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文檔簡介
1、2字班到4字班電機學1、什么是直流電機直流電機是實現機械能和直流電能之間相互轉換的旋轉電機。直流電機本質上是交流電機,需要通過整流或逆變裝置與外部電路相連接。常見的是采用機械換向方式的直流電機,它通過與電樞繞組一同旋轉的換向器和靜止的電刷來實現電樞繞組中交變的感應電動勢、電流與電樞外部電路中直流電動勢、電流間的換向。(實質是一臺有換向裝置的交流電機)2、同步機和異步機的區別同步電機定子交流電動勢和交流電流的頻率,在極對數一定的條件下,與轉子轉速保持嚴格的同步關系。同步電機主要用做發電機,也可以用作電動機,還可以用作同步調相機(同步補償機)。同步電機可以通過調節勵磁電流來調節無功功率,從而改善電
2、網的功率因數。(同步電動機主要用于功率比較大而且不要求調速的場合。同步調相機實際上就是一臺并聯在電網上空轉的同步電動機,向電網發出或者吸收無功功率,對電網無功功率進行調節。)異步電機是一種轉速與電源頻率沒有固定比例關系的交流電機,其轉速不等于同步轉速,但只要定轉子極對數相等,無論轉子轉速如何,定、轉子磁動勢都以同步轉速相對于定子同向旋轉,即二者總是相對靜止。異步電機主要用作電動機,缺點是需要從電網吸收滯后的無功功率,功率因數總小于1。異步電機也可作為發電機,用于風力發電場和小型水電站。3、什么是電樞反應?直流電機是否有電樞反應?對于同步電機來說,電樞反應是指基波電樞磁動勢對基波勵磁磁動勢的影響
3、。直流電機也有電樞反應,是指電樞磁動勢對勵磁磁動勢產生的氣隙磁場的影響。4、異步機的轉子有那幾種折合方式?異步電機轉子的折合算法主要包括頻率折合和轉子繞組折合,原則是保持轉子基波磁動勢不變,對定子側等效。在進行這兩種折合之前還有一個轉子位置角的折合。5、電動機為什么會轉?都是由于轉子上的繞組受到了電磁力,產生拖動性電磁轉矩而帶動轉子轉動。具體來說,同步電機是由于定子繞組通入三相對稱電流,產生旋轉磁場,相當于旋轉磁極,使得同步電動機轉子磁極吸引而同步旋轉。異步電動機是由于轉子轉速小于同步轉速,轉子與定子電流產生的旋轉磁動勢有相對運動,轉子繞組切割磁感線,產生感應電動勢,進而產生感應電流使得轉子繞
4、組受到安培力,產生電磁轉矩,帶動轉子旋轉。6、直流機和異步機分別有哪幾種調速方式?異步電動機的調速方法:(1)改變轉差率調速,包括調壓調速、轉子串接電阻調速(只用于繞線轉子電動機)。(2)變極調速(只用于籠型異步電動機)。(3)變頻調速(多用于籠型異步電動機)。(變頻調速性能最好,但價格比較高)他勵直流電動機的調速方法:(1)電樞串接電阻調速(只能從基速向下調)。(2)改變端電壓調速(只能從基速向下調)。(3)改變磁通調速(從基速向上調,弱磁升速)。7、為什么我們要制定額定值,讓系統和電機運行在額定狀態下?制定額定值是為了便于各種電氣設備和電機的設計制造及其使用。系統和電機只有運行在額定狀態下
5、才能取得最佳的技術性能和經濟效果。8、有功的發出原理和計算方法以及無功的V形曲線。對于同步發電機來說有功的發出是由于功角的存在,功角是空載電動勢是相電壓之間的夾角,也可以看成是勵磁磁動勢與相電壓等效合成磁動勢之間的夾角。由于同步電機工作在發電狀態時,功角大零,故勵磁磁動勢的等效磁極會吸引相電壓等效合成磁動勢的等效磁極,通過磁場的耦合作用將轉子的機械能轉換成電能輸出。有功功率可以利用功角特性來進行計算。同步發電機無功的V形曲線是負載時電樞電流和勵磁電流的關系曲線,特點:有功功率越大,V形曲線越高;每條V形曲線都有一個最低點;最低點是發電機運行工況的分界點,左邊是欠勵(超前),右邊是過勵(滯后)。
6、V形曲線有助于工作人員了解發電機的運行工況,進而對發電機進行控制。9、變壓器和異步機參數的測試方法?分別在變壓器的哪一側做?變壓器的參數測試方法方法有短路試驗和空載試驗。短路試驗通常在高壓側做,即在高壓側加壓;空載通常在低壓側做,即在低壓側加額定電壓。通過短路試驗可以測得一次短路電流為額定值時的一次短路電流、電壓和短路損耗,由這三個量可以算出變壓器折合到一次側的短路阻抗、短路電阻和短路電抗。通過空載試驗可以測得對一次繞組施加額定電壓時的一次電壓、二次電壓、一次電流和輸入功率,即空載損耗,由這四個量可以算得變比、勵磁阻抗、勵磁電阻和勵磁電抗。異步電機的參數測試方法有堵轉試驗(短路試驗)和空載試驗
7、,均在定子側加壓。通過堵轉試驗可以測得定子電流為額定值時的定子電壓和短路損耗,進而由這三個量可以算出折合到定子側的短路阻抗、短路電阻和短路電抗。通過空載試驗數據可以作出空載特性曲線(空載電壓和空載損耗的關系曲線),進而可以求出機械損耗和鐵耗,再利用額定電壓下的試驗數據和短路試驗所得的漏電抗求得勵磁電阻、勵磁電抗和勵磁阻抗。10、電機有幾種運行方式?怎樣判斷電機是運行在哪種方式下?電機運行的方式主要有發電機和電動機兩種方式。對于同步電機可以根據電磁功率或者功角的正負來判斷其運行在哪種方式下。按發電機慣例,當電磁功率或者功角為正時同步電機為發電機,當電磁功率或者功角為負時同步電機為電動機。對于直流
