機(jī)電一體化試題及答案匯總

1、目 錄機(jī)電一體化復(fù)習(xí)題2機(jī)電一體化復(fù)習(xí)題參考答案6機(jī)電一體化技術(shù)試題11答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)14機(jī)電一體化復(fù)習(xí)題18一、名詞解釋18二、填空題19三、簡(jiǎn)答題20四、選擇題。（無(wú)答案）23五、應(yīng)用題24機(jī)電一體化技術(shù)試卷（一）27機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (一)答案29機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (二)31機(jī)電一體化技術(shù)試卷(二) 答案34機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (三)37機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (三)答案40機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (四)42機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (四) 答案44機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (五)47機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (五) 答案49機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題53一、填空題（每空1分，共20分）53二、簡(jiǎn)答題（每題5分，

2、共30分）53三、計(jì)算題（共20分）（將本題答案寫在答題紙上）54四、綜合分析題（共30分）54機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題答案55一、填空題（每空1分，共20分）55二、簡(jiǎn)答（每題5分，共30分）55三、計(jì)算題（共20分）55四、綜合分析題（30分）56一、名詞解釋1機(jī)電一體化 2伺服控制 3閉環(huán)控制系統(tǒng) 4逆變器 5 SPWM 6單片機(jī) 7 I/O接口 8 I/O通道 9 串行通信 10直接存儲(chǔ)器存取（DMA）二、判斷題：1 在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。（×）2 滾珠絲桿不能自鎖。（）3 無(wú)論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測(cè)裝置的精度。（×）4 異

3、步通信是以字符為傳輸信息單位。（）5 同步通信常用于并行通信。（×）6 無(wú)條件I/O方式常用于中斷控制中。（×）7從影響螺旋傳動(dòng)的因素看，判斷下述觀點(diǎn)的正確或錯(cuò)誤（1）影響傳動(dòng)精度的主要是螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差（）（2）螺桿軸向竄動(dòng)誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（）（3）螺桿軸線方向與移動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向不平行而形成的誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（）（4）溫度誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（）三、單項(xiàng)選擇題1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過(guò)（ B ） 決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。A 脈沖的寬度 B 脈沖的數(shù)量C 脈沖的相位 D 脈沖的占空比2. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s

4、的范圍為（B）。A.1<s<2    B.0<s 1 C.-1<s<1      D.-1<s<03.PWM指的是（C）。4. PD稱為（B）控制算法。5.在數(shù)控系統(tǒng)中，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（A）方法實(shí)現(xiàn)。四、填空題 1. 在計(jì)算機(jī)和外部交換信息中，按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為 ：串行 通信和并行通信。2. 微機(jī)控制系統(tǒng)中的輸入與輸出通道一般包括模擬量輸入通道 模擬量輸出通道、數(shù)字量輸入通道 數(shù)字量輸出通道 四種通道。3. 在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下，首先應(yīng)保證系統(tǒng)的

5、穩(wěn)定性和精度并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。4. 一般來(lái)說(shuō)，伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件主要分為電磁式 液壓式 氣壓式和其它 等四大類型。5. 在SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是等腰三角波， 而調(diào)制波是正弦波6. 異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速：a) 基頻（額定頻率）以下的恒磁通變頻調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩 調(diào)速方式。b) 基頻（額定頻率）以上的弱磁通變頻調(diào)速，屬于恒功率調(diào)速方式。7. 開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由.環(huán)形分配器 功率驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電機(jī)等組成。8. 1. 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電2. 環(huán)形分配的三種常用方法是：1）計(jì)算機(jī)軟件2）硬件分配，3）專用環(huán)形分配器9. 根據(jù)計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式，把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為四

6、類：1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)2）直接控制系統(tǒng)3）監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)4）分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有：1）單片機(jī)2）PLC，3）總線工控機(jī)等類型。11.干擾傳播途徑有二種方式，其中傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號(hào)能量以電壓或電流的形式，通過(guò)金屬導(dǎo)體傳遞。12. 抑制電磁干擾的常用方法有屏蔽、隔離 濾波 接地合理布局和軟件抗干擾技術(shù)。13. 電場(chǎng)屏蔽-通常用銅、鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬材料作屏蔽體，并應(yīng)保持良好接地。14根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器的作用：1）低通濾波器：只讓低頻成分通過(guò)，而高于截止頻率成分受到抑制、衰減，不讓通過(guò)。2）帶通濾波器：只讓某一頻帶內(nèi)的成分通過(guò)，而低于上截止頻率成分

