哈尔滨工业大学2009年控制科学与工程考研试题 - 副本.doc

　　　哈尔滨工业大学 　　 二○○九年硕士研究生入学考试复试试题 考试科目：电路,电子技术,自控元件 报考专业：控制科学与工程学科_ 是否允许使用计算器：[ 是 ] 考生注意： 1、请将A、B填入括号内，A表示第志愿，B表示第志愿，表示第志愿，表示第志愿，表示第志愿，若不填按放弃处理。( ) 本部应用型( ) 本部工程型( ) 深圳研究生院( )威海校区( ) 80分 60分 200分 一、电路（每题20分，共计60分） 1、(20分)在图1电路中，时处于稳态，时开关突然断开，，，，，，，，求时响应的表达式。 图1 2、(20分)在图2所示电路中含有理想运算放大器，负载可调。求为何值时能获得最大功率，并求出最大功率。 图2 3、(20分)求图3中的值。 图3 二、电子电路（每题20分，共计80分） 1、(20分)在图4所示电路中，输入电压，稳压管稳定电压，稳定电流，最大稳定电流，。问： （1）当闭合时，直流电压表及直流电流表的读数各为多大？ （2）若波动，该电路能否正常工作？ （3）若将打开，仍为，此时稳压管中的电流为多少？ （4）能否与稳压管串接一个直流电流表测量稳压管中的电流？ 图4 2、(20分)差动输入放大器如图5所示，设输入电压为三角波，变化范围为，为在之间变化的方波，试画出输出电压的波形，并注明电压变化范围。 图5 3、(20分)图6所示电路是由两片组成的计数器，试分析输出端的脉冲频率与脉冲频率的比值是多少，其中的真值表为表1。 图6 表1 功能 说明 输入 输出 清零 0 0 0 0 0 0 预置 1 0 A B C D A B C D 0 进位 1 1 1 1 1 1 1 保持 1 1 0 保持 0 保持 1 1 0 保持 0 计数 1 1 1 1 计数 0 4、(20分)试画出图7所示电路在信号作用下、、的输出电压波形，、、的初态均为0。 图7 三、自动控制元件（每题10分，共计60分） 1、（10分）分析步进电机在高频运行时转矩下降的原因，提出相应的改善方法？ 2、（10分）分析说明控制系统对测量元件都有什么基本要求？永磁直流电动机能用来测转速吗？写出相应的关系式。 3、（10分）有一调速系统，要求转速在1600转/分左右长期运行，如果采用变频调速方法，有三种功率相同，极对数分别为1对、2对、3对的异步电动机备选。请你分析应用以上三种电机哪个更合理，并说出另两个不合理的理由。 4、（10分）在轿厢式电梯的电梯门控制系统中，要求在关门动作时，初始段速度快，当到达一定位置后速度减慢，此时，当门夹到人或物体时可以堵转且力小于一定的值（即此时机械特性很软）。请你选择电机和调速方法实现上述功能，并说明理由和画出相应的机械特性曲线。（要求实现方法简单经济） 5、（10分）请说出异步电机的调速方法都是什么？说出两种改变转差率的方法，并定性画出相应的机械特性曲线，说明其适合应用的领域？ 6、（10分）桥式PWM功率放大器，其负载为电阻—电感负载，工作在双极性方式，平均电流为零（占空比为50%），请画出流过负载的电流波形，并写出一个周期内电流走过的路径？ 图8 第 6 页 共 6 页 第 1 页 共 6 页 第 2 页 共 6 页 第 3 页 共 6 页 第 5 页 共 6 页 第 4 页 共 6 页