8、電機可以根據電磁功率的正負或者電樞電動勢和電樞端電壓的大小比較來判斷其運行在哪種方式下。在發電機慣例下,當電磁功率為正時為發電機,當電磁功率為負時為電動機。當電樞電動勢大于電樞端電壓時為發電機,當電樞電動勢小于電樞端電壓時為電動機。11、電機中哪幾種電機有阻尼繞組和補償繞組,它們分別的作用。凸極同步電機有阻尼繞組,直流電機有補償繞組。12、同步機的短路特性為什么是一條直線?因為短路的時候FXI,FXI,又由于這時電樞磁動勢是直軸去磁的,故有F二F-F,FgI,又OkakOf1af1k因為短路時氣隙磁動磁很小,磁路不飽和,可以看作線性的,故FxI,故IxI,即短路特性是一條直f1fkf線。如果勵
9、磁電流不加限制地增大,那么當磁路出現飽和時,短路特性將不再是直線。13、我們怎么測同步機的短路電抗?為什么引入普梯爾電抗?和實際電抗有什么區別?通過測空載特性曲線和零功率因數負載特性曲線來求電樞繞組漏電抗。引入保梯電抗是為了與漏電抗區別開來。由于用時間相矢量圖進行理論分析時并沒有考慮到轉子繞組的的漏磁情況,所以實際測得的零功率因數負載特性曲線,在電壓較高時,比理論上的零功率因數曲線要低,使得測得的電抗比實際值大。14、直流電機啟動的電阻設置的原因?看看電機學試驗的相關內容。直流電機起起動時在電樞回路中串入電阻是為了限制起動電流。15、電機的功率流程,包括各種電機做發電和電動時功率的流向和損耗。
10、同步電動機的功率流程:從電源輸入的電功率,減去定子繞組的銅耗得到電磁功率;電磁功率再減去空載損耗得到電機軸上輸出的機械功率。三相異步電動機的功率流程:交流電源輸入的有功功率,減去定子銅耗,再減去定子鐵鐵耗,得到電磁功率電磁功率減去轉子銅耗得到機械功率;機械功率再減去機械損耗和附加損耗得到輸出功率,即電動機轉軸上能夠輸出給機械負載的機械功率。P238并勵直流發電機的功率流程:輸入的機械功率,減去空載損耗得到電磁功率;電磁功率減去電樞回路銅耗,再減去勵磁回路銅耗得到發電機輸出的電功率。并勵直流電動機的功率流程:輸入的電功率減去勵磁回路銅,再減去電樞回路銅耗,得到電磁功率;電磁功率再減去空載損耗得到
11、輸出的機械功率。16、串勵直流電機能否空載啟動?P313還有并勵和串勵的區別?不能。因為串勵電動機在輕載時,電磁轉矩較小,電樞電流很小,氣隙磁通值很小,轉速就已經很高,如果理想空載的話,轉速就會趨于無窮大,所以不允許空載啟動,以防發生危險的飛車現象。并勵和串勵的區別主要是結構和機械特性的區別。并勵的勵磁繞組和電樞繞組并聯,而串勵的勵磁繞組和電樞繞組串聯。并勵的機械特性是硬特性,轉速隨電磁轉矩的增大變化很小;串勵的機械特性是軟特性,轉速隨電磁轉矩的增加迅速下降。(機械特性是指轉速和電磁轉矩之間的關系。他勵的機械特性是硬特性,復勵電動機的機械特性介于并勵和串勵電動機特性之間,因而具有串勵電動機起動
12、性能好的優點,而沒有空載轉速極高的缺點。)17、同步電動機和異步電動機的選擇原則在不需要調速的大功率場合或者要求改善功率因數的場合選擇同步電動機,在需要調速并且對功率因數要求不高的場合選用異步電動機。18、雙相異步電機如何運行?單相異步電機如何運行?19、變壓器能變換什么物理量。可以變電壓、變電流、變阻抗、變相位。20、凸極同步發電機突然失去勵磁后會有什么變化還有凸極電磁功率,可以帶小負載,但是重栽時會失步。21、變壓器等效電路和實際的區別磁耦合關系變到電路問題,原副邊等效22、異步機s=0什么意思?什么是異步機同步轉速?異步機與同步機構造上區別?同步機分類?P121分別用于什么場合?永磁電機
13、是同步還是異步?在實際運行中,異步機s=0的情況不可能發生,因為如果s=0則轉速與同步轉速相等,轉子與旋轉磁動磁相對靜止,轉子繞組不再切割磁感線,不再產生感應電流,也就不會再受安培力的作用而轉動。在實際運行中異步電動機空載時,由于轉速非常接近同步轉速,故s約等于0.異步機的同步轉速是指電源的頻率。異步機與同步機的構造區別主要在于轉子上。同步機按轉子結構分類分為凸極和隱極,凸極電機用于轉速不高的場合,如水輪發電機;隱極電機主要用于轉速較高的場合,如汽輪發電機。永磁電機是同步機(異步機的勵磁由定子電流提供)。23、同步電動機與異步電動機相比較的優缺點同步電動機主要應用在一些功率比較大而且不要求調速
14、的場合。優點是可以通過調節勵磁電流來改善電網的功率因數,缺點是不能調速。異步電動機優點是可以調速,能夠廣泛應用于多種機械設備和家用電器。缺點是需要從電網吸收滯后的無功功率,難以經濟地在較寬廣的范圍內平滑調速。24、一個同步發電機,接對稱負載,轉速恒定,定子側功率因數和什么有關?接無限大電網和什么有關?跟電機的內阻抗和外加負載性質有關(內功率因數解,P134);跟勵磁電流與原動機轉矩有關。25、同步發電機怎么調有功無功。調無功時有功怎么變化?同步發電機并聯運行時,通過調節原動機的拖動轉矩,進而改變發電機的輸入功率來調節有功功率;通過調節勵磁電流來調節無功功率。調節無功功率時,有功率不會發生變化,
15、但調節有功功率時無功功率也將發生變化。26、變壓器原理變壓器的工作原理是電磁感應定律。27、異步電動機所帶負載增大,轉速、定子轉子的相關參數怎么變化(感應電動勢等)轉速低,定子流增大,轉子電流增大,電動勢增大(UQE=E,E=ksE,s增大)1122Se228、并聯合閘四個基本條件并聯合閘時發電機與電網電壓應滿足以下四個條件:(1)幅值相等,波形一致;(2)頻率相等;(3)相位相同;(4)相序一致。29、直流電動機優點:直流電動機的優點:具有優良的調速性能,調速范圍寬,精度高,平滑性好,且調節方便,還具有較強的過載能力和優良的起動、制動性能。(缺點:換向困難,維修量大,成本較高中。)30、異步