7、和高于_下截止頻率成分的成分抑制,不讓通過(guò)。五、簡(jiǎn)答題1. 試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量原理。 2. 試述可編程控制器的工作原理。3. 在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？是否模擬輸入通道中必須采用采樣/保持器？為什么？ 4. 柔性制造系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些？5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是什么電機(jī)？它的驅(qū)動(dòng)電路的功能是什么?6. 伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個(gè)部分？每部分能實(shí)現(xiàn)何種功能？六、解答題 (每小題5分，共40分)1簡(jiǎn)述一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素。2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？ 3簡(jiǎn)述機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求及機(jī)械系統(tǒng)的組成。4. 簡(jiǎn)述在微機(jī)控制系統(tǒng)中I/O控制方式

8、及I/O接口的編址方式。5簡(jiǎn)述伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。6DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？7. 有一脈沖電源，通過(guò)環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求： 1）步進(jìn)電機(jī)的步距角；2）脈沖電源的頻率。8. 測(cè)量某加熱爐溫度范圍為1001124，線性溫度變送器輸出05V，用ADC0809轉(zhuǎn)換器輸入到微機(jī)控制系統(tǒng)中，試求測(cè)量該溫度環(huán)境的分辨率和精度。七、計(jì)算題1. 某光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/mm，設(shè)細(xì)分時(shí)測(cè)得莫爾條紋數(shù)為400，試計(jì)算光柵位移是多少毫米？若經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為400，則光柵

9、此時(shí)的位移是多少？測(cè)量分辨率是多少？2. 若12位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓是 ± 2 .5V，試求出其采樣量化單位q 。若輸入信號(hào)為1V，問(wèn)轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)值是多少。八、綜合應(yīng)用題 (每小題15分，共30分)1、4錐齒輪 2、3鍵 5壓簧 6螺母 7軸 2、周向彈簧調(diào)整法2. 分析下圖差動(dòng)螺旋傳動(dòng)原理設(shè)螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相同，且導(dǎo)程分別為Ph1和Ph2。2為可動(dòng)螺母機(jī)電一體化復(fù)習(xí)題參考答案一 名詞解釋1 機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。

10、2 伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。3 閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。4 逆變器是將直流電變成交流電的電路。5 SPWM是指脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。6 它是把組成微機(jī)的CPU、存儲(chǔ)器I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等制作在一塊集成芯片上構(gòu)成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)。7 I/O接口電路也簡(jiǎn)稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主機(jī)和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。 8 I/O通道也稱為過(guò)程通道。它是計(jì)算機(jī)和控制對(duì)象之間信息傳送和變換的連接通道。9 串行通信是數(shù)據(jù)按位

11、進(jìn)行傳送的。在傳輸過(guò)程中，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度，一位一位的串行傳送和接收。串行通信又分為全雙工方式和半雙工方式、同步方式和異步方式。10 硬件在外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（DMA）而不通過(guò)CPU五、簡(jiǎn)答題1. 光電式轉(zhuǎn)速傳感器是一種角位移傳感器，由裝在被測(cè)軸(或與被測(cè)軸相連接的輸入軸)上的帶縫隙圓盤、光源、光電器件和指示縫隙盤組成。光源發(fā)生的光通過(guò)縫隙圓盤和指示縫隙照射到光電器件上。當(dāng)縫隙圓盤隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于圓盤上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同，因此圓盤每轉(zhuǎn)一周，光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)N，則可測(cè)出轉(zhuǎn)速為 式中 Z圓盤上的縫隙數(shù)；n轉(zhuǎn)

12、速(rmin)；t測(cè)量時(shí)間(s)。2. 可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）和停止（STOP）狀態(tài)。不管是在哪種狀態(tài)，PLC都是反復(fù)不斷地重復(fù)進(jìn)行，直至PLC停機(jī)。在每次循環(huán)中，若處于運(yùn)行（RUN）狀態(tài)，可編程控制器完成5個(gè)階斷，如圖所示。若處于停止（STOP）狀態(tài)，PLC也要循環(huán)進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)。3. 由于任何一種A/D轉(zhuǎn)換器都需要有一定時(shí)間來(lái)完成量化及編碼操作，因此，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，模擬量不能發(fā)生變化，否則，將直接影響轉(zhuǎn)換精度。采樣/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，保證輸入A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量不發(fā)生變化。模擬輸入通道中不一定非得采用采樣保持器。當(dāng)輸入

13、的模擬量信號(hào)變化緩慢時(shí)，也可省去采樣/保持器。4. （1）柔性高，適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)；（2）系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)床工藝能力上是相互補(bǔ)充和相互替代的；（3）可混流加工不同的零件；（4）系統(tǒng)局部調(diào)整或維修不中斷整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作；（5）多層計(jì)算機(jī)控制，可以和上層計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；（6）可進(jìn)行三班無(wú)人干預(yù)生產(chǎn)。5. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過(guò)脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)，成本較低，易于采用計(jì)算機(jī)控制，且比直流交流電動(dòng)機(jī)組成的開環(huán)控制系統(tǒng)精度高，因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上是一個(gè)功率開關(guān)電路，為使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，提供的足夠功率的控制信號(hào)。6.

