交点超过了被切齿轮的啮合极限点时，则刀具的齿顶将切人轮齿的根部，破坏已切制好的渐开线齿廓，这种现象叫根切现象。根切将使齿根弯曲强度降低，重合度减小，应尽量避免。
欲使被切齿轮不产生根切，刀具的齿顶线不得超过N1点，即
h a *≤N 1Q=PN 1sin α=γ1 sin α=(mzsin 2
α)/2
得： *22sin a
h z α
≥
加工标准直齿圆柱齿轮时，h a *=1, α=20o不发生根切的最少齿数 Z min =17
采用变位齿轮等可以避免根切。
5-9齿轮为什么要进行变位修正?齿轮正变位后和变位前比较，参数z 、m 、α、h a 、h f 、d 、d a 、d f 、d b 、s 、e 作何变化?
答 渐开线标准齿轮与变位齿轮的基本参数m ，α，h a *，c*相同均为标准值，标准齿论传动虽然具有设计比较简单、互换性较好等一系列优点，但随着机械工业的发展，也暴露出许多不足之处，比如：在一对相互啮合的标准齿轮中，由于小齿轮齿廓渐开线的曲率半径较小。齿根厚度也软薄，而且参与啮合的次数又较多，因而强度较低，容易损坏，从而影响整个齿轮传动的承载能力；标准齿轮不适用于中心距不等于标准中心距的场合，当中心距小于标准中心距时．根本无法安装。当中心距大于标准中心距时。虽然可以安装，但将产生较大的齿侧间隙。而且其重合度也将随之降低，影响传动的平稳性；当采用范成法切制渐开线齿轮时，如果被加被加工的标准齿轮的齿数过少，则其齿廓会发生根切现象，将降低轮齿的抗弯强度’而且还可能使齿轮传动的重合度降低等，为了改善和解决标准齿轮存在的上述不足，就必须突破标准齿轮的限制，对齿轮进行必要的修正．即变位修正。
比较齿轮正变位后和变位前，参数z ．m ，α，d,h a ，h f 不变; d a ，d f ， s 增大，e 减小。 5-10变位齿轮传动的设计步骤如何? 答 根据所给定原始数据的不同，变位齿轮传动的设计方法也不相同，概括起来有以下三种情况。
（1)当给定的原始数据为z 1，z 2，m ，α及h a *时的设计步骤
1)选定传动的类型，若z 1+z 2<2z min ，则必须采用正传动。否则．也可以考虑选用其他类型的传动。
2)选定两轮的变位系数．齿轮传动的质量主要取决于变位系数的选择，保证不发生根切，即所选择的变位系数x 不应小于xmin ；保证齿顶有一定的厚度，一般齿顶厚不小于O.4m ；保证重合度不小于许用值；保证传动时不发生干涉现象。
3)根据变位齿轮的传动计算公式计算出两轮的几何尺寸。
(2)当给定的原始数据为z 1，z 2，m ，α,α`及h a *时的设汁步骤， 1)先求出啮合角α’：cos α’=(a/a`)cos α; 2)算出两轮的变位系数之和：1212()(`)
2tan x x inv inv x x ααα
+-+=
3)按z 1+z 2的值，分别选定x 1和x 2；
4)根据变位齿轮的传动计算公式计算出两轮的几何尺寸。 (3)当给定的原始数据为i, m,α’及h a *时的设计步骤 1)确定齿轮的齿数。由于 112cos cos `()(1)
2cos `2cos `
mz m z z i αα
ααα=
+=+ 所以 12`
(1)z i m
α≈
+ z 2=iz 1 2)其余按(2)中的步骤进行。
5-11为什么斜齿轮的标准参数要规定在法面上，而其几何尺寸却要按端面来计算? 答 由于斜齿轮的齿面为一渐开螺旋面．故其端面齿形和垂直于螺旋线方向的法面齿形是不相同的。因而斜齿轮的端面参数与法面参数也不相同。由于在制造斜齿轮时，常用齿条形刀具或盘状铣刀切齿，在切齿时刀具是沿着齿轮的螺旋线方向进刀的，因此必须按齿轮的法面参数来选择刀具，故斜齿轮法面上的参数(模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数等)应与刀具的参数相同，且为标准值。
在计算斜齿轮的主要几何尺寸时需要按端面考虑，原因是：端面参数代表齿轮的实际大小，法面是假想的。
5-12斜齿轮传动具有哪些优点? 什么是斜齿轮的当量齿轮?为什么要提出当量齿轮的概念?可用哪些方法来调整斜齿轮传动的中心距? 答：参考教材。
5-13平行轴和交错轴斜齿轮传动有哪些异同点? 答 相同点：平行轴斜齿轮传动和交错轴斜齿轮传动，其轮齿的齿向均相对于齿轮的轴线倾斜了一个角度，称为螺旋角，就单个齿轮而言．平行轴斜齿轮传动仍然是斜齿轮传动；两者的正确啮合条件共同点是两轮的法面模数及法面压力角应分别相等。
不同点：平行轴斜齿轮传动的两个齿轮的轴线是平行的，即常见的斜齿轮传动，而交错轴斜齿轮传动其轴线之间不是平行的，而是交错的。两者的正确啮合条件不同点是一对斜齿轮传动的两轮的螺旋角对于外啮合，应大小相等，方向相反，对于内啮合，应大小相等，方向相同，而一对交错轴斜齿轮传动，由于在交错轴斜内轮传动中两轮的螺旋角未必相等，所以两轮的端面模数和端面压力角也未必相等‘
5-14何谓蜗杆传动的中间平面?蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 答：参考教材。
5-15蜗杆传动可用作增速传动吗? 答 蜗杆传动中，当蜗杆的导程角”小于啮合轮齿间的当量摩擦角φ时，传动就具有自锁性：具有自锁性的蜗杆蜗轮传动，只能由蜗杆带动蜗轮．而不能由蜗轮带动蜗轩，即不能用蜗轮作为主动件，也就不能作为增速传动。：否则．当蜗杆的导程角γ；大于啮合轮齿间的当量摩擦角φ时。可以用蜗轮作为原动件，可以作为增速传动。
5-16 以前蜗杆传动的蜗杆头数为1～4头，而现在发展为1～10头，试说明为什么有这种
发展变化?
答: 最近又有一种新的动向，由于蜗杆传动特别平稳，噪声极小，故目前在要求传动平稳性高和噪声低的地方，即使传动比i 不大(i ≥4～5)，也有采用蜗杆传动的。为了适应这种情况，蜗杆的头数由以前的l ～4增加到1～10。 5-17试确定图10-3a 所示传动中蜗轮的转向，及图b 所示传动中蜗杆和蜗轮的螺旋线的旋向。
答：图a 所示蜗杆为右旋蜗杆，现用右手，让四指沿蜗杆圆周速度方向，则右手大拇指的相反方向，即为蜗轮在节点P 处的圆周速度方向，故蜗轮将沿逆时针方向回转。
在图b 中，根据所给蜗轮及蜗杆的转向，即要求蜗轮在节点P 处的圆周速度方向垂直于图面并指向里，故蜗杆沿轴向相对于蜗轮的运动方向则垂直于图面并指向外，而要四指沿蜗杆转向(顺时针方向)，而大拇指沿蜗杆轴向运动方向(垂直于图面指向外)，只有右手才能适应，故为右旋蜗杆，而蜗轮的旋向始终与蜗杆的一致，即也为右旋。
5-18什么是直齿锥齿轮的背锥和当量齿轮?一对锥齿轮大端的模数和压力角分别相等是否是其能正确啮合的充要条件?
