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2012 级硕士研究生
《机电控制系统分析与设计》试题
一、 （20 分）结合你的理解，阐述一下控制理论在 “机电控制系统分析与设计”中的作用。
二、 （20 分）设计一个电子油压控制器来控制油泵电机，要求：
（1） 能对油泵压力进行控制，当油压高于 0.6Mpa 时，油泵电机断电；当压力低于 0.4Mpa
时，油泵电机工作；
（2 ） 控制器完全采用硬件来完成，画出硬件电路图；
（3 ） 选择合适类型的压力传感器，并写出规格以及选用此类传感器的理由。
三、（30 分）电压-转角伺服系统传递函数方框图如下所示，转角反馈采用电位计，已知K
f
为单圈电位计反馈系数，电位计两固定端加±12V电压，转动角度 300 °，M 为外部负载，
c
电机电枢额定电压 24 V，K 25(r / min) /V ，K 2500gfcm/ A，电枢电阻 R=10 Ω，机电
n m
时间常数T 20ms，直流伺服放大器增益K 10 ，校正运放增益K 2.1 ，校正装置参数
m 2 1
T 2s, 0.2s，求：
（1）闭环传递函数 / U ；
i
（2 ）静态位置误差系数；
（3 ）闭环系统静态角刚度 / M （单位为/ g f cm ，1Nm=10000g.f.cm ）；
c
1s
（4 ）采用有源校正画出校正装置 电路形式，选择元器件参数。
1Ts
四、（50 分）自动巡线小车 （又称 AGV 小车）依靠敷设在地面的引导线引导，能按照引导
线的路径自动运行和调整偏差，使小车的运行轨迹与引导线尽量重合。现需要设计一个巡
线小车的初步方案，要求：
（1）引导线采用纯黑色贴纸，小车驱动电机选用两台永磁直流电机，控制核心选用单片机；
（2 ）设计系统各部分的组成方案，画出电气原理图并对软件、硬件功能作分析和说明；
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