参考答案及评分标准
一、 单项选择题（每小题1分，共20分）
1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ C ）
A.系统综合
B.系统辨识
C.系统分析
D.系统设计
2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ A ）上相等。
A.幅频特性的斜率
B.最小幅值
C.相位变化率
D.穿越频率
3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ C ）
A.比较元件
B.给定元件
C.反馈元件
D.放大元件
4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ A ）
A.圆
B.半圆
C.椭圆
D.双曲线
5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，
电动机可看作一个（ B ）
A.比例环节
B.微分环节
C.积分环节
D.惯性环节
6. 若系统的开环传 递函数为2)
(5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B.2 C.5 D.10
7. 二阶系统的传递函数5
2 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ B ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统
8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ B ）
A.提高上升时间和峰值时间
B.减少上升时间和峰值时间
C.提高上升时间和调整时间
D.减少上升时间和超调量
9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T
1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ A ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°
10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ）
A.振荡次数越多
B.稳定裕量越大
C.相位变化越小
D.稳态误差越小
11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ A ）
A.稳定
B.临界稳定
C.不稳定
D.稳定性不确定。
12.某单位反馈系统的开环传递函数为：())
5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。
A.10
B.20
C.30
D.40
13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数
有（ C ）
A.0
B.1
C.2
D.3
14.单位反馈系统开环传递函数为()s
s s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ C ）
A.2
B.0.2
C.0.5
D.0.05
15.若已知某串联校正装置的传递函数为1
101)(++=s s s G c ，则它是一种（ D ） A.反馈校正 B.相位超前校正
C.相位滞后—超前校正
D.相位滞后校正
16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ B ）
A.)(lim 0s E e s ss →=
B.)(lim 0
s sE e s ss →= C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞
→= 17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ A ）
A.减小增益
B.超前校正
C.滞后校正
D.滞后-超前
18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ B ）
A.圆
B.上半圆
C.下半圆
D.45°弧线
19.开环传递函数为G (s )H (s )=)
3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为（ C ） A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0)
20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反馈的传感器。
A.电压
B.电流
C.位移
D.速度
二、 填空题（每小题1分，共10分）
1.闭环控制系统又称为 反馈系统 系统。
2.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 传递函数 相同。
3.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为 时间常数T （或常
量） 。
4.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 偏移程度 有关。
5.对于最小相位系统一般只要知道系统的 开环幅频特性 就可以判断其稳定性。
6.一般讲系统的位置误差指输入是 阶跃信号 所引起的输出位置上的误差。
7.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的 相位 明显上升，从而具有较大 的稳定裕度。
28.二阶系统当共轭复数极点位于 ±45° 线上时，对应的阻尼比为0.707。
29.PID 调节中的“P ”指的是 比例 控制器。
30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越 远 越好。
一、填空题（每空 1 分，共15分）
1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 G 1(s)+ G 2(s) （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，
则无阻尼自然频率=n ω，阻尼比=ξ，
该系统的特征方程为 S 2+2S+2=0 ，
该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振动 。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，
则该系统的传递函数G(s)为。
6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传
递函数为 。
8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态 性能。
二、选择题（每题 2 分，共20分）