5-19、C`、C``为由同一基圆上所生成的几条渐开线。试证明其任意两条渐开线(不论是同向的还是反向的)沿公法线方向对应两点之间的距离处处相等。
证：根据渐开线的特性可知1122A B A B AB ==，1122B E B E BE ==
所以：原式得证。
5-20测量齿轮公法线长度是检验渐开线齿轮精度的常用方法之一。试回答下列问题：(1)希望测量用卡尺的卡脚与齿廓的切点(测点)在齿轮的分度圆附近，跨测齿数应为多少?(2)当跨测齿数为k 时，对于渐开线标准齿轮其公法线的长度L k 应为多少?(3)在测定一个模数未知的齿轮的模数时，为什么常用跨测k 个齿和(k-1)个齿的公法线长度差来确定?
答 : a)设卡尺两卡脚与齿廓的切点a 、b 刚好在分度圆上(图10-1)，则∠aOb=2α，α为分度圆压力角。
齿轮的半齿距角为180°／z ，设在∠aOb 角范围内包含的齿数为k ，则 (2k-1)×180°／z=2α 故 k=z α／180°+0.5
按上式所求得的跨测齿数一般不为整数，而跨测齿数必须取整。若向大取整，则实际测点向齿廓齿顶移动，反之则向齿根移动。
b)由图10-1可明显看出，公法线长度包含着(k-1)个基圆齿距和一个基圆齿厚，故
由上式可见L k -L(k-1)恰等于一个基圆齿距，而在齿轮加工中，基圆齿距p b 的误差是很小的，故只要齿轮的压力角已知，即可由此很准确地确定出模数m 来，而与齿轮是否变位，齿顶高系数的大小和齿顶高是否削减，齿厚是否减薄，齿顶圆直径偏差大小等无关。
计算题
5-1．一渐开线标准齿轮，z=26，m=3 mm ，ha*=1，α=20。
，求齿廓曲线在齿顶圆的压力角αa, 齿顶圆直径da, 分度圆曲率半径ρ和齿顶圆曲率半径ρa 。 ． 解：cos 36.6482
b mz
r α=
=， ()
2422
a m z r +=
=， 1cos
29.24b
a a
r
r α-==? 36.6482013.34b r tg tg ρα==?=
36.64829.2420.515a b a r tg tg ρα==?=
5-2.已知一标准直齿圆柱齿轮，齿数Z=35，模数m=4，求此齿轮的分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径，基圆直径，齿顶圆压力角、齿根圆压力角、齿厚和齿槽宽？ 解：mm mz d 140354=?==
()
mm h z m d a a 1483742*
=?=+=
()1305.32422**
=?=--=c h z m d a f mm
56.13120cos 140cos === αd d b mm
26.27arccos
==a
b
d d a
α
arccos
==f
d d b f
α
28.62
==
=m
e s π
5-3已知一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5 mm ，压力角α=20。，中心距a=350 mm ，传动比i 12=9／5，试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。 解：因为1193505m a z z z ??=
+= ???
，所以有，150z =，290z =， 分度圆直径：11550250d mz ==?=，22590450d mz ==?= 齿顶圆直径：(
)112260a d m z ha
*
=+=，()2
22460a d
m z ha *=+=
基圆直径：11cos 234.92b d mz α==，22cos 422.86b d mz α== 齿厚：1031.4162
m
s ππ=
==，齿槽宽：515.7082
m
e ππ=
==
5-4设有一对外啮合齿轮的z 1=30，z 2=40，m=20 mm ，α=20。，ha*=1。试求当a ’=725 mm
时，两轮的啮合角α’。又当啮合角α’=22。30，
时，试求其中心距a ’。 解：（1）.求啮合角α
12()20(3040)
70022m z z a mm +?+=
== 700
'arccos(cos )arccos(
cos 20)2452''725
a ααα==?=? （2）.当'2230'α=?时，中心距'α
cos cos 20'700711.981cos 'cos 2230'
a a
mm αα?
==?=?
5-5已知一对外啮合变位齿轮传动的Z 1=Z 2=12，m=10 mm ，α=20。
，ha*=1，a ’=130 mm ，
试设计这对齿轮(取x 1=x 2)o 解：（1）.确定传动类型：1210
()(1212)120'13022
m a z z a mm =
+=+==
故此传动比应为正传动。
（2）.确定两轮变位系数
()()()()12
12120'arccos(
cos )arccos(cos 20)2950''130
'12122950'200.294
2220a a z z inv inv inv inv x x tg tg ααααα==?=?+-+?-?+===?
计算几何尺寸
1212121211211121112112(')/ 1.0
0.249
()13.755() 6.2551202147.512107.49cos 112.763(/22)20.254
a a f f a a a f f f
b b y a a m y x x y h h ha x m mm h h ha
c x m mm
d d mz mm d d d h mm d d d h mm d d d mm s s xtg m σαπα***=-=?=+-===+-===+-======+===-======+=
5-6图示为一渐开线齿廓齿轮的一个轮齿，试证明其在任意的圆周上的齿厚的表达式如下：
S i =sr i /r -2 r i (inv αi -inv α) 式中，s 为分度圆齿厚。
证明：∵?=∠BOB-2∠BOC=(s/r)-2(i θθ-)=(s/r)-2(i inv inv αα-)
∴ (/)2()i i i i i s r sr r r inv inv ?αα==--
5-7在图中，已知基圆半径r b =50 mm ，现需求：
1)当r K =65 mm 时，渐开线的展角θK 、渐开线的压力角αK 和曲率半径ρK 。
2)当θK =5。
时，渐开线的压力角αK 及向径r K 的值。
解：（1)cos /50/650.7692k b k r b α===, 0'
3943k α=,
000.1375257.37.8799k θ=?=,
0'tan 50tan 394341.54k b k p r mm α===
（2)∵ 05k k inv θα== ∴0'
1650k α=,
0'
50
52.247cos cos1650
b k k r r α=
==
5-8．图示为一渐开线变位齿轮，其m=5 mm ，α=200，z=24，变位系数x=0.05。当用跨棒距来进行测量时，要求测量棒2正好在分度圆处与齿廓相切。试求所需的测量棒半径rp ，以及两测量棒外侧之间的跨棒距L 。
提示" r p =．NC —NB ，L=2(OC+r p )。
5-9．一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知：m=4mm ，α=20°，z 1=25，Z 2=35，ha*=l, C*=0.25，安装中心距比标准中心距大2 mm 。试求： (1)中心距a` (2)啮合角α`； (3)有无齿侧间隙? (4)径向间隙c ；
(5)实际啮合线长度B 1B 2。
解：1）124
()(2535)12022
m a z z =+=+=，'21202122a a =+=+=， 2）''cos cos a a αα= '0'''
'
a r c c o s c o s 222620a a
αα=， 3）有，
4) *
0.2541c c m ==?= 5）''11212cos()cos()19.4722
a a mz mz
B B tg tg tg tg αααα=
-+-= 5-10已知一对标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的α=20。、m=5 mm 、z 1=19、z 2=42，试求其重
合度ε。。问当有一对轮齿在节点P 处啮合时，是否还有其他轮齿也处于啮合状态；又当一对轮齿在B1点处啮合时，情况又如何?
