2020 机电系统的建模、辨识与控制(浙江大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-10-26到2021-07-08

2.转动机械系统的建模 机械系统建模单元测验

1、 问题:机械系统中刚度用于（       ）
选项：
A:维持运动
B:储存运动
C:消除运动
D:转换运动
答案: 【储存运动】

2、 问题:机械系统中质量用于（    ）
选项：
A:维持运动
B:储存运动
C:消除运动
D:转换运动
答案: 【维持运动】

3、 问题:机械系统中阻尼用于(         )
选项：
A:维持运动
B:储存运动
C:消除运动
D:转换运动
答案: 【消除运动】

4、 问题:串联弹簧的等效刚度是（    ）
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

5、 问题:下列哪个方程用于描述平面上滚动的轮子产生打滑的情况
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

6、 问题:如下系统的EOM(运动方程)是（）
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

7、 问题:如图所示一个弹簧连接的蓄能器能被建模成液容。推导出这个蓄能器的集中液容Cf 是 (      ) 
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

8、 问题:下列哪些元件可吸收能量（      ）。
选项：
A:平动阻尼器
B:轴承
C:轴套
D:弹性轴
答案: 【平动阻尼器;
轴承;
轴套】

9、 问题:如果系统建模列出的模型方程个数和未知变量的个数不相同，可以建立出这个系统的模型。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

10、 问题:机械系统中阻尼可以消除能量。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

11、 问题:机械系统的建模中，不需要规定参考点和正方向。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

12、 问题:在建立模型时，得到的模型方程是  , 其中质量M认为是未知变量。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

13、 问题:弹性轴可以看作是转动机械系统的弹簧。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

14、 问题:1.      平动机械系统的基本建模元件是（），（），（）
答案: 【刚度(或弹簧) ，损耗(或阻尼)，质量(或惯量)】

【作业】2.转动机械系统的建模 机械系统建模单元作业

1、 问题:考虑如下汽车运动系统.                           Fig1.1 Simplified Car Movement Schematic系统输入是传递到轮子上的发动机力矩τ，均质轮通过刚度为K的弹簧连接到质量为的车身。阻尼力  表示作用在车身上的阻力。如图所示，轮子质量，饶中心的转动惯量I，半径R. 在正常行使情况下，轮子与地面没有打滑。参考位置定义为弹簧没有任何变形的位置。为了设计一个合适的控制器，有必要获得系统以车身速度  为输出的输入/输出模型。为解决这个问题，要求完成以下问题。(A)   画出每个基本元件的受力分析图。(B)    写出推导运动方程所需的每个方程，并定义输入量，输出量和中间未知变量。确保方程个数和未知变量的个数相等。(C)   采用拉式变换获得如下形式的系统传递函数：确定传递函数中系数, , , 的表达式。(D) 写出系统基于传递函数获得的输入输出模型。
评分规则: 【 (A)画出三个元件的受力分析图, 每个元件1分
（B) 写出每个元件方程和互联关系（5个方程），每个方程1分 (1) (2) (3) (4) (5)
(B)给出输入量，输出量，未知变量，每个1分未知变量:  x2, fs, x1, ff, θ, 输入量: τ, 输出量: ，
(C)给出四个符号的表达式。，每个2分
(D) 给出最终I/O模型，
】

2、 问题:门架式吊车系统如图1和2所示，表示小车的位移，表示通过电机施加在小车上的作用力，θ表示摆杆相对于竖直轴的转角，为摆杆位移。机械系统在轨道上运行的小车及其带有少许阻尼的铰链连接的摆杆组成，为小车的质量，为小车与轨道之间的粘性摩擦力系数，为小车与轨道之间的库伦摩擦力，为摆杆的质量，L为摆杆的长度，I为摆杆相对于质心的转动惯量，为摆杆与小车之间旋转铰链连接的摩擦力矩的线性阻尼系数。为了控制这个系统，有必要对此系统建模并识别未知参数。按如下步骤建模：(A). 标出参考点和正方向，画出每个元件的受力分析图。不需要获得非线性库伦摩擦力的显示表达式，将Fc看做系统的外部输入。(B). 写出每个元件的动态方程和互联方程，确保方程个数等于未知变量的个数。 你会发现实际系统动力学有一些方程是非线性的，这超出了这门课的范畴。首先。假设摆杆的转动角较小，对较小的θ，，忽略所有高阶项以便获得1个线性近似模型。(C). 我们对摆杆的末端运动感兴趣，输出是xp，获得系统的状态空间模型。图1图 2
评分规则: 【 (A)画出四个元件的受力分析图，每个元件1分
(B)  写出每个元件的动态方程和互联方程，6个方程每个1分 (1)   (2)   (3) （4）  （5） (6)
（B) 非线性模型方程：2个方程各1分线性模型方程：2个方程各1分
(C)状态量，输入量，每个1分4分
】

4.机电系统的建模 电路-机械系统建模单元测验

1、 问题:1.电路系统中储存能量的元件是（    ）。
选项：
A:电阻 
B:电容 
C:电感 
D:恒压源
答案: 【电容 】

2、 问题:1.电路系统中耗散能量的元件是(    )。
选项：
A:电阻  
B:电容 
C:电感 
D:恒流源
答案: 【电阻  】

3、 问题:恒流源是保持元件上的（   ）不变。
选项：
A:电压
B:电流
C:阻抗
D:电容
答案: 【电流】

4、 问题:恒压源是保持元件上（    ）不变。
选项：
A:电压 
B:电流
C:阻抗 
D:电容
答案: 【电压 】

5、 问题:电路系统的电荷类比于机械系统的(   )。
选项：
A:位移 
B:速度 
C:作用力 
D:质量
答案: 【位移 】

6、 问题:电路系统的电流类比于机械系统的(   )。
选项：
A: 位移 
B:速度 
C:作用力
D: 质量
答案: 【速度 】

7、 问题:电路系统的电压类比于机械系统的(     )。
选项：
A: 位移 
B:速度
C: 作用力
D: 质量
答案: 【 作用力】

8、 问题:增大直流电机力矩常数的方法有（    ）。
选项：
A:增加线圈长度 
B:增加线圈匝数  
C:增加线圈半径 
D:增加磁场强度 
E: 增加线圈输入电压
答案: 【增加线圈长度 ;
增加线圈匝数  ;
增加线圈半径 ;