14、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測(cè)環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等個(gè)五部分。比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)，通常由專門的電路或計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)；控制器通常是計(jì)算機(jī)或PID控制電路；其主要任務(wù)是對(duì)比較元件輸出的偏差信號(hào)進(jìn)行變換處理，以控制執(zhí)行元件按要求動(dòng)作；執(zhí)行元件按控制信號(hào)的要求，將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象工作，機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機(jī)或液壓、氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)等。被控對(duì)象是指被控制的機(jī)構(gòu)或裝置，是直接完成系統(tǒng)目的的主體，一般包括傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置和負(fù)載；檢測(cè)環(huán)節(jié)指能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的

15、裝置，一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。六、解答題(每小題5分，共40分)1 1）機(jī)械本體2）動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)；3）傳感測(cè)試部分；4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)5）控制及信息處理單元21）、偏心軸套調(diào)整法 2）、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法3對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求：高精度；快速響應(yīng)；良好的穩(wěn)定性。機(jī)械系統(tǒng)的組成：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4. 程序控制方式、中斷控制方式、直接存儲(chǔ)器存取方式。獨(dú)立編址；與儲(chǔ)存器統(tǒng)一編址。5 1) 比較環(huán)節(jié)；2) 控制器；3) 執(zhí)行環(huán)節(jié)；4) 被控對(duì)象；5) 檢測(cè)環(huán)節(jié)。6輸入工作方式：（1）直通方式（2）單緩沖方式（3）雙緩沖方式輸出工作方式：（1）單極性輸出（2）雙極性輸出º2) f=40

16、0Hz8. 4 ; +2。七、計(jì)算題1) 100：1=400： x=4 mm四細(xì)分：400：1=400：x=1mm分辨率：1÷400=2.5(m)2) q=fmaxfmin/2i=5/212八、綜合應(yīng)用題 (每小題15分，共30分)1. 在錐齒輪4的傳動(dòng)軸7上裝有壓簧5，其軸向力大小由螺母6調(diào)節(jié)。錐齒輪4在壓簧5的作用下可軸向移動(dòng)，從而消除了其與嚙合的錐齒輪1之間的齒側(cè)間隙。1、4錐齒輪 2、3鍵 5壓簧 6螺母 7軸 2. 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為 （1） 如果Ph1與Ph2相差很小，則 L很小。因此差動(dòng)螺旋常用于各種微動(dòng)裝置中。若螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相反，則當(dāng)

17、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為 （2）可見(jiàn)，此時(shí)差動(dòng)螺旋變成快速移動(dòng)螺旋，即螺母2相對(duì)螺母1快速趨近或離開。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的夾具或鎖緊裝置中。機(jī)電一體化技術(shù)試題一、填空(每空2分，共20分)1.機(jī)電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為 和 2控制及信息處理單元一般由控制計(jì)算機(jī)、和組成。3在小功率傳動(dòng)鏈中，為使總的折算慣量最小，各級(jí)傳動(dòng)比分配應(yīng)遵守原則。4典型的可編程控制器由編程器、微處理器、貯存器、和等部分構(gòu)成。5傳感器的靜態(tài)特性能數(shù)主要有、遲滯和重復(fù)精度。二、簡(jiǎn)答題(每題4分，共20分)1為什么采用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度?2機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有哪些?3轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有

18、哪些影響?4簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 5簡(jiǎn)述AD、DA接口的功能。三、分析題(20分)1已知數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)如圖所示，試說(shuō)明圖中的各個(gè)部分屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)巾的哪一個(gè)基本要素?2試分析圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪減速器的傳動(dòng)誤差對(duì)工作臺(tái)輸出精度的影響?四、計(jì)算題(24分)1如圖所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知工作臺(tái)的質(zhì)量為m=50kg負(fù)載力為F11000N，最大加速度為10ms2，絲杠直徑為d20mm，導(dǎo)程t4mm，齒輪減速比為i=5，總效率為=30，忽略絲杠慣量的影響，試計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。2已知某工作臺(tái)采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，已知工作臺(tái)的行程L=250mm，絲杠導(dǎo)程t4mm，齒輪