1、采用负反馈形式连接后，则 ( D )
A 、一定能使闭环系统稳定；
B 、系统动态性能一定会提高；
C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；
D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。
2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。
A 、增加开环极点；
B 、在积分环节外加单位负反馈；
C 、增加开环零点；
D 、引入串联超前校正装置。
3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( C )
A 、稳定；
B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；
C 、临界稳定；
D 、右半平面闭环极点数2=Z 。
4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( A )
A 、 型别2 B 、系统不稳定； C 、 输入幅值过大； D 、闭环传递函数中有一个积分环节。 5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( D ) A 、主反馈口符号为“-” ； B 、除r K 外的其他参数变化时； C 、非单位反馈系统； D 、根轨迹方程（标准形式）为1)()(+=s H s G 。 6、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( A ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 7、已知开环幅频特性如图2所示， 则图中不稳定的系统是( B )。 系统① 系统② 系统③ 图2 A 、系统① B 、系统② C 、系统③ D 、都不稳定 8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>，则下列说法正确的是 ( C )。 A 、不稳定； B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定； C 、稳定； D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001 s s ++，则该校正装置属于( B )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是：( B ) A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101 s s ++ 1．如图示系统结构图1，试用结构图化简方法求传递函数) ()(s R s C 。（15分） G 1(s)G 2(s)G 3(s)R(s) C(s) __++ 图1 解： G 1(s) 1+G 2(s)G 3(s) R(s) C(s)__ +G 2(s)原图G 1(s) 1+G 2(s)G 3 (s)R(s) C(s) _+G 2(s)1/G 1(s) 1+G 2(s)G 3(s)R(s) C(s) _1/G 1(s) 112() 1()()G s G s G s R(s) C(s) _1/G 1(s)[ ]12312()1+G (s)G (s)1()() G s G s G s -R(s) C(s) _ [] 1231223()1+G (s)G (s)1()()1()()G s G s G s G s G s -++R(s)C(s) [] 12312231123()1+G (s)G (s)2()()()()()+()G (s)G (s)G s G s G s G s G s G s G s -++得传递函数为 112312123231 ()()11G G G G C s R s G G G G G G G G +=-++++ 2． 控制系统如图2所示，系统单位阶跃响应的峰值时间为3s 、超调量 为20%，求K ，a 值。（15分） R(s) C(s) _2K s 1as + 图2 解：开环传递函数 2 (1) ()K as G s s += 闭环传递函数 222222 ()(1)21n n n K K s s K as s Kas K s s s ωζωωΦ===++++++ 已知 2120.23()1o o p n e t s πζζσπωζ--?==??==?-? 所以 22 1.181310.46n p t π πωζ===-- K ，a 分别为 2 1.42 1.090.781.4n n K a K ωζω?==??===?? 1． 已知系统特征方程为04832241232345=+++++s s s s s ，试求系统在S 右 半平面的根的个数及虚根值。（10分） 解：列Routh 表 S 5 1 12 32 S 4 3 24 48 S 3 3122434?-= 323483 16?-= 0 S 2 4243164 12?-?= 48 S 121644812 0?-?= 0 辅助方程 124802s +=, S 24 求导：24s=0 S 0 48 222222(ln )(ln 0.2) 2.60.46(ln )(ln 0.2)9.87 2.6 σζπσπ====+++ 答：系统没有正根。对辅助方程求解，得一对虚根，其值为s j 12 2,=±。 4. 单位负反馈系统的开环传递函数)15.0)(12.0()(++=s s s K s G ,绘制K 从 0到 +∞ 变化时系统的闭环根轨迹图。（15分） 解 ⑴ ) 15.0)(12.0()(++=s s s K s G =)2)(5(10++s s s K 系统有三个开环极点：01=p ,2p = -2,3p = -5 ① 实轴上的根轨迹： (]5,-∞-, []0,2- ② 渐近线： ??? ????±=+=-=--=πππ?σ,33)12(373520k a a ③ 分离点： 02 1511=++++d d d 解得：88.01-=d ，7863.32-d (舍去)。 ④ 与虚轴的交点：特征方程为 D(s)=01010723=+++K s s s 令 ? ??=+-==+-=010)](Im[0107)](Re[32ωωωωωj D K j D 解得 ? ??==710 K ω 与虚轴的交点（0，j 10±）。 根轨迹如图示。 5． 已知单位负反馈系统开环传递函数) 1()1()(122++= T s s T K s G ,试概略绘制系 统的概略伯德（Bode ）图。（15分） 解： 9-2 已知非线性系统的微分方程为 (1) 320x x x ++= (2) 0x xx x ++= (3) 0x x x ++= (4) 2(1)0x x x x --+= 试确定系统的奇点及其类型，并概略绘制系统的相轨迹图。 解 (1) 奇点(0, 0)。特征方程为 2320λλ++= 两个特征根为 1,21, 2λ=-- 平衡点(0, 0)为稳定节点。 在奇点附近的概略相轨迹图： x (2) 奇点(0, 0)。