解：（1）0
12cos 24cos 207.5b b p p m πα===?=
（2)0111arccos(/)31.32a b a r r α==, 0222arccos(/)28.24a b a r r α==
222220002
0(tan tan )cos (tan tan )22
cos 20(tan 28.24tan 20)2
40cos 20(0.53710.364)9.75
b p a a d mz
B mz ααααα=-=-=
-=?-=
0001
10cos 20(tan 31.32tan 20)
2
40cos 20(0.6080.364)9.17p mz B =
-=?-= （3)
11220
2[(tan tan )(tan tan )]/2[20(tan 31.32tan 20)(tan 28.24tan 20)]/2[20(0.6080.364)30(0.53710.364)]/2 1.6
z z z αεααααπ
ππ=-+-=-+-=-+-=
5-11．巳知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮．按标准中心距安装，齿轮的齿数z 1=19，z 2=42．模数m=5mm ，分度圆压力角α=20°，齿顶高系数ha *=1。 (1)作示意图算出理论啮合线，实际啮合线； (2计算重合度；
(3)说明重合度的物理意义，并根据计算结果，注明单对齿啮合区和双对齿啮合区。
解：
''12121221''1122cos ()cos ()
22cos ()()2a a b b a a mz mz
a tg tg a tg tg B B B P B P P P m z tg tg z tg tg αααααεπαααααπ
-+-+===-+-=
5-12．有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮 Z 1=19、Z 2=52、α=20。
、m=5 mm 、ha*=1，试
1)按标准中心距安装时，这对齿轮传动的重合度εα;
2)保证这对齿轮能连续传动，其容许的最大中心距a ’ 。
解：1）两轮的分度圆半径、齿顶圆半径，齿顶圆压力角分别为
1122/2519/247.5/2552/2130r mz mm mm r mz mm mm
==?===?=
*11*2200
11100
222(47.515)52.5(13015)135arccos(cos /)arccos(47.5cos 20/52.5)31.77arccos(cos /)arccos(130cos 20/135)25.19a a a a a a a a r r h m mm mm
r r h m mm mm
r r r r αααα=+=+?==+=+?===?===?=
又因两齿轮按标准中心距安装，故'
αα=。于是，由式（10-18）可得
112220
[(tan tan )(tan tan )]/(2)
[19(tan 31.77tan 20)52(tan 25.19tan 20)]/(2)1.65
a a a a z z εααααππ=-+-=?-+?-=
2）保证这对齿轮能连续传动，必须要求其重合度1αε≥，即
''
1122[(tan tan )(tan tan )]/(2)1a a a z z εααααπ=-+-≥
故得啮合角为
'112212000
arctan[(tan tan 2)/()]
arctan[(19tan 31.7752tan 25.192)/(1952)]22.8659a a z z z z αααππ≤+-+=?+?-+= 于是，由式（10-15）即可得这对齿轮传动的中心距为
'''
120
cos /cos ()cos /cos (47.5130)cos 20/cos 22.8659181.02r r mm mm
αααααα==+≤+?=
即为保证这对齿轮能连续传动，其最大中心距为181.02mm
5-13有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动。已知Z 1=17，Z 2=118，m=5 mm ，α=20。
，ha*=l ，a ，
=337.5 mm 。现发现小齿轮已严重磨损，拟将其报废。大齿轮磨损较轻(沿分度圆齿厚两侧的磨损量为0.75 mm)，拟修复使用，并要求所设计的小齿轮的齿顶厚尽可能大些，问应如何设计这一对齿轮?
解：*011(2)
arccos cos /[]31.7722
a mz m z ha αα+==, 0226.24a α= 11220000
(tan tan )(tan tan )
[
]
219(tan 31.77tan 20)42(tan 26.24tan 20)[] 1.63
2a a z z αααααεπ
π
-+-=?-+?-== 5-14．在某设备中有一对直齿圆柱齿轮，已知Z 1=26，i 12=5，m=3 mm ， =20。
，ha* =1，齿宽B=50 mm 。在技术改造中，为了改善齿轮传动的平稳性，降低噪声，要求在不改变中心距和传动比的条件下，将直齿轮改为斜齿轮，试确定斜齿轮的Z 1`、Z 2`、m n 、β，并计算其重合度ε。
解：原直齿圆柱齿轮传动的中心距为
12(1)/2326(15)/2234a mz i mm mm =+=??+= （2分） 改为斜齿轮传动后，为了不增加齿轮的几何尺寸，取斜齿轮的法面模数
3m m m mm ==，在不改变中心距和传动比的条件下，则有
''
1121(1)/(2cos )3(15)/(2cos )234a mz i mm z ββ=+=?+=
当取020β=时，由上式可求得'124.43z =。为了限制0
20β<，可取
'''1212125,525125z z i z ===?=。为维持中心距不变，故重新精确计算螺旋
角为
''120
'
''
arccos[()/(2)]
arccos[3(25125)/(2234)]155633
n m z z a mm mm β=+=?+?= （2分）
中南大学军事理论课程考试试卷 （时间：120分钟） 学院班级姓名学号 一、单项选择题（每题2分，共24分） 1、中国人民解放军是我国武装力量的组成部分。（ A ） A、主要 B、重要 C、必要 D、次要 2、未来信息化战争中，军队规模将向方向发展。（ C ） A、大型化 B、一体化 C、小型化 D、立体化 3、军事航天技术是指为服务的航天技术。（ D ） A、侦查 B、通信 C、导航 D、军事目的 4、战争被视为世界第一场交战双方都广泛实施信息战的战争，战争中北约方面广泛实施了战略、 战术级信息作战。（ B ） A、海湾战争 B、科索沃战争 C、阿富汗战争 D、伊拉克战争 5、在我国，领导和管理国防科研生产属于在国防方面的职权。（ A ） A、国务院 B、中央军委 C、全国人大及其常委会 D、总参谋部 6、是仅次于中国的最大的发展中国家和人口大国，也是南亚次大陆举足轻重的国家，其政治、 经济、军事潜力巨大。（ B ） A、巴基斯坦 B、印度 C、越南 D、泰国 7、在中国周边国家中，俄罗斯、、印度、印度尼西亚等国都是世界或地区大国。（ C ） A、韩国 B、越南 C、日本 D、巴基斯坦 8、在近代，沙俄侵吞了中国东北多万平方千米的土地。（A ） A、150 B、220 C、300
D、50 9、中国人民解放军空军成立于。（ C ） A、1927年8月1日 B、1949年4月23日 C、1949年11月11日 D、1966年7月1日 10、高技术是、的概念，具有战略性、创新性、渗透性等特征。（ A ） A、动态的、发展的 B、静止的、绝对的 C、动态的、相对的 D、静止的、不变的 11、中国及其周边不仅是世界人口最密集、大国最集中的地区，也是和潜在热点最多的地区。（ A ） A、世界热点 B、地区热点 C、中越边界 D、中俄边界 12、信息化作战平台是指所依托的作战平台。（ A ） A、C4ISR系统 B、武器装备 C、信息化弹药 D、卫星系统 二、判断题，对的打?，错的打?（每题1分，共10分） 1、国防的对象，一是侵略，二是武装颠覆。（√） 2、武装力量是国家或政治集团拥有的政治组织的总称。（×） 3、被称为世界兵书“鼻祖”的是《战争论》。（×） 4、为适应战争形态新的发展变化，中央军委确立了推进中国特色的军事变革，实现军队建设由半机械 化向机械化跨越式发展的战略决策。 （×） 5、微电子技术的发展速度和规模已成为衡量一个国家军事高技术进步和武器装备水平的重要标志。（√） 6、武器装备信息化是进行信息化战争的基础和前提，是真正具备信息化战争能力的关键因素。（√） 7、当代高技术主要包括信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术和海洋技术等。（×） 8、火箭弹缺少制导系统这一要素，所以不能称为导弹。（√） 9、中印边界全长约2000千米，分为东、中、西三段，争议面积共达12.5万平方千米。（√） 10、第四次信息革命以计算机技术的发明为标志。（×） 三、简答题（每小题6分，共36分） 1、现代国防的基本特点有哪些？ 1.现代国防是综合国力的集中体现 2.现代国防是多种斗争形式的综合角逐 3.现代国防是国家行为和国际行为的结合 4.现代国防兼具实战功能和威慑功能 5.现代国防具有多层次的目标 2、毛泽东军事思想的主要内容有哪些？ .无产阶级的战争观和方法论、人民军队建设理论、人民战争思想、人民战争的战略战术、国防建设理论 3、我党在新形势下的强军目标是什么？ 建设一支听党指挥、能打胜仗、作风优良的人民军队，是党在新形势下的强军目标。 4、什么是军队自动化和军队自动化系统？
一. 单选题（共20题,共80分） 1. 一个齿轮上的圆有（）。（4分） A.齿顶圆和齿根圆 B.齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆 C.齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 2. 标准齿轮的压力角为，在（）上。（4分） A.基圆 B.分度圆 C.节圆 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 3. 渐开线齿轮传动平稳是因为（）。（4分） A.传动比 B.轮齿所受的正压力方向不变 C.啮合线通过节点 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 4. 一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为（）。（4分） A. B. C. ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 5. 为避免根切，设计标准的齿轮传动时，其齿轮的齿数Z应满足条件（）。（4分） A. B.