19、減速比為i=5，要求工作臺(tái)位移的測(cè)量精度為o005mm(忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差)。 (1)試采用高速端測(cè)量方法，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(2)若將傳感器與絲杠的端部直接相連，n。=500脈沖轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器是否合用。五、綜合題(16分)已知電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三自由度位置控制系統(tǒng)，單個(gè)自由度的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，確定整系統(tǒng)的控制方案、畫出控制系統(tǒng)原理圖。(至少提出兩個(gè)方案)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(供參考)一、填空每空2分，共20分)產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品民用機(jī)電一體化產(chǎn)品2控制軟件硬件接口3前小后大4電源輸入輸出接口5靈敏度線性度二、簡(jiǎn)答題(每題4分，共20分)1答：機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械傳動(dòng)部分減少，因而使機(jī)械磨損

20、，配合間隙及受力變形等所引起的誤差大大減少，同時(shí)由于采用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，控制，補(bǔ)償和校正因各種干擾因素造成的誤差，從而提高精度。2答：機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有：機(jī)械技術(shù)，計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)，系統(tǒng)技術(shù)，白動(dòng)控制技術(shù)，傳感器測(cè)試技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。3答：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大使機(jī)械負(fù)載增加，功率消耗大；使系統(tǒng)相應(yīng)速度變慢，降低靈敏度；使系統(tǒng)固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振。4答：詳細(xì)設(shè)計(jì)主要包括：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)；業(yè)務(wù)的分組；機(jī)械本體及工具設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：程序設(shè)計(jì)；后備系統(tǒng)設(shè)計(jì)；完成詳細(xì)設(shè)計(jì)書及制造圖樣；產(chǎn)品出廠及使用文件的設(shè)計(jì)。5答：AD接口的功能是將溫度、壓力等物理量經(jīng)傳感器變成的電壓、電流等信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)

21、字量。DA接口是將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。三、分析題(20分)1.(10分)解答：圖中各部可分為：(1) 控制及信息處理單元：鍵盤、計(jì)算機(jī)、顯示；(2)測(cè)試傳感部分：光電編碼器、信號(hào)處理；(3)能源：電源；(4)驅(qū)動(dòng)部分：功放、電機(jī)；(5)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：聯(lián)軸器、齒輪減速器、絲杠螺母機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)2(10分)解答：齒輪傳動(dòng)鏈位于電機(jī)之后，前向通道的閉環(huán)之外，其傳動(dòng)誤差的低頻分量和高頻分量都不能通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)消除，都會(huì)影響輸出精度。四、計(jì)算題(24分)1(12分)解： (1)計(jì)算負(fù)載力 (4分)負(fù)載力由外負(fù)載力、慣性負(fù)載力兩部分構(gòu)成(1)高速端測(cè)量設(shè)傳感器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為，n，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)工作臺(tái)的位移

22、為 滿足題目要求。(2)低速端測(cè)量傳感器直接與絲杠連接，與減速比無(wú)關(guān) 可知”。500脈沖轉(zhuǎn)的編碼器不合用。五、綜合題(16分)解：可以使用工業(yè)PC機(jī)或者單片機(jī)完成系統(tǒng)的控制。具體可以有下三種方案：(1)工業(yè)PC機(jī)集中控制方案： 用一臺(tái)工業(yè)PC機(jī)對(duì)三個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)集中控制，包括任務(wù)管理和三個(gè)自由度的伺服控制，系統(tǒng)原理圖如下。(2)工業(yè)PC機(jī)、單片機(jī)分級(jí)控制方案：用一臺(tái)工業(yè)PC機(jī)與三個(gè)單片機(jī)通信，對(duì)三個(gè)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)管理，每個(gè)單片機(jī)負(fù)責(zé)一個(gè)自由度的伺服控制，控制系統(tǒng)原理圖如下。(3)單片機(jī)、單片機(jī)分級(jí)控制方案：用一個(gè)單片機(jī)作為主單片機(jī)與三個(gè)從單片機(jī)通信，對(duì)三個(gè)從單片機(jī)實(shí)現(xiàn)管理，每個(gè)從單片機(jī)負(fù)責(zé)一個(gè)自由度

23、的伺服控制，控制系統(tǒng)原理圖如下。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：正確回答出三種方案之中的任意兩個(gè)即可得滿分。機(jī)電一體化復(fù)習(xí)題一、名詞解釋1、 機(jī)電一體化：機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。2、柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System）是由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上加工中心或數(shù)控機(jī)床組成，并在加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的自動(dòng)化。3、傳感器：傳感器適機(jī)電一體化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，能把各種不同的非電量轉(zhuǎn)換成電量，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所