16、電機能否發電,怎樣啟動?異步電機可以發電,用于風力發電場和小型水電站。異步電機要用于發電機時,可以先按異步電動機來起動,然后再依次通過減負載,降電壓來使轉速增大,直到大于同步轉速。31、異步機的繞線分為哪幾種方式?籠型繞組和繞線型繞組。32、什么條件下會產生旋轉磁場?由于每個脈掁磁動勢都可以分解為一個正轉的旋轉磁動勢和一個反轉的旋轉磁動勢,在大小和相差合適的情況下,兩相及以上的脈振磁動勢都可以合成得到旋轉磁動勢。33、鼠籠電機,三線繞組去掉一相后是否還能轉?家里的電風扇是幾相?可以,兩相。34、變壓器的等值電路有哪四個參數?怎樣通過試驗獲得?短路電阻、短路電抗、勵磁電阻、勵磁電抗。短路電阻和短
17、路電抗可以通過短路試驗得到,勵磁電阻和勵磁電抗可以通過空載試驗得到。(具體見10)35、同步電動機和負載相連,功率因數由什么決定?和無窮大電網連接,功率因數由什么決定?見2536、理想變壓器原邊接一個220V有效值的交流電源,串接一個10歐姆的電阻,問副邊短路和開路下,原邊電流各是多少?短路時是22A,開路時是0。37、電機(同步電機、異步電機)的電樞磁動勢是如何產生的?電機帶負載時,電樞繞組中流過的電流產生的。38、異步電機什么情況下可以作為發電機,轉速有什么要求?異步發電機的轉子轉速能不能無限增大,為什么?異步電機作為發電機時主要用于風力發電場和小型水電站,轉速要大于同步轉速。異步發電機的
18、轉子轉速不能無限增大,因為異步電機的轉速大于同步轉速時是工作于發電機狀態,如果轉速無限增大,就有可能出現“飛車”現象,損壞設備,還可能影響人身安全。39、異步電機的等效電路是怎樣的?異步電機堵轉時的T型等效電路有六個參數,定子電阻、定子電抗、轉子電阻、轉子電抗(都是折合后、勵磁電阻、勵磁電抗。而旋轉時的T型等效電路與堵轉時相比,在轉子回路中多一個與轉子旋轉相關的附加電阻,代表機械功率。40、通過什么手段將異步電機等效成電路表示?在保持轉子基波磁動勢不變,對定子側等效的情況下對異步電機的轉子進行位置角折合、頻率折合和繞組折合,把轉子側的參數都折合到定子側就可以將異步電機等效成電路來表示了。41、
19、電機的勵磁有什么作用?產生磁場以實現機電能量轉換。42、一個有關電機保護的問題:電機在什么情況下需要切斷運行?電機在失步或出現飛車現象的時候需要切斷運行。如發生短路故障后,故障線路切除較晚,使同步發電機與系統之間失去同步,這時候應該將電機切斷運行。電路原理1、特勒根定理,戴維南定理特勒根定理:拓撲結構相同的兩個電路網絡,一個電路中所有支路電壓與另一個電路中對應支路電流的乘積之和為零。載維南定理:任一線性電阻二端網絡對外部的作用與一電壓源和電阻串聯而成的電路等效,電壓源的值是該網絡兩端斷開時的電壓,電阻是網絡中獨立源不作用時,由二端網絡的兩端點視入的等效電阻。2、零狀態響應,零輸入響應,自由分量
20、,強制分量的關系一個線性時不變電路或系統的響應可以分解為零狀態響應和零輸入響應的疊加,也可以分解為自由分量和強制分量的疊加。其中零狀態響應中既包含自由分量,又包含強制分量。零輸入響應只包含自由分量,由系統的內部結構性能決定,故可以反應系統的特性。3、帶內阻恒壓源外接電阻負載,電阻越大,電流越小,輸出功率越小。試判斷其正確性。不正確。電阻越大輸出功率不一定越小,當電阻負載和內阻相等的時候,輸出功率最大。4、三相對稱負載,接到三相對稱電源上,當負載為D連接和Y連接時吸收的功率之比。兩種接法的線電壓是一樣的,但是D連接的線電流是Y連接的3倍,故吸收的功率之比是3:1。5、如何計算二端口網絡的功率?并
21、用其解析兩表法的正確性6、一個有內阻的電壓源接電阻負載,問在電阻負載上串聯一個電阻和并聯一個電阻,電阻上消耗的功率如何變化取決于原來的電阻負載與電壓源內阻的大小關系:當電阻負載小于內阻時,串聯電阻功率變大,并聯電阻功率變小;當電阻負載大于內阻時,串聯電阻功率變小,并聯電阻功率變大。7、i=5cos(t)j=3cos(t)+4cos(2t),i=3cos(t)+4cos(t+60),問哪兩個信號的有效值一樣。都一樣。8、理想運放理想化的假設假設放大倍數為無窮大,輸入端的輸入電阻為無窮大,輸出阻抗為零。10、兩個電源,其中一個變為原來的K倍,負載上的電流變為原來的K倍判斷正確性.錯誤11、用3種方
22、法測量RL線圈的R、L.(1) 直流測R,交流則Z模(2) 直流測R,交流用功率表測功率因數(3)串聯知道電容值的電容后加可調頻的電源,調節電源頻率到電流最小,記下此時的電壓大小、頻率、電流大小,利用串聯諧振頻率計算公式可以算出L.12、舉三個電路等效的例子載維南等效,諾頓等效,pi型等效電路。13、兩表法測三相電路功率有什么條件?解釋理由條件是沒有中線,因為使用的理論前提是三相的線電流之和為零。14、一個R、L、C串聯電路,外接電源有效值100V,角頻率為10,串聯一個2H的電感之后測得電流最大值5A,求該串聯電路的阻抗值串聯諧振15、關于有效值的定義。一個周期性電壓或電流的有效值等于它的瞬