★标准答案：A ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 6. 加工标准齿轮，齿条刀具如何移位。（4分） A.刀具中线与齿轮分度圆相离 B.刀具中线与齿轮分度圆相割 C.刀具中线与齿轮分度圆相切 ★标准答案：C ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 7. 加工正变位齿轮，齿条刀具如何移位。（4分） A.刀具中线与齿轮分度圆相切 B.刀具中线与齿轮分度圆相离 C.刀具中线与齿轮分度圆相割 ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 8. 两渐开线齿轮的齿形相同，则（）。（4分） A.它们的模数一定相等 B.它们一定满足正确啮合条件 C.它们的基圆和压力角一定相等 ★标准答案：C ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 9. 一对互相啮合的齿轮，压力角应满足（）。（4分） A. B. C. ★标准答案：B ☆考生答案： ★考生得分：0 分评语： 10. 轴交角为的蜗杆传动，若蜗轮的螺旋角为右旋，则蜗杆的螺旋升角为（）。（4分）
自动化专业本科培养方案 一、专业简介 自动化专业培养在自动化及其相关领域从事科学研究、技术开发、教育及管理等工作的高素质复合型人才。专业创办于1958年，是国家级特色专业和湖南省重点专业。拥有教育部自动化工程研究中心和湖南省先进控制与智能自动化工程实验室等高水平学科平台,以及工业大数据研究中心、复杂过程检测与控制系统、电力传动开放式综合系统等先进研究开发平台。在生产过程控制、交通信息工程与控制等领域具有科研优势和行业特色，专业师资力量雄厚，科研成果丰硕。具有一级学科硕士和博士授予权、博士后流动站，以控制理论与控制工程、交通信息工程国家重点学科为依托，形成了完整的本、硕、博各层次专业人才培养体系。 二、培养目标 本专业培养适应经济社会和自动化科学与技术发展需要，具备良好的思想道德修养和身心素质，掌握必备的数学与自然科学基础知识和自动化领域相关的基本理论、方法及技能，具备良好的科学思维能力和解决自动化领域工程问题能力，了解和紧跟学科专业发展前沿，能在团队中有效发挥作用，能通过继续教育或其他的终身学习途径拓展自己的能力，具有社会和环境意识，能够在自动化及相关领域从事系统设计、产品研发、科学研究和技术管理等工作的复合型高级人才，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。 毕业后5年左右，毕业生应能达到以下目标： 1）具有良好的人文科学素养、工程职业道德和社会责任感，能够积极服务国家与社会；2）能够运用自动化领域的专业知识、工程技能和现代工具，具备研究与解决现实中复杂工程问题的能力；3）在现代工业工程控制、运动控制、电气控制、自动化仪表、智能制造等领域具有较强的科学研究、技术开发、管理与决策能力；4）具备良好的沟通与表达能力及一定的组织管理能力，能够在多学科、跨文化背景中发挥有效作用；5）具有创新意识、终身学习能力与可持续发展理念，能够自我更新知识、不断提升能力。
中国国防复习题 注：红色为修改后的答案 一．基础题 1、国防的含义、目的、手段 答：含义：国家为防备和抵制侵略，制止武装颠覆，保卫国家的主权，统一，领土完整和安全所进行的军事活动及军事有关的政治，经济，外交，科技，教育方面的活动。 目的：捍卫国家的主权；保卫国家的统一；保卫国家的领土完整；维护国家的安全。 手段：包括军事活动以及与军事有关的政治、经济、外交、科技、教育等方面的活动。 2、我国上下几千年的国防历史给我们的启示 答：①强大的国防必须要有强大的经济发展力量做后盾②国防的兴衰取决于国家政治的兴衰③巩固国防必须建设质量高、数量足的军队④武器装备的优劣是决定国防强弱的重要因素⑤只有国家统一、民族团结才能形成强大的国防⑥国防意识是国防赖以确定的精神根基 3、我国武装力量的构成 答：中国人民解放军现役部队和预备部队、人民武装警察部队和民兵组成的人民武装力量。 4、我国国防的基本目标。 答：巩固国防，防备和抵制侵略②制止分裂，实现祖国完全统一③制止武装颠覆，维护社会稳定④加强国防建设，实现国防和军队现代化⑤维护世界和平，反对侵略扩张5、我国的全民国防教育日是哪一天 答：每年的九月第三个星期六。 6、我国的陆地国土面积、海洋国土面积、大国土面积分别是多少 答：陆地面积约960万平方公里；海洋国土面积约300万平方公里；国土面积：约1260万平方公里。 7、我国的陆地边界线和海岸线分别是多少 答：陆上国界线长达22300多千米；海岸线：1.8万多千米 8、中国人民解放军的构成 答：陆军、海军、空军、第二炮兵、中国人民武装警察部队和各种兵种部队。 9、建国后三次大裁军的概况。答：1985年-100万，1997年-50万，2003年-20万 10、《孙子兵法》的作者、产生时间 答：作者：孙武；产生时间：中国春秋战国时期 11、毛泽东人民军队思想的内容 答：①党对军队的绝对领导是建军的根本原则②没有一支人民的军队，便没有人民的一切③全心全意为人民服务是人民军队的唯一宗旨④政治工作是人民军队的生命线 12、我军政治工作三大原则 答：官兵一致、军民一致、瓦解敌军的原则。 13、新时期军队建设“五句话”总要求
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械原理 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必相似于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该增大凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作等加速运动，后半程 作等减速运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度不变；增多齿数，齿轮传动的重合度增大。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有 3 个速度瞬心，且位于同一条直线。 14.铰链四杆机构中传动角γ为90度，传动效率最大。 15.连杆是不直接和机架相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为低副。 16.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率小于等于0 。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为余角，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为z/cos3β。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其模数相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系。
(一) 单选题 1. 用节点法分析电路，各节点方程的自导（）。 (A)恒为 正 (B) 恒为 负 (C) 恒为 零 (D) 可正可 负 参考答案： (A) 2. 一个具有4个结点和8条支路的平面网络，则其电路中独立的节点方程个数是（）。 (A)3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 参考答案： (A) 3. 图1.2所示电路中，已知V，则电压源电压为（）。 (A)5V (B) (C) 12V (D)