24、需的自身和外界環(huán)境參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，將其變成系統(tǒng)可識(shí)別的電信號(hào)，傳遞給控制單元。4、伺服電動(dòng)機(jī)：伺服電動(dòng)機(jī)又稱控制電機(jī)，其起動(dòng)停止、轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角隨輸入電壓信號(hào)的大小及相位的改變而改變。輸入的電壓信號(hào)又稱控制信號(hào)或控制電壓，改變控制信號(hào)可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)完成所要求的各種動(dòng)作。5、感應(yīng)同步器: 感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。6、人機(jī)接口：人機(jī)接口（HMI）是操作者與機(jī)電系統(tǒng)（主要是控制微機(jī)）之間進(jìn)行信息交換的接口，主要完成輸入和輸出兩方面的工作。7、PLC：可編程控制器（Programmable Logi

25、cal Controller）簡(jiǎn)稱PLC.是一種在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，廣泛應(yīng)用在各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。8、變頻器：變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素以及過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。9、通信協(xié)議：通信協(xié)議是指通信雙方就如何交換信息所建立的一些規(guī)定和過(guò)程，包括邏輯電平的定義、應(yīng)用何種物理傳輸介質(zhì)、數(shù)據(jù)幀的格式、通信站地址的確定、數(shù)據(jù)傳輸方式等。10、MPS系統(tǒng)：

26、模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)（Modular Production System）簡(jiǎn)稱MPS系統(tǒng)，它是德國(guó)FESTO公司結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的特點(diǎn)研制開發(fā)的模擬自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，集機(jī)械、電子、傳感器、氣動(dòng)、通信為一體的高度集成的機(jī)電一體化裝置。二、填空題1、電感式傳感器是一種把微小位移變化量轉(zhuǎn)變成電感變化量的位移傳感器。2、光電編碼器根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為增量式和絕對(duì)式。3、熱電阻溫度傳感器的工作原理是基于金屬的熱電阻效應(yīng)。4、熱電偶溫度傳感器的工作原理是基于物體的熱電效應(yīng)。5、對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)特性、工作頻率。6、液壓系統(tǒng)一般包括動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件四個(gè)部分。7、典型的氣動(dòng)驅(qū)

27、動(dòng)系統(tǒng)由氣源裝置、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件組成。8、機(jī)電控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置主要包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和執(zhí)行器三個(gè)部分。9、機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)：靜態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。10、欠電流繼電器利用其常開觸點(diǎn)串接在被控線路中起欠流保護(hù)。11、過(guò)電流繼電器利用其常閉觸點(diǎn)串接在被控線路中起過(guò)流保護(hù)。12、接口的基本功能主要有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、放大、通信聯(lián)絡(luò)。13、伺服系統(tǒng)的基本組成包括控制器、執(zhí)行環(huán)節(jié)、檢測(cè)裝置、比較環(huán)節(jié)。14、工作接地分為一點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地。15、機(jī)電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為辦公機(jī)電一體化產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品和民用機(jī)電一體化產(chǎn)品。16、典型的可編程控制器由編程器、微

28、處理器、存儲(chǔ)器、電源和輸入輸出接口等部分構(gòu)成。17、S7-200 PLC的控制程序通常由用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)組成。18、PLC根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式分為并行和串行通信通信方式。19、PLC的串行通信接口有RS232C、RS485、RS422。20、S7-200的通信協(xié)議為PPI協(xié)議。21、交-直-交變頻器的內(nèi)部電路主要由整流電路、直流中間電路、逆變電路和控制電路組成。22、機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的能源有電力源、液壓源和氣壓源。三、簡(jiǎn)答題1. 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素有哪些？答：一個(gè)較完整的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，包括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力源、傳感裝置、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器等，各要素和環(huán)節(jié)之間

29、通過(guò)接口相聯(lián)系。2. 測(cè)試傳感部分的作用答：測(cè)試傳感部分的作用：對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)分析處理后產(chǎn)生控制信息。3. 傳感器是如何分類的？答：傳感器的分類方法有如下幾種：按用途、工作原理、變換原理、輸出信號(hào)性質(zhì)分類。4. 簡(jiǎn)述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的組成。答：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)發(fā)生器、分頻器、脈沖分配器和脈沖放大器組成。5. 簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制方式的特點(diǎn)。答：直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式主要有兩種：一種是電樞電壓控制，即在定子磁場(chǎng)不變的情況下，通過(guò)控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；另一種是勵(lì)磁磁場(chǎng)控

30、制，即通過(guò)改變勵(lì)磁電流的大小來(lái)改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。采用電樞電壓控制方式時(shí)，由于定子磁場(chǎng)保持不變，其電樞電流可以達(dá)到額定值，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值，因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而采用勵(lì)磁磁場(chǎng)控制方式時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下磁場(chǎng)已接近飽和，因而只能通過(guò)減弱磁場(chǎng)的方法來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于電樞電流不允許超過(guò)額定值，因而隨著磁場(chǎng)的減弱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，但輸出轉(zhuǎn)矩下降，輸出功率保持不變，所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式。6. 為什么說(shuō)接觸器自鎖線路具有欠壓和失壓的保護(hù)作用？當(dāng)失壓和欠壓時(shí)，接觸器線圈的電磁吸引力消失或不足，接觸器觸點(diǎn)釋放，斷開控制線