在平衡点(0, 0)的邻域内线性化，得到的线性化模型为 0x x += 其特征方程为 210λ+= 两个特征根为 1,2j λ=± 1 平衡点(0, 0)为中心点。 在奇点附近的概略相轨迹图： x (3) 奇点(0, 0)。原方程可改写为 00 00 x x x x x x x x ++=≥?? +-= 2 为 0x x x -+= 其特征方程为 210λλ-+= 两个特征根为 1,20.50.866j λ=± 平衡点(0, 0)为不稳定焦点。 在奇点附近的概略相轨迹图： x 9-6 非线性系统的结构图如图9-51所示，其中0.2a =，0.2b =，4K =， 1T s =。试分别画出输入信号取下列函数时在e -e 平面上系统的相平面 图（设系统原处于静止状态）。 (1) () 2 1()r t t = (2) () 2 1()0.4r t t t =-+ (3) () 2 1()0.8r t t t =-+ (4) () 2 1() 1.2r t t t =-+ 图9-51 题9-6图 解：由系统结构图可得4c c u +=。由于e r c =-，那么4e e u r r ++=+。 重庆大学 高电压技术 课程试卷 2008 ~2009 学年 第 2 学期 开课学院： 电气学院 课程号： 6000490 考试日期：16/5/2009 考试方式： 考试时间： 120 分钟 一、 单项选择题（1分/每小题，共10分） 1. 下列各项中与电晕放电无关的是 A 。 A ．均匀电场 B ．自持放电 C ．进线段保护 D ．电能损耗 2. 在极不均匀电场中，与极性效应无关的是 B 。 A ．空间电荷 B ．非自持放电 C ．电晕放电 D ．正负50%放电电压 3. 直流电压分别作用于以下四种距离均为10 cm 的气体间隙时击穿电压最低的是 A 。 A.针（+）—板（–） B.针（–）—板（+） C.针—针 D.球—球 (球径50cm) 4. 均匀电场中的同一间隙, 当介质为 B 时其沿面工频闪络电压为最高。 A ．空气 B ．石蜡 C ．玻璃 D ．陶瓷 5. 通过绝缘电阻的测量可发现电气设备绝缘的缺陷是 D 。 A ．气泡 B ．杂质 C ．分层脱开 D ．瓷质绝缘表面污秽 6. 工程上直流高电压电压值的测量不能采用 C 。 A ．球隙 B ．电阻分压器 C ．电容分压器 D ．静电电压表 7. 电力工程中电气设备最常见的耐压试验是 B 耐压试验。 A ．直流 B ．工频交流 C ．雷电冲击 D ．操作冲击 8. 雷直击110kV 架空输电线路导线时的耐雷水平大约是 D 。 A ．3.5kV B ．3.5kA C ．7kV D. 7kA 9. 变电站中变压器到避雷器的最大允许电气距离与 D 。 A.侵入波的幅值成反比 B.避雷器残压成正比 C.变压器的冲击耐压值成反比 D.侵入波陡度成反比 10. 不带高压并联电抗器的空载长线路沿线工频电压的分布按 B 。 A.直线规律 B.余弦规律 C.正弦规律 D.指数规律 二、 填空题（1分/每小题，共30分） 1. 气体中带电质点的产生途径主要来自气体（空间游离）和 电极(表面游离)。 2. 解释气体放电机理的基本理论主要是 汤逊理论 和 流注理论 。 3. 非标准大气条件下的放电电压应该进行 温度、湿度 及气压（海拔高度） 的校正。 4. SF 6气体具有优异的 绝缘 性能和 灭弧 性能而被广泛用于高压电器中。 5. 电压作用下介质的基本电气性能有 极化 、 电导 和 介质损耗 。 6. 电气设备中固体介质不仅电气上要起 绝缘 作用而且往往还要起 机械 作用，固体介质的击穿除了 电 击穿和 热 击穿外主要是 电化学 击穿引起 的。 7. 可用 球隙 、 静电电压表 和 分压器+低压表 对交流高电压进行测量。 8. 多级冲击高电压的产生原理是先对电容器 并联 充电, 然后利用点火球隙 的 放电再通过电容器 串联 放电来实现的。 命 题人：刘渝根 组题人：刘渝根 审题人：司马文霞 命题 时间 ： 2009.5 教 务处制 学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密 一机构结构 二平面连杆机构及其分析设计 三凸轮机构及其设计 四论析及其设计 六机构的动力学 1-1答案：a)自由度数为３。约束掉３个移动，保留３个转动自由度，为３级运动副。 b) 自由度数为３。约束掉１个移动、２个转动，保留２个移动，１个转动自由度，为３级运动副。 c) 自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动自由度，为5级运动副。 d) 自由度数为1。约束掉3个移动、２个转动，保留１个转动自由度，为5级运动副。 e) 自由度数为2。约束掉2个移动、２个转动，保留1个移动，１个转动自由度，为4级运动副。 1-1答案：a)自由度数为３。约束掉３个移动，保留３个转动自由度，为３级运动副。 b) 自由度数为３。约束掉１个移动、２个转动，保留２个移动，１个转动自由度，为３级运动副。 c) 自由度数为1。约束掉2个移动、3个转动，保留1个移动自由度，为5级运动副。 d) 自由度数为1。约束掉3个移动、２个转动，保留１个转动自由度，为5级运动副。 e) 自由度数为2。约束掉2个移动、２个转动，保留1个移 动，１个转动自由度，为4级运动副。 1- 2答案：a)其结构的自由度Ｆ＝３×８－２×１０－２＝２或Ｆ＝３×９－２×１１－１＝２。机构运动简图： b)自由度Ｆ＝３×５－２×７＝１。机构运动简图： c)自由度Ｆ＝３×６－２×４＝１。机构运动简图： d)自由度Ｆ＝３×５－２×７＝１。机构运动简图： 1-3答案：∵Ｆ＝１,Ｎ＝１０ ∴单链数Ｐ＝３Ｎ／２－（Ｆ＋３）／２＝１３ 闭环数k＝Ｐ＋１－Ｎ＝４ 由Ｐ３３页公式１－１３a可得： Ｎ３＋２Ｎ４＋Ｎ５＝６ Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４＋Ｎ５＝１０ 由上式可得自由度Ｆ＝1 的１０杆单链运动链的基本方案如下：运动链闭合回运动副２元素３元素４元素５元素 重庆大学 自动控制原理 课程试卷 2006 ~2007 学年 第 1 学期 开课学院： 自动化学院 考试日期： 2007-01 考试方式： 考试时间： 120 分钟 一、（20%）带有保护套管的热电偶的传热过程可用如下的方程组来描述， 12222q q dt dT C m -= 1 111q dt dT C m = 22 2R T T q -= 11 2 1R T T q -= 选定0T 作为,1T 输入作为输出，完成以下要求。 1、 根据所给方程组，画出该过程的动态结构图； 2、 整理出0T 和1T 之间的传递函数。 二、（20%）系统的动态结构图如图1所示，要求输入r(t)单位阶跃时,超调量%20≤P σ，峰值时间s t P 1=。 图 1 三、（15%）设单位负反馈系统的开环传递函数为 )()(22 +=s s K s G 1、 试绘制系统根轨迹的大致图形（需给出相应的计算），并讨论参数K 对系 统稳定性的影响。 式中， 0T ：介质温度；1T ：热电偶温度；2T ：套管温度； 11C m ：热电偶热容； 22C m ：套管热容； 1R ：套管与热电偶间的热阻； 2R ：介质与套管间的热阻 1q ：套管向热电偶传递的热量；2q ：介质向套管传递的热量 1、 试确定K 和Kt 的值。 