23、時值的平方在一個周期的平均值的平方根,故有效值又稱均方根值。16、i1=8+4sin314tji2=5+4sin(314t+60),求i=i1-i2的有效值;i=il-i2=3-4cos(314t+30),故i的有效值為5.17、直流電源和電阻組成的端口網絡,給你一只電壓表和一個電阻可以讀出的可調電阻,請測量電路的戴維南等效參數。先測量開路電壓,測得電壓值即為戴維南等效電壓源的值;接上可調電阻后邊調節電阻邊觀察電壓變化,等到電壓變為開路電壓的一半時,可調電阻的值即為戴維南等效電阻的值。18、二端口網絡,外加100伏交流電壓角頻率10,接2H電感,得到最大電流為20A,求二端口的阻抗。19、輸入
24、激勵和單位沖擊響應進行卷積,在零狀態條件下,結果就是輸出響應。解釋一下原理將激勵看成一系列寬度很小的矩形脈沖,然后利用卷積的線性特性。模電1 、功率放大是不是放大功率?不是,功率放大電路是將直流電源提供的直流電能轉換成交流電能供負載使用。2、負反饋電路有哪幾種組態?交流負反饋電路有如下四種組態:(1)電壓反饋:反饋量取自輸出電壓的反饋。(2)電流反饋:反饋量取自輸出電流的反饋。(3)串聯反饋:輸入量與反饋量以電壓形式疊加。(4)并聯反饋:輸入量與反饋量以電流形式疊加。3、場效應管和晶體管的區別(1)場效應管用柵一源電壓u(GS)控制漏極電流i(D),柵極基本上不取電流。而晶體管工作時基極總要索
25、取一定的電流。(場效應管輸入電阻高)(2)場效應管只有多子參與導電,晶體管內既有多子又有少子參與導電,而少子數目受溫度、輻射等因素影響較大,因而場效應管比晶體管的溫度穩定性好、抗輻射能力強。(3)場效應管的噪聲系數很小。(4)場效應管的漏極與源極可以互換后特性變化不大,而晶體管的發射極與集電極互換后特性差異很大。(5)場效應管比晶體管種類多,組成電路時更靈活。(6)場效應管集成工藝更簡單,具有耗電省、工作電源電壓范圍寬等優點,適用于大規模集成電路。4、什么是靜態工作點?什么是溫漂?零點漂移?靜態即輸入信號為零時,晶體管各電極的直流電流和直流電壓稱為靜態工作點(簡稱為Q點)(只有設置合適的Q點,
26、使晶體管在信號整個周期內全部處于放大狀態,輸出波形才不會失真。若Q點不合適,波形有可能會出現飽和失真或者截止失真。)輸入電壓為零而輸出電壓的變化不為零的現象稱為零點漂移現象。而由溫度變化所引起的半導體器件參數的變化是產生零點漂移現象的主要原因,因此零點漂移也稱溫度漂移,簡稱溫漂。5、多級放大電路的四種耦合方式?優缺點?(1)直接耦合:前一級的輸出端與后一級的輸入端直接連接。優點:低頻特性好,便于集成。缺點:Q點互相影響,不便于設計和調試;容易產生零點漂移。(采用EDA仿真軟件設計電路,簡化設計過程;采用差分放大電路來消除零點漂移)(2)阻容耦合:前一級的輸出端與后一級的輸入端通過電阻電容連接。
27、優點:各級Q點相互獨立。缺點:低頻特性差,不便于集成。(3)變壓器耦合:前一級的輸出端與后一級的輸入端或者負載通過變壓器連接。優點:Q點相互獨立,可以實現阻抗匹配。缺點:不適合集成,低頻特性差。(4)光電耦合:前一級的輸出端與后一級的輸入端通過光電耦合器連接。6、穩壓管利用了PN結的什么特性?穩壓管利用了PN結反向擊穿時,在一定的電流范圍在,端電壓幾乎不變的特性。7、放大器頻率響應的物理意義放大電路的放大倍數是信號頻率的函數,放大倍數會隨著信號頻率的變化而發生相應的幅值和相位變化。8、u=iA3,問是壓控還是流控,求電流一定時的靜態和動態電阻流控。靜態電阻等于電壓瞬時值除以電流瞬時值,動態電阻
28、等于相應點的電壓對電流的導數值9、什么是正反饋,什么是負反饋,180度對應的是正反饋還是負反饋?(凈輸入量增大減小區別)使放大電路凈輸入量增大的反饋稱為正反饋,使放大電路凈輸入量減小的反饋稱為負反饋。180度相當于反相,對應的應該是負反饋吧10、模擬電路和數字電路的區別模擬電路是用于產生或者處理模擬信號的電子電路,其最基本的處理為放大。數字電路是用于產生或者處理數字信號的電子電路。模擬信號是在時間和數值上均連續的信號,數字信號是在時間和數值上均離散的信號。)11、舉出一個壓控電壓源電路(利用運放)12、舉出一個電壓源的電路。13、舉一個電流源的例子集成運放中的基本電流源電路:鏡像電流源、比例電
29、流源、微電流源。(偏置電路、有源負載)14、運算放大器的一些性質集成運算放大電路是一種高放大倍數、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合多級放大電路。15、理想運放的工作特性理想運放在線性工作區(引入了負反饋)有“虛短”、“虛斷”的特性,在非線性工作區(開環或者只引入了正反饋)有“虛斷”的特性。一些補充:1、晶體管的四種工作狀態:飽和、放大、截止、倒置。2、輸入電阻和輸出電阻的物理意義3、放大電路的組成原則(三個:靜態時晶體管工作在放大區,有合適的Q點,保證交流信號的有效傳輸)4、晶體管單管放大電路的三種基本接法的特點為:(1)共射電路既能放大電壓又能放大電流,頻帶較窄,常作為低頻電壓放大電路的單元