31、路，從而使電動(dòng)機(jī)主電路斷開。7. 簡(jiǎn)述PLC系統(tǒng)與繼電器接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別。答：1）控制方式：繼電器控制系統(tǒng)的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。PLC控制系統(tǒng)采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。2）工作方式：繼電器控制系統(tǒng)采用并行的工作方式，PLC控制系統(tǒng)采用串行工作方式。3）控制速度：繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。PLC控制系統(tǒng)是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)

32、格同步，無(wú)抖動(dòng)。4）定時(shí)與計(jì)數(shù)控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。繼電器控制系統(tǒng)不具備計(jì)數(shù)功能。PLC控制系統(tǒng)用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。另外PLC系統(tǒng)具備計(jì)數(shù)功能。5）可靠性和維護(hù)性：繼電器控制系統(tǒng)可靠性較差，線路復(fù)雜，維護(hù)工作量大，PLC控制系統(tǒng)可靠性較高，外部線路簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小。8. PLC交流開關(guān)量輸入模塊和直流開關(guān)量輸入模塊分別適用什么場(chǎng)合？答：由于交流輸入模塊電路中增加了限流、濾波和整流三個(gè)環(huán)節(jié)，因此，輸入信號(hào)的延遲時(shí)間要比直流輸入電路的要長(zhǎng)，

33、但由于其輸入端是高電壓，因此輸入信號(hào)的可靠性要比直流輸入電路要高。一般來(lái)說(shuō)，交流輸入方式用于有油霧、粉塵等惡劣環(huán)境，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，而直流輸入模塊用于環(huán)境較好，電磁干擾輕，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)要求較高的場(chǎng)合。9. PLC開關(guān)量輸出模塊有哪幾種類型？各能驅(qū)動(dòng)何種負(fù)載？答：PLC的輸出模塊有三種：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。繼電器輸出型既可用于交流輸出，也用于直流輸出。晶體管輸出型用于直流輸出。雙向晶閘管輸出型用于控制外部交流負(fù)載10. PWM脈寬調(diào)速原理。答：PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的

34、一種調(diào)值方式。11. 控制系統(tǒng)接地的目的。答：將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn)（大地）實(shí)現(xiàn)低阻抗的連接，稱之謂接地。接地的目的有兩個(gè)：一是為了安全，例如把電子設(shè)備的機(jī)殼、機(jī)座等與大地相接，當(dāng)設(shè)備中存在漏電時(shí)，不致影響人身安全，稱為安全接地；二是為了給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位，例如脈沖數(shù)字電路的零電位點(diǎn)等，或?yàn)榱艘种聘蓴_，如屏蔽接地等。稱為工作接地。工作接地包括一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地兩種方式。12. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)主要包括哪些方面？答：主要包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。13為什么采用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度?答：機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械傳動(dòng)部分減少，因而使機(jī)械磨

35、損，配合間隙及受力變形等所引起的誤差大大減少，同時(shí)由于采用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，控制，補(bǔ)償和校正因各種干擾因素造成的誤差，從而提高精度。14機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有哪些?答：機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有：機(jī)械技術(shù)，計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)，系統(tǒng)技術(shù)，白動(dòng)控制技術(shù)，傳感器測(cè)試技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。15簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。答：詳細(xì)設(shè)計(jì)主要包括：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)；業(yè)務(wù)的分組；機(jī)械本體及工具設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；程序設(shè)計(jì)；后備系統(tǒng)設(shè)計(jì)；完成詳細(xì)設(shè)計(jì)書及制造圖樣；產(chǎn)品出廠及使用文件的設(shè)計(jì)。16簡(jiǎn)述AD、DA接口的功能。答：AD接口的功能是將溫度、壓力等物理量經(jīng)傳感器變成的電壓、電流等信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。

36、DA接口是將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。17. 機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求有：精度；穩(wěn)定性；快速響應(yīng)性；還應(yīng)滿足小型、輕量、高速、低沖擊振動(dòng)、低噪聲和高可靠性。18. S7-200 PLC有哪些硬件資源，如何對(duì)他們尋址？答：S7-200 PLC的硬件資源包括輸入輸出映像寄存器區(qū)（I/Q）、標(biāo)志位存儲(chǔ)器區(qū)（M）、特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器區(qū)（SM）、定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)（T）、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)（C）、順序控制標(biāo)志位區(qū)（S）、變量存儲(chǔ)器區(qū)（V）、局部存儲(chǔ)器區(qū)（L）、累加器（AC）/高速計(jì)數(shù)器（HC）、模擬量輸入輸出寄存器（AI/AQ）等，S7-200 PLC的尋址