2、在所确定的K 和Kt 的值下，当输入r(t)单位阶跃时，系统的稳态误差是多少？ 2、 若增加一个零点1-=z ，此时根轨迹的形状如何？，该零点对系统稳定性有何影响。 3、 上问中，若增加的零点是3-=z ，此时根轨迹的形状又如何？你能作出什 么初步结论？ 四、（20%）系统的开环传递函数为： ).()()(1204 2 +=s s s H s G 1、 绘制系统的开环幅频渐近特性(需标注各段折线的斜率及转折频率)，并 求出系统的相位裕量； 2、 在系统中串联一个比例-微分环节)(1+s ，绘制校正后系统的开环幅频渐近特性，并求出校正后系统的开环截止频率和相位裕量； 3、 比较前后的计算结果，说明相对稳定性较好的系统，对数幅频特性在中 频段应具有的形状。 五、（15%）用描述函数法分析图2所示系统的稳定性，判断系统是否自振，若 有自振，求自振频率和振幅。其中： A M A N π4= )( 六、（10%Φ(z)。 (r (r )(t 高电压技术领域的院士 徐士高 高电压技术专家。山东黄县人。1933年毕业于北平大学工学院。1943年获德国柏林工业大学博士学位。电力工业部电力科学研究院总工程师、高级工程师。著作有《变压器油问题》、《变压器油的混合问题》、《链条炉排锅炉的燃烧与改装》、《先令电桥和介质损失与电气设备的检验》等。 1980当选为中国科学院院士(学部委员)。 郑健超 郑健超（1939.10.6－）高电压技术专家。广东省中山市人。1963年2月清华大学电机系毕业，1965年9月该校研究生毕业。电力科学研究院名誉院长、中国广东核电集团公司科技委主任、高级工程师。长期从事高电压外绝缘、防雷和高电压测试技术领域的研究并取得了多项重要成果。系统阐明了温度、压力、湿度对外绝缘强度的联合作用，为改进放电电压的气象修正方法提供了理论依据。主持了我国航天工程的防雷试验研究，为保障运载火箭和发射场的防雷安全提出了重要改进措施。曾负责一系列有关绝缘子机电性能的研究课题，为超高压交直流线路绝缘子的国产化和质量改进做出了贡献。是我国第一台6000千伏户外式冲击电压发生器的主要设计者之一。近年来曾主持或参与了灵活交流输电技术、电力系统故障电流限制技术和输电线路故障精确定位技术的研究，取得了阶段成果。参与了我国能源、核电发展战略的研究。曾获国家科技进步二等奖两项。 1995年当选为中国工程院院士。 雷清泉 雷清泉(1938.7.23 -) 绝缘技术专家。出生于四川省南充地区。1962年毕业于西安交通大学，曾任哈尔滨电工学院教授。现任哈尔滨理工大学教授、博导，中国电工技术学会工程电介质专业委员会委员、副主任。 先后主持完成了国家"九五"重点科技攻关项目1项、国家自然科学基金项目3项、其它科研课题12项，目前主持国家自然科学基金重点项目1项。在利用热激电流技术研究绝缘高聚物中的电子运动规律、评定其耐电老化特性和指导材料的改性等方面取得了多项创新性成果，且达到了国内领先及国际先进水平。发明了共缩聚制备新型省醌黑高聚物粉末材料的新方法，发现了新的导电规律，制成了原始创新的压力温度双参数传感器，解决了国际上半导电高分子粉末材料在传感器领域长期未获应用的多项技术难题，成为此领域的开拓者，为推进其技术进步作出了重大贡献。新型传感器与大庆的采油电泵机组配套，取得了很好的经济效益。 重庆理工大学考试试卷 2011 ～2012 学年第2 学期 班级学号姓名考试科目机械原理A卷闭卷共5 页····································?密························封························线································ 一、判断题（10分，每题1分） 1、机器中独立的运动单元体称为构件。（） 2、自锁机构表明该机构是不能运动的。（ ） 3、“渐开线的形状取决于基圆”，因此两基圆相等的齿轮一定满足正确啮合条件。（） 4、加大滚子半径，可以避免凸轮机构运动失真。（） 5、经过静平衡的回转件一定满足动平衡要求，反之亦然。（） 6、圆锥齿轮的标准模数是指大端模数。（） 7、无论是周期性速度波动或是非周期性速度波动，均可采用飞轮来进行调节。（） 8、用范成法加工齿数为10的渐开线标准斜齿圆柱齿轮一定会产生根切现象。（） 9、相同标准参数的正变位齿轮与标准齿轮相比，其分度圆及齿距、基圆均相同。（） 10、一对蜗杆蜗轮传动的标准中心距可表示为 2 ) ( 2 1 z z m a + =（） 二、填空题（每空1分，共10分） 1、三台效率均为0.8的机器，若采用并联，则总效率为 0.8 。 3、要想把整周转动转换成直线运动进行输出，可采用滑块曲柄机构和齿轮齿条机构。 4、为了使从动件获得间歇转动，则可以采用___棘轮_____机构或__槽轮______机构。 5、从受力的观点分析，移动副中，若合外力作用在___摩擦角_____内，将发生自锁；转动副中，若合外力作用在__摩擦圆 ______ 之内，则将发生自锁；从效率观点分析，机械自锁的条件是效率小于0 。 6、通常所说的渐开线齿轮的标准压力角α指的是在分度圆圆上的压力角，最大压力角在____齿顶____圆上。 三、问答题（共18分） 1、（6分）图示为刚性转子的质量分布情况，不平衡质量m1与m2在同一轴面内。m1的回转半径为6mm，m2的 回转半径为4mm。 （1）说明该转子是否静平衡？是否动平衡？简述理由。 （2）计算m2在平衡平面Ⅰ、Ⅱ上的代换质量m2Ⅰ和m2Ⅱ。 因为两质量的质径积的大小相等，方向相反，且相距一定距离， 故可知该转子总的惯性力为零，而总的惯性力偶矩不为零。所以， 该转子为静平衡，动不平衡。 重庆理工大学考试试卷 2011～2012 学年第2 学期 班级学号姓名考试科目机械原理A卷闭卷共 5 页····································?密························封························线································ 学生答题不得超过此线 m 2 =6kg 第一章绪论 重点： 1．自动控制系统的工作原理； 2．如何抽象实际控制系统的各个组成环节； 3．反馈控制的基本概念； 4．线性系统（线性定常系统、线性时变系统）非线性系统的定义和区别； 5．自动控制理论的三个基本要求：稳定性、准确性和快速性。 第二章控制系统的数学模型 重点： 1.时域数学模型--微分方程； 2.拉氏变换； 3.复域数学模型--传递函数； 4.建立环节传递函数的基本方法； 5.控制系统的动态结构图与传递函数； 6.动态结构图的运算规则及其等效变换； 7.信号流图与梅逊公式。 难点与成因分析： 1.建立物理对象的微分方程 由于自动化专业的本科学生普遍缺乏对机械、热力、化工、冶金等过程的深入了解，面对这类对象建立微分方程是个难题，讲述时 2.动态结构图的等效变换 由于动态结构图的等效变换与简化普遍只总结了一般原则，而没有具体可操作的步骤，面对变化多端的结构图，初学者难于下手。应引导学生明确等效简化的目的是解除反馈回路的交叉，理清结构图的层次。