西北工业大学2008至2009学年第一学期鱼雷自动控制系统期末考试试题A.pdf
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1、西北工业大学 2008 至 2009 学年第一学期鱼雷自动控制系统期末考试试题A 诚信保证 本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定,保证遵守考场规则,诚实 做人。本人签字: 编号: 西北工业大学考试试题(卷) 2008 2009 学年第一学期 开课学院航海学院课程鱼雷自动控制系统学时 32 考试日期 2008 年 11 月 3 日考试时间2小时 考试形式(闭)卷( A)卷 题号一二三四五六七总分 得分 考生班级学号姓名 一、概念题(每题5 分,共 30 分) 1、欧拉角; 2、捷联式惯导系统; 3、自由角; 4、失衡力矩 5、鱼雷弹道的袋形深度; 6、舵角管制 二、简答题(每小题6 分,
2、共 30 分) 1、说明陀螺仪(分为单自由度和双自由度)的基本原理及在鱼雷自动控制系统中的 应用。 2、比较电动舵机和液压舵机的优缺点。 3、采用加速度计或摆锤测量鱼雷的俯仰角时,鱼雷航行初期阶段的加速度对控制系 统有何影响,使用中如何克服? 4、分别写出具有俯仰角信号和具有垂直速度和垂直加速度信号的鱼雷深控系统控制 方程。 5、讨论输入参考信号分别为单位阶跃信号、单位斜坡信号和单位加速度信号时,比 例式航向控制系统的稳态误差与控制参数K的关系。 注: 1. 命题纸上一般不留答题位置,试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。共 2 页第 1 页 西北工
3、业大学命题专用纸 三、控制系统传递函数为(20 分) 试用极点配置方法, 确定反馈增益矩阵,使闭环系统的特征值为 , 四、鱼雷横滚控制系统如下图所示:(20 分) 图中,鱼雷横滚控制系统的开环传递函数为 试用渐近稳定频域判据 , 求该非线性系统的渐近稳定条件。 教务处印制共 2 页第 2 页 西北工业大学 20082009学年第一学期鱼雷自动控制系统期末考试试题A答案 一、概念题(每小题5 分;共 30 分) 1、欧拉角:地面坐标系与雷体坐标系之间的位置可用航向角、俯仰角和横滚角 三个角度来确定,称为欧拉角。 2、捷联式惯导系统:捷联式惯性导航系统是一个信息处理系统,就是把鱼雷上 安装的惯性仪
4、表所测量的鱼雷运动信息,经过计算机处理成所需要的导航和控 制信息。计算的内容和要求,根据捷联惯导的应用和功能要求的不同而有很大 的差别。 3、自由角:自由角指为了使鱼雷在设定深度上航行,必须保持平衡,可在鱼雷 发射之前预先将横舵转动一个角度,这个预先设定的横舵角习惯上称为自由角。 由于加入自由角后,当鱼雷在设定深度上航行时,其攻角和舵角分别等于平衡 攻角和平衡舵角,所以消除了深度偏差。 4、失衡力矩:螺旋桨转动时,流体对纵轴产生的力矩将引起雷体滚动,为了消 除这种滚动,鱼雷都采用双桨对转,并且在设计时尽可能使双桨转矩平衡,如 果双桨不能完全平衡,其转矩之差称为失衡力矩。 5、鱼雷弹道的袋形深度
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