30、電路。(2)共集電路只能放大電流不能放大電壓,輸入電阻大,輸出電阻小,帶負載能力強,具有電壓跟隨的特點,常用于電壓放大電路的輸入級和輸出級。(3)共基電路只能放大電壓不能放大電流,高頻特性好,常作為寬頻帶放大電路。5、場效應管是利用輸入回路的電壓來控制輸出電流的半導體器件,而晶體管是利用輸入回路電流來控制輸出電流的。(可變電阻區、恒流區、夾斷區;飽和區、放大區、截止區)6、反饋是把輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路,來影響輸入量的連接方式。7、引入負反饋的原則:為了穩定Q點,抑制溫漂,應引入直流負反饋;為了改善動態性能,應引交流負反饋(可以使放大倍數下降,提高放大倍數的穩定性,展
31、寬頻帶,減小非線性失真及抑制內部噪聲,改變輸入、輸出電阻)。8、自激振蕩:放大電路引入負反饋后,在輸入信號為零時,輸出產生了具有一定幅值和一定頻率的信號。產生的原因是低頻時耦合電容和旁路電容產生超前相移,高頻時極間電容產生滯后相移所致。可以通過在電路中適當的位置加補償電容、電阻來消除。9、在信號的運算和處理電路中運放工作在線性工作區,在電壓比較器中,運放工作在非線性工作區。10、電壓比較器主要有單限、滯回、窗口三種。11、正弦波振蕩電路的組成:放大電路、正反饋網絡、選頻網絡、穩幅環節。分類:RC正弦波振蕩電路、LC正弦波振蕩電路、石英晶體正弦波振蕩電路。12、直流電源的組成:電源變壓器(降壓)
32、、整流電路(將交流電壓轉換為直流電壓)、濾波電路(減小電壓脈動,使輸出電壓平滑)、穩壓電路(使輸出直流電壓基本不受電網電壓波動和負載電阻變化的影響)。微機原理1、尋址方式的種類(1)立即數尋址;(2)寄存器尋址;(3)直接尋址;(4)寄存器間接尋址;(5)寄存器相對尋址;(6)基址加變址寄存器;(7)相對基址加變址尋址。(前四種為常用。I/O端口操作數的尋址方式是直接尋址和寄存器間接尋址兩種。直接尋址和寄存器間接尋址都是內存操作數尋址,內存操作數尋址慢,因為讀取內存。立即數尋址和寄存器尋址快。只有BX、BP、SI、DI四個寄存器可以用于寄存器間接尋址。)2、CPU與外設的數據傳輸方式(1)無條
33、件傳送(實際應用中較少使用)(2)查詢方式(可靠性較高,但CPU效率低)(3)中斷方式(可提高CPU效率,但是可靠性不如查詢方式高)(4)DMA方式3、馮諾依曼結構和哈佛結構的區別(前者共用總線,后者數據總線和程序總線分開)馮諾依曼結構是程序空間和數據空間不獨立的結構,而哈佛結構是指程序和數據空間獨立的體系結構。通用計算機采用馮諾伊曼結構,統一程序和數據空間,共享程序總線與數據總線,取指和取操作數串行執行,哈佛總線結構指程序總線與數據總線分離,可以同時取指和取操作數。4、中斷服務程序的執行過程開始保護現場完成中斷源申請的任務發中斷結束命令EOI恢復現場IRET中斷返回。5、數據采集系統的組成傳
34、感器,放大器,濾波器,多路開關,采樣保持電路,A/D轉換器。6、采樣保持電路應具有什么樣的特性?采樣保持電路由輸入輸出緩沖放大器,保持電容和控制開關組成。輸入輸出緩沖放大器接成電壓跟隨狀態,具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的性能。(采樣保持電路的作用:A/D轉換器完成一次轉換過程需要一定的時間,在這段時間內,輸入端模擬信號的大小應保持不變,否則將影響轉換的精度。如果A/D轉換速度比模擬信號變化速度快很多,可將模擬信號直接加到A/D轉換器上,而不需要采樣保持電路。)7、什么是堆棧?用在什么地方?堆棧指針有什么用?堆棧是一片以“先進后出,后進先出”方式進行操作的重要的內存區域。主要用于保存和恢復子程、中
35、斷的返回地址,一些需要保護的重要數據等等。堆棧的指針用于指向堆棧的頂部。8、請簡述馮諾依曼結構的特點馮諾依曼體系結構的要點是:數字計算機的數制采用二進制;計算機應該按照程序順序執行。根據馮諾依曼體系結構構成的計算機必須具備五大基本組成部件,包括:輸人數據和程序的輸入設備;記憶程序和數據的存儲器;完成數據加工處理的運算器;控制程序執行的控制器;輸出處理結果的輸出設備。9、一個MCU的地址線有16根,最大尋址64K,可以擴充到128K嘛?如可以,給出方法左移(一個地址控制2K?)10、如果做外部中斷實驗時候中斷沒有響應分析可能原因硬件優先級(中斷的優先級不如CPU如正在執行的中斷優先級高,被屏蔽了
36、)11、現代計算機存儲器的層次結構?高級緩存與虛擬緩存的區別?現代微型計算機的存儲系統結構:高速緩存一一主存(內存)一一外存(硬盤)。(三級存儲系統層次結構)高速緩存位于CPU與主存之間,是用最快速的SRAM構成。在配備有高速緩存的微機中,每次存儲器時,都先訪問高速緩存,如果訪問的內容在高速緩存中,則訪問到此為止;否則,再訪問主存儲器,并把有關內容及相關數據塊取入高速緩存。這樣可以提高微機的運行速度。虛擬內存是用硬盤空間做內存來彌補計算機內存空間的缺乏,但它并不是物理上真正的內存。12、cpu怎么控制AD采集,兩種方式?查詢和中斷13、怎么判斷一個cpu是否正常工作,若沒有正常,可能是什么原因