如图1中右图所示系统存在复杂的交叉回路，若将a点移至b点，同时将c点移至d点，同理，另一条交叉支路也作类似的移动，得到右图的简化结构图。 图1 解除回路的交叉是简化结构图的目的 3. 梅逊公式的理解 梅逊公式中前向通道的增益K P 、系统特征式?及第K 条前向通路的余子式K ?之间的关系仅靠文字讲述，难于理解清楚。需要辅以变化的图形帮助理解。如下图所示。 图中红线表示第一条前向通道，它与所有的回路皆接触，不存在不接触回路，故11=?。 第二条前向通道与一个回路不接触，回路增益44H G L -=，故 4421H G +=?。 第三条前向通道与所有回路皆接触，故13=?。 第三章 时域分析法 重点： 1. 一、二阶系统的模型典型化及其阶跃响应的特点； 2. 二阶典型化系统的特征参数、极点位置和动态性能三者间的相互关 《高电压技术》课程标准 一、课程简介 （一）课程性质 高电压技术是电气工程及其自动化专业本科生的的一门专业限选课，是一门理论和实践紧密联系，培养学生从事电力系统设计、运行、电气设备安装、绝缘试验、检修、电力系统过电压保护等所需的高电压技术知识的专业课。通过本课程的学习，既可以学到高压电方面的相关理论知识，又可以满足企业提出的把岗位技能融入课程体系的人才培养要求，使学生达到企业所需求的实用型高技能人才，拓宽学生视野及知识面，满足用人单位需求，从而全面促进学生的就业工作。本课程在第六学期开设，其前导课程是《电力电子技术》、《电气控制与PLC》、《电力系统分析》等。 （二）课程任务 本课程的任务是通过本课程的学习，使学生初步了解并掌握电力设备绝缘性能、试验方法和电力系统过电压及其防护等方面的基本知识，学会正确处理电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾，能够利用所学知识参与工程实践，解决实际问题。 二、课程目标和能力培养 （一）总体目标 通过高压电技术的学习，使学生掌握高压电技术的基本知识和基本技能，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；培养学生的思维能力和科学精神，培养学生学习与新技术的能力；提高学生的综合素质，培养创新意识。拓宽学生视野及知识面，使学生具备成为实用型高技能人才的能力，从而满足用人单位需求，全面促进学生的就业工作。 （二）具体目标 1.知识目标 ●掌握高电压下气体、液体以及固体绝缘电介质的击穿特性； ●掌握绝缘电阻、吸收比的测量原理，接线、测量方法以及测量 结果的分析判断； ●掌握泄露电流试验的原理，接线、微安表的保护、实验结果的 分析判断； ●掌握高压西林电桥测量介质损失角正切的原理，消除干扰因素 影响的措施，注意事项及分析判断的方法； ●了解局部放电测试原理； ●掌握交流耐压试验所用的仪器和设备，接线及试验方法； ●掌握直流耐压试验所用的仪器和设备，接线及试验方法； ●了解冲击耐压试验； ●掌握电力系统的过电压产生原因； 【试题章节标题】 一、填空题 1、两构件之间线接触所形成的平面运动副称为 高副 ，它产生了 一个 个约束而保留了 两个 个自由度。{难度:1-最简} 2、如图所示，a=80，b=150，c=130，d=140，单位mm 以a 为机架时得到 双曲柄 机构； 以b 为机架时得到 曲柄摇杆 机构； 以c 为机架时得到 双摇杆 机构； 以d 为机架时得到 曲柄摇杆 机构。 {难度:3-中等难度} 3、在滚子从动件凸轮机构设计中， r 0是指 理论 轮廓曲线的基圆半径。{难度:2-简单} 4、凸轮机构的运动规律中，当速度不连续时机构产生 刚性 冲击；加速度不连续时机构存在 柔性 冲击； {难度:3-中等难度} 5、渐开线齿轮的可分性是指： 中心距改变但传动比不变 。{难度:6-竞赛题} 6、当一直线在一圆周上作纯滚动时，直线上任意一点的轨迹称为该圆的 ，这个圆称为 。{难度:3-中等难度} 7、行星轮系中，各轮齿数与行星轮数的选择必须满足的四个条件是： 传动比条件， 条件， 条件和 条件。{难度:3-中等难度} 8、从效率的观点看，机器必然会发生自锁的条件是 。{难度:1-最简} 9、串联机构的效率必 （>、<、=）任一局部效率。{难度:3-中等难度} 二、单选题 1、一般情况下，在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的理论轮廓与实际轮廓 。 A. 相同 B. 等距 C. 相似 {难度:1-最简} 2、 设有两齿轮Z1=12，Z2=25，中心距为96.6mm ，压力角＝20°，ha*＝1，m=5mm ，则该对齿轮为_________ 。 A. 标准齿轮传动 B. 等变位齿轮传动 C. 正传动 D. 负传动 {难度:2-简单} 3、用同一把齿轮滚刀加工具有相同齿数的斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮， 。 A. 直齿圆柱齿轮容易产生根切 B. 斜齿圆柱齿轮容易产生根切 C. 直齿圆柱齿轮不容易产生根切 D. 斜齿圆柱齿轮必须正变位 {难度:3-中等难度} 4、 经正变位的齿轮比标准齿轮的分度圆齿厚变 ，齿顶厚变 ，齿顶高变 。 A. 大，小，小； B. 大，大，大； C. 小，小，大； D. 大，小，大 {难度:4-较高难度} 5、 机械效率计算公式 η＝Ｐ0／Ｐ ，Ｐ0表示______，Ｐ表示________。 A. 实际驱动力; 理想驱动力; B. 理想驱动力; 实际驱动力; C. 实际阻力; 理想阻力 {难度:5-高难度} 6、 汽车发动机的曲轴在加工后，需要 A. 先静平衡，再动平衡. B. 先动平衡，再静平衡. C. 只需要静平衡. D. 只需要动平衡. {难度:6-竞赛题} 三、简答及作图题 1、计算图1所示机构的瞬心数目，并在图上标出所有的瞬心。 题1图 {难度:3-中等难度} 2、一对外啮合的平行轴斜齿轮传动，其正确啮合条件是什么？ {难度:3-中等难度} 3、一对渐开线直齿圆柱齿轮的重合度ε=1.25时，说明在整个啮合过程中（即从小齿轮的齿根与大齿轮的齿顶开始接触的B 2点到小齿轮的齿顶与大齿轮的齿根分开的B1点） ，两对齿啮合的时间占整个啮合时间的比例为多少，一对齿啮合的时间占 模拟题一 ?计算图示机构自由度，指明复合铰链，局部自由度，和虚约束所 在；进行高副低代，然后拆分杆组，判断机构的级别。（20分） 二.在图示的机构中，已知各构件长度，原动件以等角速度w i=io rad/s 逆时针转动，试用图解法求点D的速度。（20分） 三.1?图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度l AB=25mm, l Bc=55mm，l cD=40mm, l AD=50mm,试问：（15分） （1）该机构是否有曲柄，如有，请指出是哪个构件； （2）该机构是否有摇杆，如有，请指出是哪个构件； （3）该机构是否有整转副，如有，请指出是哪个转动副； 2.设计一铰链四杆机构，如图所示，已知行程速比系数K=1，机架长L AD=100mm,曲柄长L AB=20mm,当曲柄与连杆共线，摇杆处于最远的极限位置时，曲柄与机架的夹角为30° ,确定摇杆及连杆的长度。（20分） 四.图示机构的凸轮轮廓线由两段直线和两段圆弧组成。