参考答案： (C) 4. 特勒根定理1的本质是（）。 (A)KVL的 体现 (B) KCL的 体现 (C) KVL和KCL 的体现 (D) 功率 守恒 参考答案： (A) 5. 电路如图1.1所示，电阻R获得最大功率时，其阻值R等于（）。 (A)4 (B) 3 (C) 2 (D) 1 参考答案： (C) 6. 节点电压法的本质是（）。 (A)KVL的体 现 (B) KCL的体 现 (C) KVL和KVL的体现
参考答案： (B) 7. 一个具有5个结点和8条支路的平面网络，则其电路中独立的回路方程个数是（）。 (A)5 (B) 8 (C) 4 (D) 3 参考答案： (A) 8. 回路电流法自动满足（）。 (A)KVL (B) KCL (C) KVL和KVL 参考答案： (A) 9. 无源一端口电阻网络的端电压和端电流分别为24V和6A，则无源一端口网络的输入 电阻为（）。 (A) (B) (C) (D) 参考答案： (D) 10. 若元件ab的电压V，电流A，则此元件电压和电流的参考方向是（）。
(A)关联参考方向(B) 非关联参考方向(C) 不确定 参考答案： (B) 11. 某含源一端口电阻网络的，，则短路电流（）。 (A)4A (B) 5A (C) 10A (D) 20A 参考答案： (B) 12. 节点电压法自动满足（）。 (A)KVL (B) KCL (C) KVL和KVL 参考答案： (B) 13. 无源一端口电阻网络可等效变换为（）。 (A)电阻和电压源的 串联 (B) 电导和电流源的 串联 (C) 电 阻 参考答案： (C) 14. 流过理想电压源的电流大小与外电路（）。 (A)有关(B) 无关(C) 不确定 参考答案： (A)
---○---○--- ---○---○--- ………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 中南大学考试试卷(1) 20 ~20 学年 1 学期 电子技术 课程 时间100分钟 一、 选择题(本题10分，每小题2分) 1、电路如图所示，所有二极管均为理想元件，则D1、D2、D3的工作状态为（ ）。 A ．D1导通，D2、D3截止； B ．D1、D2截止，D3导通； C ．D1、D3截止，D2导通； D ．D1、D2、D3均截止； 2、存储器的电路结构中包含（ ）、存储电路和输入/输出电路（或读写控制电路）这三个组成部分。 3、已知Intel2114是1K* 4位的RAM 集成电路芯片，它有地址线（ ）条，数据线（ ）条。 4、右图所示波形反映的逻辑函数是（ ）。 （其中A 、B 为输入波形，Y 为输出波形） A ．与非； B ．异或； C ．同或； D ．或； 5、对功率放大电路的基本要求是在不失真的情况下能有（ ）。 A ．尽可能高的电压放大倍数 B.尽可能大的输出功率 C. 尽可能小的零点漂移 6、位D/A 转换器当输入数字量10000000为5v 。若只有最低位为高电平，则输出电压为（ ）v ；当输入为10001000，则输出电压为（ ）v 。 7、已知被转换的信号的上限截止频率为10kHz ，则A/D 转换器的采样频率应高于（ ）kHz ；完成一次转换所用的时间应小于（ ）。
二、简答题（24分） 1．写出下图电路输出逻辑表达式。 2．图中各触发器的初始状态Q＝0，试画出在CP信号连续作用下各触发器Q端的电压波形。 6、如图所示为一555定时器应用电路 （1）说明该电路的功能； （2）试画出电路的电压传输特性曲线。 4．下图电路中，变压器副边电压有效值为2U2。 （1）画出u2、u D1和u O的波形； （2）求出输出电压平均值U O（AV）
一、中国国防复习题Goodbye 1、国防的含义、目的、手段 答：含义：国家为防备和抵制侵略，制止武装颠覆，保卫国家的主权，统一，领土完整和安全所进行的军事活动及军事有关的政治，经济，外交，科技，教育方面的活动。 目的：捍卫国家的主权；保卫国家的统一；保卫国家的领土完整；维护国家的安全。 手段：包括军事活动以及与军事有关的政治、经济、外交、科技、教育等方面的活动。 2、我国上下几千年的国防历史给我们的启示 答：①强大的国防必须要有强大的经济发展力量做后盾②国防的兴衰取决于国家政治的兴衰③巩固国防必须建设质量高、数量足的军队④武器装备的优劣是决定国防强弱的重要因素⑤只有国家统一、民族团结才能形成强大的国防⑥国防意识是国防赖以确定的精神根基 3、我国武装力量的构成 答：中国人民解放军现役部队和预备部队、人民武装警察部队和民兵组成的人民武装力量。 4、我国国防的基本目标。 答：巩固国防，防备和抵制侵略②制止分裂，实现祖国完全统一③制止武装颠覆，维护社会稳定④加强国防建设，实现国防和军队现代化⑤维护世界和平，反对侵略扩张 5、我国的全民国防教育日是哪一天 答：每年的九月第三个星期六。 6、我国的陆地国土面积、海洋国土面积、大国土面积分别是多少 答：陆地面积约960万平方公里；海洋国土面积—300万平方公里；国土面积：约1260万平方公里。 7、我国的陆地边界线和海岸线分别是多少 答：陆上国界线长达22300多千米；海岸线：1.8万多千米 8、中国人民解放军的构成 答：陆军、海军、空军、第二炮兵。 9、建国后三次大裁军的概况。答：1985年-100万，1997年-50万，2003年-20万 10、《孙子兵法》的作者、产生时间答：作者：孙武；产生时间：中国春秋末时期 11、毛泽东人民军队思想的内容 答：①党对军队的绝对领导是建军的根本原则②没有一支人民的军队，便没有人民的一切③全心全意为人民服务时人民军队的唯一宗旨④政治工作是人民军队的生命线 12、我军政治工作三大原则答：官兵一致、军民一致、瓦解敌军的原则。 13、新时期军队建设“五句话”总要求 答："政治合格，军事过硬，作风优良，纪律严明，保障有力" 14、江泽民的“科技强军”战略 答:实现由数量规模型向质量能效型、由人力密集型向科技密集型转变；把国防科研和武器装备建设摆在提高军事实力的突出位置；把人才培养作为军队现代化建设的根本大计。15、新世纪新阶段我军历史使命 答：军队要为党巩固执政地位提供重要的力量保证，为维护国家发展的重要战略机遇期提供坚强的安全保障，为维护国家利益提供有力的战略支撑，为维护世界和平与促进共同发展发挥重要作用。 16、胡锦涛以人为本的治军思想 答：坚持在国防和军队建设中贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，就是要把“科技强军”
中南大学2018年全国硕士研究生入学考试 《自动控制原理》考试大纲 I.考试性质 《自动控制原理》考试是为中南大学招收控制科学与工程学科的硕士研究生而设置的专业课程考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段《自动控制原理》课程的基本概念、基本理论、分析计算方法，以及运用所学理论和方法综合分析和设计自动控制系统的能力，评价的标准是高等学校控制类相关专业优秀本科毕业生应达到的水平，确保被录取者具备扎实的自动控制理论基础，以便在研究生阶段能够顺利开展控制科学与工程相关课题的研究。 II.考查目标 《自动控制原理》科目考试内容涵盖自动控制的一般概念、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正方法、非线性控制系统的分析方法等。要求考生： 1、熟悉自动控制的基本方式、反馈控制原理、自动控制系统的基本类型、对自动控制系统的基本要求以及自动控制理论的专业术语。 2、能够熟练运用微分方程和传递函数建立控制系统的数学模型；能够熟练绘制控制系统的方框图并利用等效变换规则对方框图进行简化；能够熟练绘制控制系统的信号流图并利用梅森增益公式计算控制系统的闭环传递函数。 3、熟悉系统时间响应的性能指标；熟练掌握一阶系统、二阶系统和高阶系统的时域分析方法；掌握改善二阶系统性能的基本措施；能够熟练运用劳斯稳定判据、赫尔维茨稳定判据分析线性系统的稳定性；熟练掌握线性系统稳态误差的分析与计算方法以及减小或消除稳态误差的基本措施。 4、熟悉根轨迹法的基本概念、根轨迹的基本特性和绘制规则；能够正确运用规则根据系统的开环传递函数绘制闭环系统的根轨迹，并据此分析系统的动态和稳态性能；了解引入开环零点、开环极点对根轨迹及系统性能的影响。