37、方式有立即數(shù)尋址、直接尋址和間接尋址三大類。四、選擇題。（無(wú)答案）1.受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種反饋控制系統(tǒng)稱(      )2.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速(      )3.某4極交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率為50Hz，當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.02時(shí)，其轉(zhuǎn)速為(      )A.1450r/min             

38、0;       B.1470r/minC.735r/min                      D.2940r/min4.計(jì)算步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的公式為(      )A.smcos     C.   &#

39、160;  D. 180°-5.圖示利用繼電器觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)為(      )A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·6. Mechatronics是兩個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域名稱的組合，這兩個(gè)不同的學(xué)科是（ ）A機(jī)械學(xué)與信息技術(shù)B機(jī)械學(xué)與電子學(xué)C機(jī)械學(xué)與自動(dòng)化技術(shù)D機(jī)械學(xué)與計(jì)算機(jī)7. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)包括（ ）ACAD、CAPP、CAMBFMSC計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理DA、B和C8. 直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓與輸出轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系式稱為其

40、（ ）A轉(zhuǎn)速特性B調(diào)節(jié)特性C工作特性D機(jī)械特性9. 步進(jìn)電機(jī)在轉(zhuǎn)子齒數(shù)不變的條件下，若拍數(shù)變成原來(lái)的2倍，則步距角為原來(lái)的（ ）B2倍D不變10. 感應(yīng)同步器可用于檢測(cè)（ ）A位置 B加速度 C速度 D位移11. “機(jī)電一體化”在國(guó)外被稱為（ ）AMachineBElectronicsCMechatronicsDA和B12. 機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分的主要功能是（ ）A提供動(dòng)力B傳遞運(yùn)動(dòng)C傳遞動(dòng)力DA、B和C13. 在交流伺服電機(jī)中，控制繞組與勵(lì)磁繞組在空間相差的電角度是（ ）A60°B45°C0°D 90°14. 光柵式位移傳感器的柵距W、莫爾條

41、紋的間距B和傾斜角之間的關(guān)系為（ ）ABCD15. 差分變壓器傳感器屬于（ ）A渦流式B自感型C互感型D可變磁阻式16. 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，伺服電機(jī)通常用于控制系統(tǒng)的（ ）A開環(huán)控制BC和DC全閉環(huán)控制D半閉環(huán)控制五、應(yīng)用題1.采用PLC設(shè)計(jì)二臺(tái)電動(dòng)機(jī)A、B工作的系統(tǒng)。（1） 按鈕X1為A電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，按鈕X2為A電動(dòng)機(jī)停止（輸出Y1）；（2） 按鈕X3為B電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，按鈕X4為B電動(dòng)機(jī)停止（輸出Y2）；（3） 只有A電動(dòng)機(jī)在工作中，B電動(dòng)機(jī)才能工作。   要求：畫出梯形圖，寫出助記符指令程序。答：(1)梯形圖：（2）助記符指令程序：   STR 

42、;          X1   OR            Y1   AND  NOT      X2        OUT         

43、0; Y1   STR           X3   OR            Y2  AND NOT       X4   AND           Y1

44、   OUT           Y2  2、下圖為小車送料過(guò)程示意圖?，F(xiàn)采用可編程控制器控制，寫出小車PLC控制的梯形圖。小車的送料過(guò)程為：當(dāng)小車處于左限位開關(guān)ST1處時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，小車向右運(yùn)行；碰到右限位開關(guān)ST2后，小車開始裝料，裝料時(shí)間為15秒；然后小車向左運(yùn)行，碰到左限位開關(guān)ST1后，小車開始卸料，卸料時(shí)間為10秒；至此完成一次動(dòng)作。任何時(shí)候壓下停止按鈕，小車將停止動(dòng)作。根據(jù)上述描述寫出用PLC控制的梯形圖。輸入/輸出點(diǎn)的分配輸入輸出其它啟動(dòng)按鈕X40

45、0右行電磁閥Y430時(shí)間繼電器1（15秒）T450ST2X401裝料電磁閥Y431時(shí)間繼電器2（10秒）T451ST1X402左行電磁閥Y432  停止按鈕X403卸料電磁閥Y433  4、下圖為欲用可編程控制器控制的天塔閃光燈示意圖?？刂埔笫牵?按下啟動(dòng)按鈕后， L2、L4、L6、L8亮，1秒后滅；接著L3、L5、L7、L9亮，1秒后滅；再接著L2、L4、L6、L8亮，1秒后滅，如此循環(huán)下去。根據(jù)上述描述寫出用PLC控制的梯形圖。輸入/輸出點(diǎn)的分配輸入輸出其它啟動(dòng)按鈕X400L2Y430時(shí)間繼電器1（1秒）T450停止按鈕X401L4Y431時(shí)間繼電