37、?Windows任務管理器14、動態ram和靜態ram在存儲方法和操作上有哪些區別?動態RAM的基本存儲電路為帶驅動晶體管的電容。電容上有無電荷狀態被視為邏輯1和0。隨著時間的推移,電容上的電荷會逐漸減少,為保持其內容必須周期性地對其進行刷新(對電容充電),以維持其中所存的數據,所以在硬件系統中也得設置相應的刷新電路來完成動態RAM的刷新,硬件系統比較復雜,但功耗低,成本低。一般PC機上標準存儲器都采用DRAM。靜態RAM用觸發器存放1和0,每個觸發器存放一位二進制信息,由若干個觸發器組成一個存儲單元,再由若干存儲單元組成存儲器矩陣,加上地址譯碼器和讀/寫控制電路就組成靜態RAM。它存取速度快
38、,只要不掉電即可持續保持內容不變。與動態RAM相比,靜態RAM無須考慮保持數據而設置的刷新電路,故擴展電路較簡單。但由于靜態RAM是通過有源電路來保持存儲器中的數據,因此,要消耗較多功率,價格也較高。一般用作高速緩存。15、計算機小系統的cpu能否正常工作?如何檢測?如果出了問題,怎么查出來?16、A/D轉換器的參數特性分辨率、轉換精度和轉換時間/轉換率。(D/A轉換器是分辨率和建立時間)補充:1、微機的基本結構總線(數據總線、地址總線、控制總線),中央處理器(運算器+控制器),存儲器(內存、內存條),I/O接口(使輸入輸出設備與CPU的信號類型、運行速度匹配),輸入輸出設備。2、微機的工作過
39、程就是不斷地取指令、執行指令的過程。(復位本能、自動本能)3、微處理器主要有兩種工作方式:實地址方式和保護方式。DOS操作系統中微處理器工作在實地址方式下,Windows2000中微處理器工作在保護方式下。4、內存的構成ROM(只讀存儲器):只能讀,不能寫。具掉電保護功能。RAM(隨機存取存儲器):既可讀,又可寫。無掉電保護功能,掉電后原有信息將不復存在。5、內存的分段機制將程序分為數據段、代碼段和堆棧段。6、物理地址由段地址和偏移地址組成。其中段地址定義了一個段的起始地址,偏移地址則是存儲單元所在位置相對段起始地址的偏移距離。同一物理地址可以用不同的段地址和偏移地址來表示(二元一元方程的解不
40、唯一)。7、指令由操作碼和操作數構成。其中操作碼用于指明CPU要執行什么樣的操作,操作數指明參與操作的數據或數據所在的地方。8、雙操作數指令,兩個操作數的類型應相同。9、指令性語句是用指令系統中的指令構成的語句,是命令CPU執行的語句。指示性語句(偽操作)是指示匯編連接程序進行預處理的語句。10、匯編語言上機的過程:編輯源程序,匯編源程序(有匯編錯誤則返回編輯),形成目標程序,連接目標程序(有連接錯誤則返回編輯),形成可執行程序,將可執行程序裝入內存并執行,若運行結果不正確則用DEBUG調試。11、變量的定義(在程序的數據段)包括變量四個屬性的定義:地址屬性、類型、數值、變量名。(可初始化,也
41、可不初始化)12、利用三態門可以解決多個信號輸出到公共信號線引起的沖突問題。任何輸出電路都應通過三態門與公共信號線(如總線)相連。(硬件的互斥設計原則)此處三態門起到隔離緩沖的作用,因此三態門又稱緩沖器。13、CPU通過總線完成與存儲器、I/O端口之間的讀寫操作稱為總線操作。執行一個總線操作所需的時間稱為總線周期。一個基本的總線周期通常包括4個T狀態(定址、定操作、等待、實現操作)14、CPU總線的時序圖反映了CPU總線對外操作的詳細過程和嚴格的時間規定,時序中包含了對存儲器、I/O接口等外部電路的速度要求,是CPU總線的重要外部特性。15、計算機的三大知識模塊:計算機的工作原理、計算機的接口
42、技術,計算機的應用設計。16、譯碼電路是將由多個數字信號構成的“編碼”翻譯為一個與之相對應的控制信號的電路。(定址原則。全譯碼方式(16根地址信號全部參與譯碼),部分譯碼方式)17、接口的分析與設計應遵循的四大原則:同步原則、互斥原則、定址原則、驅動原則。18、可編程并行輸入輸出接口8255A的程序流程:開始,設置控制字,從輸入口讀入開關數據,數據處理,從輸出口輸出數據,返回DOS。(8255A的工作方式分為有與外設的聯絡信號與沒有與外設聯絡信號兩類)19、中斷是暫停CPU正在運行的程序,轉去執行相應的中斷服務程序,完畢后返回被中斷的程序繼續運行的現象和技術。中斷首先需要有中斷源發出中斷請求,
43、并征得系統允許(屏蔽、優先權)后才會發生。轉去執行中斷服務程序前需保護中斷現場,執行完中斷服務程序后應恢復中斷現場。斷點:是指CPU執行的現行程序被中斷時的下一條指令的地址,又稱斷點地址。中斷現場:是指CPU轉去執行中斷服務前的運行狀態,包括CPU內部各寄存器的值、斷點地址等。20、可編程中斷控制器8259A的編程:設置中斷屏蔽字,發中斷結束命令EOI。21、串行通信是指數據一位接一位在一根線路上傳輸,在傳輸過程中,每一位數據都占據一個固定的時間長度。(并行,8位同時輸入輸出;串行,8位依次輸入輸出。)波特率是串行通信中衡量數據傳輸速率的單位,即每秒傳送的二進制的位數。22、通信協議就是通信雙