（1）画出偏距圆；（2）画出理论廓线；（3）画出基圆；（4）画出当前位置的从动件位移s;（5）画出当前位置的凸轮机构压力角；（6）画出从动件升程h。（7）凸轮的推程角?，近休止角? s',回程角? ' （20分） 五?一对正常齿制标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比 i=2.5,中心距a=175mm,小齿轮齿数z仁20,压力角沪20°。试计算模数m、大齿轮的几何尺寸基圆直径，齿顶圆直径和齿根圆直径。 （20 分） 六.图示轮系各轮的齿数已在括号中标注，已知主动轮1的转速为每分钟1转、主动轮4的转速为每分钟2转，转向如图所示。试求输出 构件H的转速和转向。（20分） 3(30) 2 (30) -n3'(20) 七.图示减速器，已知传动比i=Z2/z i=3,作用在大齿轮上的阻力矩随大齿轮的转角血变化，其变化规律为：当0<=靱<=120°时，阻力矩为 M2=300N?m当120° <=2<=360°时，阻力矩为M=0，又已知小齿轮的 转动惯量为J i ,大齿轮的转动惯量为J2。假设作用在小齿轮上的驱动力矩M 为常数，小齿轮为等效构件。试求等效转动惯量J e,等效驱动力矩M，等效阻力矩M。（15分） 目录 1 实验背景 (2) 2 实验介绍 (3) 3 微分方程和传递函数 (6) 1 实验背景 在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制原理是相对于人工控制概念而言的，自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器，设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。 在自动控制原理【1】中提出，20世纪50年代末60年代初，由于空间技术发展的需要，对自动控制的精密性和经济指标，提出了极其严格的要求；同时，由于数字计算机，特别是微型机的迅速发展，为控制理论的发展提供了有力的工具。在他们的推动下，控制理论有了重大发展，如庞特里亚金的极大值原理，贝尔曼的动态规划理论。卡尔曼的能控性能观测性和最优滤波理论等，这些都标志着控制理论已从经典控制理论发展到现代控制理论的阶段。现代控制理论的特点。是采用状态空间法（时域方法），研究“多输入-多输出”控制系统、时变和非线性控制系统的分析和设计。现在，随着技术革命和大规模复杂系统的发展，已促使控制理论开始向第三个发展阶段即第三代控制理论——大系统理论和智能控制理论发展。 在其他文献中也有所述及（如下）： 至今自动控制已经经历了五代的发展： 第一代过程控制体系是150年前基于5－13psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，Pneumatic Control System）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。 第二代过程控制体系（模拟式或ACS,Analog Control System）是基于0－10mA或4－20mA 的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它标志了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离的模式一直沿用至今。 第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命，它充分发挥了计算机的特长，于是人们普遍认为计算机能做好一切事情，自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统，需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用4－20mA的模拟信号，但是时隔不久人们发现，随着控制的集中和可靠性方面的问题，失控的危险也集中了，稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统（DCS）。 第四代过程控制体系（DCS，Distributed Control System分布式控制系统）：随着半导体制造技术的飞速发展，微处理器的普遍使用，计算机技术可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代过程控制体系（DCS，或分布式数字控制系统），它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机，而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制 高电压技术课程习题 第一章气体的绝缘强度 1－1 空气主要由氧和氮组成，其中氧分子（O2）的电离电位较低，为12.5V。（1）若由电子碰撞使其电离，求电子的最小速度； （2）若由光子碰撞使其电离，求光子的最大波长，它属于哪种性质的射线；（3）若由气体分子自身的平均动能产生热电离，求气体的最低温度。 1－2 气体放电的汤森德机理与流注机理主要的区别在哪里？它们各自的使用范围如何？ 1－3 长气隙火花放电与短气隙火花放电的本质区别在哪里？形成先导过程的条件是什么？为什么长气隙击穿的平均场强远小于短气隙的？ 1－4 正先导过程与负先导过程的发展机理有何区别？ 1－5 雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？各种效应与雷电的哪些参数有关？雷电的后续分量与第一分量在发展机理上和参数上有哪些不同？ 1－6 为什么SF6气体绝缘大多只在较均匀的电场下应用？最经济适宜的压强范围是多少？ 1－7 盘形悬式绝缘子在使用中的优缺点是什么？ 1－8 超高压输电线路绝缘子上的保护金具有哪些功用？设计保护金具时应考虑什么问题？ 第二章液体、固体介质的绝缘强度 2－1 试比较电介质中各种极化的性质和特点？ 2－2 极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何？为什么? 2－3 电介质导电与金属导电的本质区别为什么？ 2－4 正弦交变电场作用下，电介质的等效电路是什么？为什么测量高压电气设备的绝缘电阻时，需要按标准规范的时间下录取，并同时记录温度？ 2－5 某些电容量较大的设备经直流高电压试验后，其接地放电时间要求长达5～10min，为什么？ 2－6 试了解各国标准试油杯的结构，并比较和评价。 2－7 高压电气设备在运行中发生绝缘破坏，从而引起跳闸或爆炸事故是很多的，请注意观察和分析原因。 第三章电气设备绝缘实验技术 3－1 总结比较各种检查性试验方法的功效（包括能检测出绝缘缺陷的种类、检测灵敏度、抗干扰能力等）。 3－2 总结进行各种检查性试验时应注意的事项。 3－3 对绝缘的检查性试验方法，除本章外，还有哪些可能的方向值得进行探索研究，请举例说明其适用的电气设备和探测的缺陷等。 3－4 现行的绝缘子离线检查性试验存在哪些不足之处，试说明。 3－5 某试验变压器额定功率为10KV A，额定电压为100000/380V，额定电流为0.1/263A，阻抗电压为9％（其中高压绕组占2/3，低压绕组占1/3）。