机械原理及机械设计课程设计指导书 何竞飞 中南大学机械设计设计系
一、课程设计的目的 本课程设计是“机械原理与机械设计”课程的重要的实践性环节，是学生入学以来第一次综合设计能力的训练，在学生培养目标中占有重要地位。 通过课程设计这一实践环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和方法，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机等能力, 特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决问题的能力。 二、课程设计的基本要求 按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，拟定机械系统的运动方案，并对其中的某些机构进行分析和设计。学生应在教师指导下独立完成设计任务。要求绘制适量图纸、编制计算机程序和撰写设计说明书。具体要求包括： 1、课程设计内容应以完整的机械系统（包括原动机、执行机构和传动系统）为设计对象，也可选作其他机械装置，但工作量应相当； 2、设计过程应包括：方案讨论，执行机构设计，传动系统设计，原动机选择，结构设计，完成一般机械设计的全过程训练； 3、设计图纸应符合国家标准，尺寸公差标注正确，技术要求完整合理； 4、鼓励创新思维；提倡广泛查阅资料；强调在教师指导下，按时独立完成。 课程设计应完成并提交的设计资料： 1) 平面刨削机床运动简图设计及运动分析线图（A1图纸）及减速器设计装配图（A1图纸）各一张； 2) 零件工作图若干张（传动零件、轴、箱体等）； 3) 设计说明书一份，内容包括：方案选择、电动机选择、传动比分配、机构运动分析和动力学分析、传动件及连接件的设计计算，选择联轴器等装置的功能、技术参数、装配维护注意事项等。 三、课程设计主要内容 1、设计题目 牛头刨床是一种常用的平面切削加工机床，电动机经带传动、齿轮传动（图中未画出）最后带动曲柄1（见图1）转动，刨床工作时，是由导杆机构1-2-3-4-5带动刨头和刨刀作往复运动，刨头5右行时，刨刀切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀；刨头左行时，不进行切削，称空回行程，此时速度较高，以节省时间提高生产率，为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
机械原理试题(一） 一、判断题(本题20分，每小题2分) 1、当机构的自由度F > 0，且等于原动件数，则该机构具有确定的相对运动。( ) 2、任何机构当出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。( ) 3、在斜齿圆柱齿轮传动中，可通过改变螺旋角的大小调整中心距。( ) 4、为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。( ) 5、速度瞬心是指两个构件相对运动时相对速度相等的点。( ) 6、经过动平衡的转子不需再进行静平衡。() 7、急回机构的行程速比系数一定大于1。() 8、在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮的旋向相同，且它们的螺旋角相等。() 9、直齿圆柱齿轮的齿根圆一定大于基圆。() 10、定轴轮系的传动比计算除有数值大小外，平行轴之间还有符号问题。() 二、填空题(本题12分，每小题2分) 1、图示平面六杆机构的速度多边形中矢量代表，杆4角速度的方向为时针方向 2、试将下图中a)、b)所示直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角数值填入括号内。 a图中：=( )；b图中：=( )。 3、a)图中蜗轮的转向为----时针；b)图中蜗杆的旋向为-----旋。
三、简答题(本题30分，每小题5分) 1.凸轮机构中推杆常用的运动规律有哪些？各有何特点？ 2.斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？ 3.什么是哥氏加速度，它在什么场合下存在？其大小和方向如何？ 4、机构力分析与机构速度分析有何关联？ 5、平面四杆机构的杆长条件是什么？ 6、为什么渐开线齿轮与齿条啮合时，齿轮的节圆不因齿条相对齿轮的位置的变化而变化？ 六、求机构的自由度，并判断机构是否有确定的相对运动。（本题10分） 七、一对标准外啮合斜齿圆柱齿轮传动，已知：mn=4mm，z1=24 ，z2=48，a=150mm。试求：（1）螺旋角β；（2）两轮的分度圆直径d1，d2；（3）两轮的齿顶圆直径da1，da2。（本题10分） 八、在图示机构中，已知rad/s，m。用图解法求以及全部瞬心。（本题10分） 九、图示轮系中，已知，，，，，，, 试求传动比。（本题8分）
1、什么是国际战略环境？ 国际战略环境，是一个时期内世界各主要国家在矛盾斗争或合作共处中的全局状况和总体趋势。 2、为什么说和平与发展仍是当今时代的主题？ （一）经济全球化是当今世界最主要的发展趋势 （二）主要大国之间没有形成敌对关系 （三）发展经济和科技是各国国家战略的核心 （四）南北矛盾的核心仍然是经济发展问题 3、什么是世界战略格局？ 世界各主要国家在国际社会中国际战略力量之间在一定历史时期内相互联系、相互作用而形成的具有全球的相对稳定的力量对比结构及基本态势。 4、当前世界安全形势的总体状况是什么？ 总体和平局部战争 总体缓和局部紧张 总体稳定局部动荡 5、中国倡导的新安全观的主要内容是什么？ 互信互利平等协作 1、我国领土总面积是多少？ 1260万平方公里 2 、我国周边安全环境的主流是什么？ （一）大规模外敌入侵的军事威胁已消除或减弱 （二）发展了同周边国家的睦邻友好关系 （三）建立了多边的区域合作机制 （四）解决了与大部分国家的边界问题 3、我国相对稳定的周边安全环境中，目前还存在哪些不安全因素？ （一）美国成为影响周边安全环境的最主要外部因素 1、美国对中国周边安全环境的影响在地域分布上具有全方位性。 2、美国对中国周边安全构成的威胁在性质上具有根本性，在程度上具有严重性，在时效上具有长期性。 （二）日本对我国安全存在着潜在和现实的威胁 第一，日本与我战略利益矛盾日趋突出，将我列为主要潜在对手 第二，拥有巨大军事实力，具备成为军事大国的物质基础 第三，加强对与我有争议的岛屿和海域的控制
（三）印度对我国领土的侵犯和威胁 （四）周边其他国家与我国领土争议及安全威胁 4、日本对我国安全环境的威胁有哪些？ 第一，日本与我战略利益矛盾日趋突出，将我列为主要潜在对手 第二，拥有巨大军事实力，具备成为军事大国的物质基础 第三，加强对与我有争议的岛屿和海域的控制 5、印度对华军事战略趋向是什么？ 一是以我为敌，确立“攻势”防御的战略思想 二是加强战场建设，实施重兵防御部署 三是加强对华核威慑 6、结合所学内容谈谈对我国安全问题的思考？ 略 1、什么是我国古代军事思想？我国古代军事思想的形成和发展经历了哪几个主要阶段？在我国奴隶社会、封建社会时期，各阶级、集团极其军事家、军事论著家对于战争与军队问题的理性认识。 （一）我国古代军事思想的初步形成（夏、商、西周时期） （二）我国古代军事思想趋向成熟（春秋、战国时期） （三）我国古代军事思想进一步丰富和发展（秦—五代时期） （四）我国古代军事思想形成体系化（宋—清前期） 2、《武经七书》包括哪几部著作？其作者是谁？ 《孙子》孙武、《吴子》吴起、《司马法》司马穰苴、《尉缭子》尉缭、《六韬》、《三略》、《李卫公问对》佚名 3、《孙子兵法》的影响有哪些？ 1、中国历代兵家名将无不重视对其研究与应用 2、《孙子兵法》在国外久负盛名 3、《孙子兵法》在许多社会领域有着广泛的影响 4、《孙子兵法》的主要军事思想是什么？ 1、以仁为本的战争观。 2、不战则已，战则必胜的指导原则。 3、“知己知彼，百战不殆”的战争指导思想。 4、“不战而屈人之兵”的“全胜”战略。 5、因情用兵的作战思想。
