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1、2.题图所示，已知：Ui=12V,R=9k，电位器共长 60mm，现测出 Uo(t)=4V,试问电位器活动端现移动到什么位置？ (5分)3.四相步进电动机，转子 50 个齿。若单拍制的最大静转矩为 0.1Nm,试计算双拍制运行时的启动转矩 Tst 和裕量角r。 (5 分)4. (5 分)1.采样保持器的作用是在 A/D 进行转换期间保持采样输入信号大小不变。试绘制出表示采样保持器的基本电路原理图并进行说明。 (6 分)2.一台他励直流电动机，额定电压为 440V，额定电流为 76.2A，额定转速为 1050r/min,电枢绕组电阻为 0.393,试计算电动机的堵转转矩 Tb 为多少（N m）?
2、 (6 分)3. (6 分)1、图示两种结构设计中哪种较好？ 说明理由。当结构断面发生突然变化时，引起力流方向的急剧改变，使得力流密度增加，产生应力集中。在结构设计时应采取措施，使力流方向变化平缓，减小应力集中，图 a 为轮轴联接，力流方向变化急剧，A 处应力集中。图 b 力流方向变化较平缓，应力集中小。2、下图为欲用可编程控制器控制的天塔闪光灯示意图。控制要求是： 按下启动按钮后， L2、L4、L6、L8 亮，1 秒后灭；接着 L3、L5、L7、L9 亮，1 秒后灭；再接着 L2、L4、L6、L8 亮，1 秒后灭，如此循环下去。根据上述描述写出用 PLC 控制的梯形图。输入/输出点的分配输入
3、 输出 其它启动按钮 X400 L2 Y430 时间继电器 1（1秒）T450停止按钮 X401 L4 Y431 时间继电器 2（1秒）T451L6 Y432L8 Y433L3 Y434L5 Y435L7 Y436L9 Y437五、综合应用题(本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分)1. (10 分)2.设计某机构按要求动作的 PLC 控制系统 动作要求： 按一次起动按钮，机构上升至限定位置，停 3s,自动下降至原位后自动停。 （提示；原位置，上升限定位置采用行程开关检测。 ） 设计任务：（1）列出 PLC 系统资源分配表； 2）画出梯形图。 (1)资源分配表 0.00 起动按钮（
4、动合） 0.01 上限位行程开关（动合） 0.02 原位行程开关（动合） 10.00 电机上升（正转）继电器 10.01 电机下降（反转）继电器1. 对于如图所示的槽轮机构说明其工作原理。答：工作原理是：拨销盘以不变的角速度旋转，拨销转过 2 角时，槽轮转过相邻两槽间的夹角 2，在拨销转过其余部分的 2(-)角时，槽轮静止不动，直到拨销进入下一个槽内，又重复以上循环。2.对于图示的支承结构，应用力传递原理说明哪种支承的刚性最好？哪种支承的刚性最差？1 拨销盘；2锁紧弧；3槽轮；4定位弧；5拨销答：图(a)中由于力的传递路线最短，所以刚性最好；图(e)中由于力线要沿弹簧传递，路线最长，故刚性最差
5、。四、求如图所示机械系统的传递函数其中 为输出， 为输入。)(0tX)(tFi五、对于如图所示的存储器扩展连接图，要求补充其未连接的部分，并分析该扩展存储器芯片的地址范围（设 8051未连接的地址线接地） 。两片 8kB 的程序存储器扩展连线图答：连线图如上图所示。左片存储器的地址范围为：0000H1FFFH；右片存储器的地址范围为：8000H9FFFH。24.已知双波谐波齿轮的柔轮齿数 Z1=200, 刚轮齿数 Z2=202，波发生器的转速 nH=600r/min。如图 （a） （b） （c） （d） （e）试求：(1)刚轮固定时柔轮的转速 n1; (2)柔轮固定时刚轮的转速 n2。（1）刚
6、轮固定时： n1=- （2）柔轮固定时 25.已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻 R=2k，电刷位移为 X 时的相应电阻 Rx=1k，电位器的工作电压 Vi=12V,负载电阻为 RL。(1)已测得输出电压 Vo=5.8V,求 RL。 (2)试计算此时的测量误差。V0= (1) 当 V01=5.8 时，5.8= 5.8= ( )空载时 设测量出 5.8输出电压时的测量误差 则 26.某二阶系统如图所示(1)求系统对 r(t)阶跃响应的最大超调量 %和调节时间 ts。(2)求 r(t)=1+t,n(t)=0.1 共同作用下的稳态误差 ess。(1)求 ts= (2)求 es
7、s二阶系统 ai0 闭环稳定R(s)= Ess= 27.三相变磁阻式步进电动机，转子 80 个齿。(1)要求电动机转速为 60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少?(2)要求电动机转速为 100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少?(1) 即 （2） 单拍制 即： f= 五、简单应用题(本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分)28.已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求：(1)一阶低通滤波器现存在什么弱点?(2)将其改进为二阶低通滤波器，画出电路图；1）一阶低通滤波器存在过渡区域衰减缓慢的弱点。2）二阶低通有源滤波器电路图29.三相交流感应电动机，电源频率 50Hz，
8、空载转速为 1450r/min。(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少?1） 即该电动机为四级空载时转差率为：S= 2）堵转时：S定子绕组电势频率 f1=50Hz,转子绕组电势频率 f2=Sf1=50Hz3) 空载时：定子绕阻电势频率 f150Hz,转子绕组电势频率：f 2= 30.二阶系统结构图如图所示。设 K1=0.1, K2=10,T1=0.5s(1)求系统对 r(t)的阶跃响应的最大超调量 %及调节时间 ts(取=5%);(2)求系统增益 Ks 及伺服刚度 KR;(3)求 r(t)=1+t 及 n
9、(t)=0.1 共同作用下系统的稳态误差 ess。(1)G(s)= 1 型 v= p= (2)性能指标ts= (3)系统增益与伺服刚度 Ks=Kv=K1K2=1， KR=K1=0.14） e ssr= essn=- 31.考虑 x-y 平面上的直线运动路径，源点坐标(5，-2)，终点坐标为(1，-1) 。设两轴最大加速度限制： xmax= ymax=2。试设计三次多项式样条函数点位控制指令。32.某控制系统结构图如图所示，图中 GC(s)=Kp(1+Tds),Gp(s)= = (1) 确定 Kp 和 Td 的值，以使系统性能同时满足：在单位抛物线(恒加速度)函数作用下的稳态误差essa0.2，
10、幅值穿越(截止)频率 c=5 (2) 计算系统在上述取值条件下的相位裕量 m。开环传函G(s)=G c(s)Gp(s)= (2)确定 Kp 和 Td由 essa= 取 Kp=2.5在 1+25T (3)相应的 33.采用 PLC 设计二台电动机 A、B 工作的系统。（1） 按钮 X1 为 A 电动机起动，按钮 X2 为 A 电动机停止（输出 Y1）；（2） 按钮 X3 为 B 电动机起动，按钮 X4 为 B 电动机停止（输出 Y2）；（3） 只有 A 电动机在工作中， B 电动机才能工作。要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。(1)梯形图：（）助记符指令程序：STR X1OR Y1AND NOT X2 OUT Y1STR X3OR Y2AND NOT X4AND Y1