输出端外接保护电阻值为10KΩ。附设测压绕组的变压比（对高压绕组而言）为1/1000。被试品为容性，电容量为2000pF，要求实施试验电压为75Kv，求此时测压绕组输 平面运动链自由度计算公式为 H L 23p p n F --=运动链成为机构的条件 运动链成为机构的条件是：取运动链中一个构件相对固定作为机架，运动链相对于机架的自由度必须大于零，且原动件的数目等于运动链的自由度数。 满足以上条件的运动链即为机构，机构的自由度可用运动链自由度公式计算。 一、平面机构的结构分析 计算错误的原因 例题圆盘锯机构自由度计算 解 n =7，p L =6，p H =0 F =3n -2p L -p H =3?7-2?6=9错误的结果！ 1234 5 67 8 A B C D E F 两个转动副 1234 5 67 8 A B C D E F ●复合铰链(Compound hinges ) 定义：两个以上的构件在同一处以转动副联接所构成的运动副。 k 个构件组成的复合铰链，有(k -1)个转动副。 正确计算 B 、 C 、 D 、 E 处为复合铰链，转动副数均为2。 n =7，p L =10，p H =0 F =3n -2p L -p H =3?7-2?10=1 准确识别复合铰链举例 关键：分辨清楚哪几个构件在同一处用转动副联接 12 3 1 3 4 2 4 1 3 231 2 两个转动副两个转动副 两个转动副 两个转动副 1 2 3 4 两个转动副 1 4 2 3 两个转动副 例题计算凸轮机构自由度 F=3n-2p L-p H=3?3-2?3-1=2 ？ ●局部自由度(Passive degree of freedom) 定义：机构中某些构件所具有的仅与其自身的局部运动有关的自由度。 考虑局部自由度时的机构自 由度计算 设想将滚子与从动件焊成一体 F=3?2-2?2-1=1 计算时减去局部自由度F P F=3?3-2?3-1-1(局部自由度)=1 1、微分环节的对数幅频曲线为过点(1，j0)的直线，其斜率为（）。 ?A、 -20dB／dec ?B、 20dB／dec ?C、 -40dB／dec ? (ω)在( )线上正负穿越次数之差等于开环右极点数的1/2。 ?A、-180o ?B、180o ?C、-90o ?o 3、反馈回路包含振荡环节，结果由原来的振荡环节转变成（）。 ?A、积分环节 ?B、微分环节 ?C、振荡环节 ? 4、在下列系统或过程中，属于闭环系统的有（）。 ?A、全自动洗衣机 ?B、电风扇 ?C、电冰箱 ? ?A、 ?B、 ?C、 ?D、 6、系统的时域性能指标是根据系统在零初始状态时，对（）的瞬态响应得出的。?A、单位脉冲信号 ?B、单位阶跃信号 ?C、单位斜坡信号 ? 7、二阶系统的闭环增益加大（）。 ?A、快速性能好 ?B、超调量愈大 ?C、t p提前 ? 8、下图中系统为开环稳定(p=0)，其对应的单位阶跃响应是（）。 ?A、 ?B、 ?C、 ?D、 9、关于开环传递函数G k(s)、闭环传递函数G B(s)和辅助函数F(s)=1+G k(s)，三者之间的关系是（）?A、 ?B、 ?C、 ?D、 10、（）指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差，也称为静态精度。 ?A、稳定性 ?B、快速性 ?C、准确性 ? 11、哪种信号是使用得最为广泛的常用输入信号。（） ?A、单位脉冲函数 ?B、单位阶跃函数 ?C、单位斜坡函数 ? 12、关于开环传递函数、闭环传递函数G B(s) 和辅助函数F(s)=1+G K(s)三者之间的关系是 ( )。 ?A、三者的零点相同 ?B、G B (s) 的极点与F(s)=1+G K(s) 的零点相同 ?C、G B(s) 的极点与F(s)=1+G K(s) 的极点相同 ? 13、关于系统稳定的说法错误的是（）。 ?A、线性系统稳定性与输入无关 ?B、线性系统稳定性与系统初始状态无关 ?C、非线性系统稳定性与系统初始状态无关 ? 14、控制系统的闭环传递函数是，则其根轨迹起始于（）。?A、G(s)H(s) 的极点 ?B、G(s)H(s) 的零点 重庆大学网络教育学院-2020年春季学期课程作业高电压技术第3次-参考资料 请认真阅读一下说明然后下载：题库有可能会换，不保证全部都有！请仔细核对是不是您需要的题目再下载！！！！ 本文档的说明：如果题目顺序和你的试卷不一样，按CTRL+F在题库中逐一搜索每一道题的答案，预祝您取得好成绩百！ 一、填空题 (共 6 题、0 / 30 分 ) 1、 雷电冲击波作用下，变压器绕组起始电位大部分压降降落在绕组附近，雷电冲击波越大越大，变压器绕组纵绝缘上承受的电压越高，变压器绕组稳态电位分布与变压器的方式有关。三角形接地的三相变压器在三相同时进波的暂态过程中绕组中部处的电压幅值最高。 参考答案是：首端；陡度；中性点接地 2、 实际输电线路，一般由多根平行架设的导线组成，各导线之间有，电磁过程较复杂，故通常先从单导线着手研究输电线路波过程。 参考答案是：电磁耦合 3、 固体介质受潮后击穿电压迅速，对易吸潮的纤维影响特别大。 参考答案是：下降 4、 雷电放电的形状一般有、和。 参考答案是：线状雷；片状雷；球状雷 5、 沿脏污表面闪络的必要条件是的产生，而流过污秽表面的电流足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 参考答案是：局部电弧、泄漏 6、 在超高压系统中，绝缘子串很长，通过安装可以改善电压分布，提高闪络电压。参考答案是：均压环 二、名词解释题 (共 4 题、0 / 20 分 ) 1、 吸收比 参考答案是：加压60秒测量的绝缘电阻与加压15秒测量的绝缘电阻的比值 2、 输电线路耐雷水平 参考答案是：雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 3、 50%冲击放电电压。 参考答案是：多次施加同样的电压幅值的冲击电压时，气体放电的概率为50%的电压。4、 工程纯液体 参考答案是：净液体电介质的击穿场强虽然很高，但其精制、提纯极其复杂，而且设备在制造及运输中又难免产生杂质，所以工程上使用的液体中总含有一些杂质，称为工程纯液体。 三、计算题 (共 4 题、0 / 20 分 ) 1、 某电厂原油罐直径为10m，高出地面10m，现采用单根避雷针保护，针距罐壁最少5m，试求该避雷针的高度是多少？ 参考答案是：解：设针高h<30m 则p=1,物高hx=10m,保护半径rx=10+5=15m 若 h≦2hx(即h≦20m) 由rx=(h-hx)p 代入数据得：15=(h-10)×1 解得h=25m（与h≦20m 不符，舍去）若h>hx(即h>20m), 由rx=(1.5h-2hx)p代入数据得：15=(1.5h-2×10)×1 解得h=23.34m 由此得该避雷针的高度应为23.34m。 2、 某台电力变压器需进行72KV的工频耐压试验，tgδ试验时测得其等值电容Cx=4200pF。现有数台容量不同的100/0.4(kV)的工频试验变压器，应选择一台额定容量为多少的试验变压器才能满足试验的要求? 