一、毛泽东军事思想 1.如何理解毛泽东军事思想的科学含义及本质特征？ 毛泽东军事思想，是“毛泽东关于中国革命战争、人民军队和国防建设以及军事领域一般规律问题的科学理论体系。毛泽东思想的重要组成部分。它是马克思列宁主义普遍原理与中国革命战争和国防建设实际相结合的产物，是中国共产党领导中国人民及其仅对长期军事实践经验的科学总结和集体智慧结晶，同时也多方面汲取了古今中外军事思想的精华，是中国共产党领导中国革命战争、军队建设、国防建设和反侵略战争的指导思想”。 2.理解战争与政治、经济的关系 战争是阶级斗争的最高形式；战争是流血的政治；战争是经济的竞赛；一致性：战争就 是政治（为阶级集团谋利）差别性：战争必须有一套特殊的组织方法。 3.试述毛泽东军事思想的主要内容 战争观和军事问题方法论；人民军队思想；人民战争思想；人民战争的战略战术思想； 国防建设思想。 4.无产阶级对待战争的态度是什么？ 对待不同属性值的战争采取不同的态度，拥护主义的战争，反对非正义战争；我们的最 终目的是要消灭一切战争，实现永久和平。 5．如何认识战争的规律？ 所谓战争规律，就是战争产生和发展过程中各种矛盾的本质联系和必然趋势，它是战争 双方军事、政治、经济、地理、战争性质、国际关系等客观条件相互作用的结果，通过 战争实践反映出来。它贯通于战争的全过程，支配着战争的发展方向，决定着战争的进 程和结局，具有不依人的意志为转移的客观性质，并随着人类社会和战争实践的发展而 不断发展。（认识一般战争规律，认识特殊战争规律） （一般规律认识：①战争实践②熟悉敌我情况③发挥自觉能动性） 6.怎样建设一支人民军队？ 树立共产党的绝对领导；建立强有力的革命政治工作；实行三大民主，执行“三大纪律 八项注意”；加强“三化”建设。 7.如何理解人民战争的基本精神？ a.战争的正义性是实行人民战争的政治基础； b.革命战争是群众的战争； c.人民群众是 战争伟力之深厚根源；d.兵民是胜利之本；e.人是战争胜利的决定因素。 8.①战争观： 人们对战争本质问题的根本看法和态度。 无产阶级战争观是指无产阶级对战争问题的根本看法和态度。 ②无产阶级战争观主要内容： a.战争观和军事问题方法论； b.人民军队思想； c.人民战争思想； d.用正义战争形式对抗非正义战争形式。 ③战争起源： 从有私有财产和有阶级以来就开始了的，用以解决阶级和阶级、民族和民族、国家和国家、政治集团和政治集团之间、在一定发展阶段上的矛盾的一种最高斗争形式。 ④战争的本质： 战争是解决阶级之间、民族之间、国家之间、政治集团之间矛盾的一种最高斗争形式。 ⑤战争性质的决定因素： 首先取决于战争的政治目的；其次取决于战争的阶级本质；又取决于战争的历史作用。 ⑥人民军队思想：
第二章习题及解答 2-1 如题图2-1所示为一小型冲床，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。 （a）（b） 题图2-1 解： 1)分析 该小型冲床由菱形构件1、滑块2、拨叉3和圆盘4、连杆5、冲头6等构件组成，其中菱形构件1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与滑块2联接，滑块2与拨叉3构成移动副，拨叉3与圆盘4固定在一起为同一个构件且绕C轴转动，圆盘通过铰链与连杆5联接，连杆带动冲头6做往复运动实现冲裁运动。 2)绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=5，P L=7, P H=0, F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1 故该机构具有确定的运动。 2-2 如题图2-2所示为一齿轮齿条式活塞泵，试绘制其机构运动简图，并计算机构自由度。
（a）（b） 题图2-2 解： 1)分析 该活塞泵由飞轮曲柄1、连杆2、扇形齿轮3、齿条活塞4等构件组成，其中飞轮曲柄1为原动件，绕固定点A作定轴转动，通过铰链B与连杆2联接，连杆2通过铰链与扇形齿轮3联接，扇形齿轮3通过高副接触驱动齿条活塞4作往复运动，活塞与机架之间构成移动副。 2) 绘制机构运动简图 选定比例尺后绘制机构运动简图如图（b）所示。 3)自由度计算 其中n=4，P L=5, P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1 故该机构具有确定的运动。 2-3 如图2-3所示为一简易冲床的初步设计方案，设计者的意图是电动机通过一级齿轮1和2减速后带动凸轮3旋转，然后通过摆杆4带动冲头实现上下往复冲压运动。试根据机构自由度分析该方案的合理性，并提出修改后的新方案。
一、填空题（每空 1 分，共20分） 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。 2、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。 3、在经典控制理论中，可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统 和 , 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 ，横坐标为 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 ，Z 是指 ，R 指 。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 。%σ是 。 8、PI 控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。 9、设系统的开环传递函数为 12(1)(1) K s T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性 为 。 二、判断选择题(每题2分，共 16分) 1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( ) A 、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ； B 、 稳态误差计算的通用公式是20() lim 1()() ss s s R s e G s H s →=+； C 、 增大系统开环增益K 可以减小稳态误差； D 、 增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。 2、适合应用传递函数描述的系统是 ( )。 A 、单输入，单输出的线性定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的定常系统； D 、非线性系统。 3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( )。 A 、(1)0s s += B 、 (1)50s s ++= C 、(1)10s s ++= D 、与是否为单位反馈系统有关 4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =??