44、方為了保證通信正確,事先對數據傳送控制規定的必須共同遵守的一種約定。(數據格式、波特率、校驗方式等等)23、串行數據傳送方式:單工方式、全雙工方式、半雙工方式。24、半導體存儲器的主要性能指標:容量、存取速度。自控原理1、一般的自動控制裝置的組成部分。(參看自控的概論部分)開環控制系統一般由控制器和被控對象(控制系統的執行機構)組成。閉環控制系統除了有控制器和被控對象之外,還有測量元件。2、自控系統的幾種穩定方式?各自的內容和包容關系自控系統的穩定方式主要包括漸近穩定和BIBO穩定。(針對線性定常系統)其中漸近穩定主要是指在有限初始狀態下線性定常系統狀態最終會回到平衡點位置的穩定性,其充要條件
45、是它的特征方程的全部根均具有負實部,或全部位于S平面的左半開平面。BIBO穩定是指線性定常系統對任何一個有界輸入必然產生一個有界輸出的穩定性。其充要條件是系統傳遞函數(有可能包含零極點相消)的極點都在S平面的左半開平面。一個漸近穩定的線性定常系統,必然是一個BIBO穩定的系統;但是一個BIBO穩定的線性定常系統,不一定是一個比較近穩定的系統。李雅普諾夫穩定是小范圍穩定,適合線性、非線性、時變等系統。李雅普諾夫穩定包括BIBO穩定3、什么是根軌跡?繪制的幾條主要原則根軌跡就是當系統中某一參數發生變化時,系統閉環特征根在S平面上描繪的曲線。(一般以開環增益為變化參數)繪制的幾條主要原則:(1)當根
46、軌跡增益K/從0到無窮變化時,根軌跡起點為開環傳遞函數的極點,終點為開環傳遞函數的零點。(2)根軌跡的條數等于開環傳遞函數的極點個數。(3)根軌跡漸近線的條數等于開環傳遞函數的極點個數減去零點個數。(4)根軌跡關于實軸對稱。(5)實軸上凡右邊具有奇數個零極點的部分是根軌跡。4、解釋PID調節。PD調節和PI調節的區別PID調節也稱比例積分微分調節,由放大器、微分器和積分器組成。其傳遞函數有一個位于原點的極點和兩個位于S左半平面的零點,是一個對低頻段和高頻段都進行提升的帶阻濾波器。PI(比例積分)調節器是低通濾波器,PD(比例微分)調節器是高通濾波器。PI調節提升低頻段增益的作用是為了減小穩態誤
47、差,PD調節提升高頻段增益的目的是增加穿越頻率附近頻段的相角裕量(穩定裕量)和提高系統的穿越頻率值,提升系統的快速性。5、能控性和能觀性。線性定常系統的能控性是指存在一個無約束的系統輸入信號,能在有限時間內,將系統從任意初始狀態轉移到另一個預期狀態的特性。線性定常系統完全能控的充要條件是其能控性矩陣滿秩。線性定常系統的能觀性是指對于任意初始時刻,能在有限時間內,根據輸出量的量測量惟一確定系統狀態的特性。線性定常系統的完全能觀的充要條件是其能觀性矩陣滿秩。6、判斷穩定性:G(s)=-10/(sA2+2s+2)G(s)=10/(sA2+2s-2)G(s)=10/(sA3+3s+2)由Routh穩定
48、判據可知第一第三個是穩定的,第二個是不穩定的。7、一個系統框圖,問是否穩定,還有輸出是不是一定是穩定的。s-11s+1s(s-1)(s+4)BIBO穩定,但不是漸近穩定。輸入為有界時輸出穩定。8、一個不穩定的系統,其輸出量有什么特點(發散,沒有一個穩定域)9、狀態變量是否和電路中儲能元件數量相同,狀態變量一定是確定的么(相同,不確定)10、自動控制系統中控制器,被控量,測量環節的作用?控制器是將輸入信號按一定的規律轉換成控制量的裝置。被控量是被控對象運行中的一個參數,是控制系統需要調節的對象。如壓力、速度、溫度、電壓、電流等物理量。測量環節的作用是對輸出量進行測量并將測量所得信號引到系統輸入端
49、,與輸入信號進行比較,然后用它們的差值進行控制。11、漸進穩定和BIBO穩定的區別(特征根全為負/傳遞函數極點在左半開平面)12、什么叫最小相位系統?系統的傳遞函數的全部零一極點都位于S平面的左半平面或虛軸上的系統。13、耐奎司特圖判定系統穩定性(1)若系統開環穩定,則閉環系統穩定的充要條件是耐奎司特圖不包圍(一1,j0)點。(2)閉環系統穩定的充要條件是耐奎司特圖包圍(一1,j0)點的周數為一n周,n為開環傳遞函數在右半開平面的極點數。推論:若耐奎司特圖順時針包圍(一1,j0)點,則系統一定不穩定。14 、電路只有一個極點位于負實軸,問這是什么響應?極點距虛軸遠近的影響電路只有一個極點位于負
50、實軸是1階慣性系統,響應是無振蕩衰減響應。極點離虛軸越遠,則時間常數越小響應的過渡過程越快。15 、超前調節的概念超前校正也稱微分型校正,但是沒有微分環節的存在,而是通過加一對零極點來實現,因而比PD校正容易實現。超前校正網絡實質是一個高通濾波器,它的零點比極點更靠近虛軸。微分,加零點16、反饋系統前向通道是比例環節,輸入100V電壓,輸出還能是100V嗎?17 、Routh判據是怎么回事?Routh判據是根據系統的特征方程系數來確定系統的穩定性,特征方程是變量s的代數方程。Routh穩定判據:系統穩定的充要條件是Routh表中第一列各項元素均為正。特征方程具有正實部根的個數等于Routh表第
51、一列中系數改變符號的次數。18 、自控中控自系統各個變量的作用?輸入信號的作用是將對系統的控制規律傳遞到系統中去。控制量的作用是將輸入信號所包含的控制規律作用于被控對象。輸出信號(被控量)是控制系統需要調節的對象。反饋信號的作用是將輸出信號反饋到輸入信號處,以實現輸出信號對輸入信號的制約。19、給了一個bode圖,問系統是否穩定,增大還是減小開環增益K會使系統不穩定?(1)若幅頻特性曲線穿越0dB線時,相頻特性對應的取值大于一180度,則閉環系統穩定,否則不穩定。(2)若相頻特性曲線穿越180度線時,幅頻特性對應的取值小于零,則閉環系統穩定,否則不穩定。增大開環增益K會使系統不穩定。(實際中避