参考答案是： 解：被试品的电容电流 I c=ωcU=0.095(A)≈0.1(A) 模拟题一 一.计算图示机构自由度，指明复合铰链，局部自由度，和虚约束所在；进行高副低代，然后拆分杆组，判断机构的级别。（20分）二.在图示的机构中，已知各构件长度，原动件以等角速度w1=10rad/s逆时针转动，试用图解法求点D的速度。（20分）三.1.图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度l AB=25mm，l BC=55mm，l CD=40mm，l AD=50mm，试问：（15分） （1）该机构是否有曲柄，如有，请指出是哪个构件； （2）该机构是否有摇杆，如有，请指出是哪个构件； （3）该机构是否有整转副，如有，请指出是哪个转动副； 2.设计一铰链四杆机构，如图所示，已知行程速比系数K=1，机架长L AD=100mm,曲柄长L AB=20mm,当曲柄与连杆共线,摇杆处于最远的极限位置时,曲柄与机架的夹角为30°,确定摇杆及连杆的长度。（20分） 四.图示机构的凸轮轮廓线由两段直线和两段圆弧组成。（1）画出偏距圆；（2）画出理论廓线；（3）画出基圆；（4）画出当前位置的从动件位移s；（5）画出当前位置的凸轮机构压力角；（6）画出从动件升程h。（7）凸轮的推程角φ，近休止角φs’，回程角φ’（20分）五.一对正常齿制标准安装的外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i=2.5，中心距a=175mm，小齿轮齿数z1=20，压力角α=20°。试计算模数m、大齿轮的几何尺寸基圆直径，齿顶圆直径和齿根圆 直径。（20分） 六.图示轮系各轮的齿数已在括号中标注，已知主动轮1的转速为每分钟1转、主动轮4的转速为每分钟2转，转向如图所示。试求输出构件H 的转速和转向。（20分） 七.图示减速器，已知传动比i=z 2/z 1=3，作用在大齿轮上的阻力矩随大齿轮的转角φ2变化，其变化规律为：当0<=φ2<=120°时，阻力矩为M 2=300N ?m ；当120°<=φ2<=360°时，阻力矩为M 2=0，又已知小齿轮的转动惯量为J 1，大齿轮的转动惯量为J 2。假设作用在小齿轮上的驱动力矩M 1为常数，小齿轮为等效构件。试求等效转动惯 量J e 分） 模拟题二 一.1. （8分） 2.以AB 为原动件对图示机构进行结构分析，要求画出原动件、基本组，并指出机构的级别。（8分） 3.（4分） 二.法求杆5的角速度w 5，写出求解的速度矢量方程，作出速度多边形（20分） 三.平面连杆机构及其设计（35分） 2 重庆大学《数字电子技术（Ⅱ）》课程 试卷 A卷 B卷 2012 ~2013 学年第 2 学期 开课学院：电气工程学院课程号：考试日期： 2013-6 考试方式： 开卷闭卷 其他考试时间： 120 分钟 一、设计题（20分）： 采用同步置数的方式，利用74LS160设计365进制的计数器，各位之间为十进制关系。 解： 二、分析题（20分）： 下图为16×4位ROM和同步十六进制加法计数器74LS161组成的脉冲分频电路。在CLK信号作用下，输出波形如 图所示。计算ROM中的数据表。 解： 三、设计题（10分）： 用D触发器设计一个同步串行数据检测电路，当连续输入3个或3个以上1时，电路的输出为1，其它情况下输 出为0。例如： 输入A 101100111011110 输出Y 000000001000110 解：1）画出原始状态图 2）状态化简 3）状态编码 原始状态图化简以后的状态图 1/0 A/Y 0/0 1/0 0/0 由状态图可得到复合卡诺图图： n AQ Y 1 = n n n n n n Q Q A Q AQ AQ Q 0 110 1011?=+=++ D 触发器的特性方程为1,01 ==+i D Q i n i 得： n n n n Q Q A D AQ AQ D 010101?=+= 5) 检查自启动： 可以自启动。 6）画逻辑图 四、分析题（10分）： 试分析下图时序电路的功能。 解： 1）) () () (2 10120111 0210↓=↓=↓?=+++CP Q Q Q Q Q Q Q CP Q Q Q n n n n n n n n n 2） 画出波形图：(略) 3） 画出状态图 异步五进制加法计数器 1D Q FF 1 C1 & CP A Y 1D Q FF 0 C1 ≥1 11 011 00 1/1 0/0 11+n Q 的卡诺图 n n Q Q 01 00 01 11 10 A 0 0 0 ╳ 0 1 0 1 ╳ 1 n n Q Q 01 00 01 11 10 A 0 0 0 ╳ 0 1 1 ╳ 10+n Q 的卡诺图 二进制状态图 00 01 10 1/0 A/Y 1/0 1/1 0/0 0/0 0/0 复合卡诺图 n n Q Q 01 00 01 11 10 A 0 00 0 00 0 ╳ 00 0 1 01 0 10 0 ╳ 10 1 n n Q Q 0 1 00 01 11 10 A 0 0 0 ╳ 0 1 0 ╳ 1 输出Y 的卡诺图 000 /0 001 010 011 100 111 110 101 /0 /0 /0 /1 /1 /1 /1 １-1．图题1-1是由点(线)接触所构成的运动副。试分析计算它们的自由度数量和性质，并从封闭形式和受力状况与相对应的面接触低副进行比较。 1-2．观察分析工作原理，绘制机构运动简图，计算机构自由度。 题图１-２a为一夹持自由度。实线位置为从上输送带取出工件（夹头处于夹紧状态）；虚线位置为将工件放到下输送带上（夹头松开）。该机构是由行星轮系、凸轮机构及连杆机构组合而成。 题图１-２b是为了减小活塞与汽缸盖之间的摩擦而设计的一种结构形式的内燃机，画出它们的机构运动简图、计算其自由度。分析结构中存在的虚约束和它们是如何来实现减小摩擦这一目的的。 题图１-２c为一种型式的偏心油泵，画出其机构运动简图，计算其自由度，并分析它们是如何由运动简图演化得到的。 题图１-２d为针织机的针杆驱动装置的结构示意图，绘制其机构运动简图及运动链图。 １－3．用公式推导法，求出Ｆ＝１、Ｎ＝１０的单铰运动链的基本结构方案以及它们的单铰数和所形成的闭环数k，并从中找出图１－１７所示的双柱压力机构简图所对应的运动链。 1－４．计算下列各机构的自由度。注意分析其中的虚约束、局部自由度合复合铰链等。题图１－４a为使５、６构件能在相互垂直方向上作直线移动的机构，其中ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ＝ＡＤ。 题图１－４b为凸轮式４缸活塞气压机的结构简图，在水平和垂直方向上作直线运动，其中仍满足ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ＝ＡＤ。 题图１－４c所示机构，导路ＡＤ⊥ＡＣ、ＢＣ＝ＣＤ／２＝ＡＢ。该机构可有多种实际用途，可用于椭圆仪，准确的直线轨迹产生器，或作为压缩机或机动马达等。 题图１－４d为一大功率液压动力机。其中ＡＢ＝Ａ｀Ｂ｀，ＢＣ＝Ｂ｀Ｃ｀，ＣＤ＝重庆大学自动控制原理2第9章 习题参考答案_作业
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