军事理论思考题 第一章军事科学概论 第一节军事科学的定义及其研究对象 1.军事科学：亦称军事学，是研究战争的本质和规律，并用于指导战争的准备与实施的科 学。 2.军事科学的研究对象：军事科学源于战争，并以战争为研究对象。 第二节军事科学的任务和性质 3.军事学的任务：是从客观实际出发，透过极其复杂的战争的现象，探索和把握战争的性 质和规律，从而预测战争的发生、发展及其特点，提出准备与实施战争的原则和方法。 4.军事科学的性质：（1）军事科学是一门具有特定畴的综合性科学；（2）军事科学属于社 会科学，具有鲜明的阶级性和民族性。 第三节军事科学体系 5.军事科学体系分为军事理论科学和军事技术科学两大部类，它们之间的关系是：军事理 论是先导，对军事技术的发展和运用起着指导作用；军事技术是基础，对军事理论的变革和发展产生巨大的影响。 第四节军事科学的地位和功能 6.军事科学的地位和作用：军事科学对战争和军事活动实践具有重要的先导地位和作用。 7.军事学的主要功能：（1）为国家的军事战略提出建议和咨询；（2）为国家规划武装力量 建设提供理论依据；（3）为国家发展武器技术装备进行科学论证；（4）为国家准备战争和实施战争提供理论依据。 第五节大学生学习军事学的意义和方法 8.大学生学习军事学的意义：(1)大学生参加军事训练，学习军事学是法定的公民义务，责 无旁贷；(2)大学生参加军事训练，学习军事学有利于提高全民国防意识，振奋民族精神； (3)大学生参加军事训练，学习军事科学有利于加强国防后备力量建设；(4)大学生参加军 事训练，学习军事学有利于培养德、智、体全面发展的“四有”新人。 9.大学生学习军事学的方法：(1)拓展思维领域，综合运用各种科学的思维方法；(2)研究战 例，借鉴历史；(3)善于“合成”，融会贯通。 第二章军事思想概述 第一节军事思想的基本概念 10.军事思想是关于战争、军队和国防的基本问题的理性认识。 11.军事思想的容：（1）军事哲学问题，主要容有战争观、军事问题的认识论和方法论；（2） 军事实践基本指导原则问题，主要容有战争的基本方针和原则、军队建设的基本方针和原则、国防建设的基本方针和原则等。 12.军事思想的特性：（1）具有鲜明的阶级性；（2）具有强烈的时代性；（3）具有明显的继 承性。 第二节军事思想的产生与发展 13.中国古代军事思想主要代表作：有《子兵法》；（2）《吴子》；（3）《司马法》；（4）《公三 略》；（5）《六韬》；（6）《尉缭子》；（7）《卫公问对》等。
(一) 单选题 1. 具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数（）。 (A) (B) (C) 参考答案： (C) 2. 减小滚子半径，滚子从动件盘形凸轮实际轮廓线外凸部分的曲率半径将（）。 (A) 变大(B) 变小(C) 不变 参考答案： (A) 3. 在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角（）。 (A) 尽可能大一些(B) 尽可能小一些(C) 为0 参考答案： (A) 4. 在机械系统的启动阶段，系统的（）。 (A) 动能减少，输入功大于总消耗功 (B) 动能增加，输入功大于总消耗功 (C) 动能增加，输入功小于总消耗功 参考答案： (B)
5. 铰链四杆机构中传动角 为（），传动效率最大。 (A) (B) (C) 参考答案： (B) 6. 凸轮机构中从动件运动规律为等加速等减速运动规律是指其在（）的运动规律。 (A) 在推程作等加速，回程作等减速 (B) 前半程作等加速，后半程等减速 (C) 在回程作等加速，推程作等减速 参考答案： (B) 7. 设计凸轮机构时，（）运动规律存在刚性冲击。 (A) 简谐 (B) 等速 (C) 正弦加速度 参考答案： (B) 8. 凸轮机构中，下列描述正确的是（）。 (A) 基圆越大，压 力角越大 (B) 基圆越大，压 力角越小 (C) 压力角越小， 基圆越小 参考答案： (B)
9. 下面那种情况下，存在死点（）。 (A) 对心曲柄滑块机构，曲柄主动 (B) 曲柄摇杆机构，曲柄主动 (C) 曲柄摇杆机构，摇杆主动 参考答案： (C) 10. 偏置曲柄滑块机构以滑块为原动件时，机构具有（）。 (A) 急回特 性 (B) 死点位 置 (C) 急回特性和死点位 置 参考答案： (B) 11. 以下四杆机构中，没有急回特性的是（）。 (A) 平行四边形 机构 (B) 摆动导杆 机构 (C) 偏置曲柄滑块 机构 参考答案： (A) 12. 为了保证机构传动性能良好，设计时应使（）。 (A) 最小传动角小于许用传动角 (B) 最小传动角大于许用传动角 (C) 最小传动角大于等于许用传动角 参考答案： (C)
中南大学自动控制原理2013年期末试卷及答案 时间120分钟2012年6月22日 自动控制理论课程64学时_4_学分考试形式：闭卷 专业年级：自动化、电气工程、测控、智能科学、物联网等专业2011级 总分100分，占总评成绩70 % 第一题、是非题(15分，每题3分) 1. 经典控制理论以传递函数为基础，它主要研究单输入-单输出、线性定常系统的分析和设计 问题；而现代控制理论则以状态空间法为基础，它主要研究具有高性能、高精度的多变量、变参数系统的最优控制问题。 (1) 对V (2)错 2. 对恒值控制系统来说，其分析、设计的重点是研究各种扰动对被控对象的影响以及抗扰动的 措施。而随动系统分析、设计的重点则是研究被控量跟随未知输入信号的快速性和准确性。 (1) 对V (2)错 3. 对于一个线性系统来说，两个输入信号同时加于系统所产生的总输出，等于这两个输入信号 单独作用时分别产生的输出之和；且输入信号的数值增大或减小若干倍时，系统的输出亦相应地增大或减小同样的倍数。 (1)对V (2)错 4. 离散系统是指系统的某处或多处的信号为脉冲序列或数码形式，因而信号在时间上是离散 的。连续信号经过采样开关的采样就可以转换成离散信号。一般来说，离散系统是采用微分方程来描述。 (1)对(2)错V 5. 采用主导极点法，在设计中所遇到的绝大多数有实际意义的高阶系统，都可以简化为只有 一、两个闭环零点和两、三个闭环极点的低阶系统，从而可用比较简便的方法来分析和估算 高阶系统的性能。 (2) 错 (1)对V
第二题(15分)、系统结构如第二题图所示，试用结构图化简的方法或梅逊增 益公式求取系统的闭环传递函数 C(s)/R(s) 第二题图 【解】(1)采用结构图化简的方法: C(s) 123 4 R(s) 1 G 3G 4G 5 G 2G 3G 6 G 1G 2G 3G 4G 7 (2) 采用梅逊增益公式： R (s) +
一、填空题（每空 1 分，共20分） 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。 2、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。 3、在经典控制理论中，可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统 和 , 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 ，横坐标为 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 ，Z 是 指 ，R 指 。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 。%σ是 。 8、PI 控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式 是 。 9、设系统的开环传递函数为12(1)(1) K s T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。 二、判断选择题(每题2分，共 16分) 1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( ) A 、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ； B 、 稳态误差计算的通用公式是20()lim 1()() ss s s R s e G s H s →=+； C 、 增大系统开环增益K 可以减小稳态误差； D 、 增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。 2、适合应用传递函数描述的系统是 ( )。 A 、单输入，单输出的线性定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的定常系统； D 、非线性系统。 3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为5(1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( )。 A 、(1)0s s += B 、 (1)50s s ++= C 、(1)10s s ++= D 、与是否为单位反馈系统有关 4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =?? C 、()()()()E S R S G S H S =?- D 、()()()() E S R S G S H S =-