52、免振蕩引起的系統不穩定,常用減小開環放大倍數K值,或減小系統的相位角變化的方法)其它1、矩陣可逆條件、行列式的值的求法等等2、C+中strut和class有什么區別?public和privatestrut是全局量,不具有權限控制,是面向結構的東西;class是面向對象的東西,在內存分配和訪問上可以控制權限3、C+中,什么情況用指針,什么情況用引用?4、可微是否連續,連續是否可微,舉例?5、線性穩壓電源和開關穩壓電源各有什么特點?根據調整管的工作狀態,常把穩壓電源分為兩類:線性穩壓電源和開關穩壓電源。此外,還有一種使用穩壓管的小電源。線性穩壓電源是調整管工作在線性狀態下的直流穩壓源,特點是輸出電
53、壓比輸入電壓低,反應速度快,輸出紋波較小,工作產生的噪聲低,效率較低,發熱量大,間接地給系統增加熱噪聲。開關電源的調整管(又稱開關管)工作在開關狀態,是一種比較新型的電源,效率高,重量輕,可升降壓,輸出功率大,但由于電路工作在開關狀態,噪聲比較大。6、要求系統的采樣率100kHz,設計一個系統(說明系統的參數),并說明AD的轉換起始信號、轉換結束信號、轉換結果接受信號如何處理。7、求微分方程5du/dt+2u=0的時間常數;(C=5,R=1/2,時間常數t=RC=2.5)1、閉環與開環的區別。2、為何要有負反饋。使系統輸出與系統目標的誤差減小,系統趨于穩定3、開環靜態速降與什么參數有關。4、一
54、階、二階、三階系統怎樣判斷系統穩定性。5、串行通訊的三種方式。6、單片機中的80、89是什么意思。5、狀態空間方程中的A系數矩陣、B、C、D是什么意思。6、過程控制有那些分類。(1)按被控變量分類,有溫度控制系統、壓力控制系統、流量控制系統、液位控制系1)定值控制系統2)隨動控制系統3)程序控制系統7、直流電動機的穩定條件。2、狀態空間方程包括什么方程(輸入輸出方程);描述了系統的什么狀態變量和輸入輸出的關系3、微機DAC0830的輸出方式。直通單緩沖雙緩沖運動控制中,pwm是控制電流還是電壓電壓型直流側并大電容,電壓脈動小,可近似恒壓源,電壓無法反向。電流型直流側串大電感,電流脈動小,可近似
55、恒流源,電流無法反向。運動控制,雙閉環控制特點,內外環的作用。2、工控機與pc的區別對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的設備總稱。簡稱,工控機”。包括計算機和過程輸入、輸出通道兩部分。它具有重要的計算機屬性和特征,如:具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口、并有實時的操作系統、控制網絡和協議、計算能力,友好的人機界面等。目前工控機的主要類別有:IPC(PC總線工業電腦)、PLC(可編程控制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場總線系統)及CNC(數控系統)五種。3、用english表達控制系統組成部分DesiredpowerDU:UtPowerOut4、4、如何設計控制系
56、統5、建模的兩種方法機理分析法數據分析法2穩定裕度的概念(幅值裕度、相位裕度)3計算機控制系統有哪些環節計算機控制系統由控制部分和被控對象組成,其控制部分包括硬件部分和軟件部分,這不同于模擬控制器構成的系統只由硬件組成。計算機控制系統軟件包括系統軟件和應用軟件。系統軟件一般包括操作系統、語言處理程序和服務性程序等,它們通常由計算機制造廠為用戶配套,有一定的通用性。應用軟件是為實現特定控制目的而編制的專用程序,如數據采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報警處理程序等。它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等,由實施控制系統的專業人員自行編制4在離散控制系統中控制器是怎樣實現的連續化設計和離散化設
57、計4、一個斜坡輸入如何跟蹤一個系統,讓它無余差?簡述前饋的應用場合,如果不能測干擾能用前饋嗎串級有幾個執行器?副回路設定值從哪里來?中斷有什么作用?1、方塊圖和信號流程圖的比較,流程圖不能用在什么場合2、3、時滯系統如何控制,預估和內模控制的比較4、穩態是怎樣的?系統的均衡狀態。而且系統在受到小的干擾后可以自發恢復到這個狀態5、盡可能說出你知道的先進控制方法(魯棒控制、自適應控制、預測控制等)1、PID中P,I,D分別什么意思,控制作用什么?2、分程控制定義舉例3、計算機控制系統的組成4、計算機控制系統的好壞標準穩準快1、設計控制系統要考慮那些問題2、簡單說說選擇控制系統,并與單回路比較3、020mA的一般能否改成兩線制4、系統建模有那些方法2、舉一個日常生活中自穩定的例子3、如何檢測一個不能直接檢測的參數狀態觀測器4、說出人口模型建立和化工過程模型建立的相同點和不同點5、說出計算機控制系統的結構6、說出單回路控制系統的結構1、系統能控
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