46、器2（1秒）T451  L6Y432    L8Y433    L3Y434    L5Y435    L7Y436    L9Y437           機(jī)電一體化技術(shù)試卷（一）一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1. 測(cè)量2.靈敏度3.壓電效應(yīng)4.動(dòng)態(tài)誤差5. 傳

47、感器二、填空題（每小題2分，共20分)1. 滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式： _，_。2. 機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 _， _，_ ， _。3. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)，順序控制器通常用_。4. 某光柵的條紋密度是50條/mm，光柵條紋間的夾角孤度，則莫爾條紋的寬度是_。5. 連續(xù)路徑控制類中為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動(dòng)，必須同時(shí)控制每一個(gè)軸的_，使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。6. 某4極交流感應(yīng)電機(jī)，電源頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1470r/min，則轉(zhuǎn)差率為_。7. 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)_。8. 累計(jì)式定時(shí)器工作時(shí)有_。9. 復(fù)合控制器必定具有

48、_。10. 鉆孔、點(diǎn)焊通常選用_類型。三、選擇題（每小題2分，共10分）1. 一般說(shuō)來(lái)，如果增大幅值穿越頻率c的數(shù)值，則動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時(shí)間ts( )A. 產(chǎn)大B. 減小C. 不變D. 不定2. 加速度傳感器的基本力學(xué)模型是( )A. 阻尼質(zhì)量系統(tǒng)B. 彈簧質(zhì)量系統(tǒng) C. 彈簧阻尼系統(tǒng)D. 彈簧系統(tǒng)3. 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)( )A. 有關(guān)B. 無(wú)關(guān) C. 在一定級(jí)數(shù)內(nèi)有關(guān)D. 在一定級(jí)數(shù)內(nèi)無(wú)關(guān)4. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)，順序控制器通常用( )A. 單片機(jī)B. 2051 C. PLC D. DSP5、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、

49、比較環(huán)節(jié)和（）等個(gè)五部分。A 換向結(jié)構(gòu) B 轉(zhuǎn)換電路 C 存儲(chǔ)電路 D檢測(cè)環(huán)節(jié)四、判斷題（每小題2分，共10分)1、伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)。（ü）2、電氣式執(zhí)行元件能將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械力，并用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。如交流電機(jī)、直流電機(jī)、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。（）3、對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，其機(jī)械特性越硬越好。（ü）4、步進(jìn)電機(jī)的步距角決定了系統(tǒng)的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（）5、伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路就是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)，為電機(jī)提供電能的控制裝置，也稱其為變流器，它包括電壓、電流、頻率

50、、波形和相數(shù)的變換。（ü）五、問(wèn)答題（每小題10分，共30分)1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型?2. 什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性?3.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面?六、分析計(jì)算題(每小題10分，共20分)1. 三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min，輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少?2. 采用PLC設(shè)計(jì)二個(gè)電磁閥A、B工作的系統(tǒng)1)按鈕x1為A電磁閥打開，按鈕x2為A電磁閥關(guān)閉(輸出y1);2)按鈕x3為B電磁閥打開，按鈕x4為B電磁閥關(guān)閉(輸出y2);3)只有B電磁閥在工作中，A電磁閥才能工作。要求：畫出梯形圖

51、，寫出助記符指令程序。機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (一)答案一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1. 是人們借助于專門的設(shè)備，通過(guò)一定的方法對(duì)被測(cè)對(duì)象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過(guò)程。2. 指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量Y與輸入的變化量X的比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=Y/X3. 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定的方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時(shí)，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上將產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。4. 動(dòng)態(tài)誤差在被測(cè)量隨時(shí)間變化過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的附加誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。5. 傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)

52、系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。二、填空題（每小題2分，共20分)1. 內(nèi)循環(huán)外循環(huán)2. 性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度 6. 0.02 7. 增加而減小 8. 2 9. 前饋控制器10. 簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)控制三、選擇題（每小題2分，共10分）1.B.2.A3.C.4.C5、D四、判斷題（每小題2分，共10分)1、2、×3、4、×5、五、問(wèn)答題（每小題10分，共30分)1.單電源驅(qū)動(dòng)電路雙電源驅(qū)動(dòng)電路斬波限流驅(qū)動(dòng)電路2. 步距誤差步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。最大靜轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動(dòng)狀態(tài)時(shí)

53、，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載能力。啟動(dòng)矩一頻特性空載時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止突然啟動(dòng)，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行所允許的最高頻率稱為最高啟動(dòng)頻率。啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。運(yùn)行矩頻特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接受的最高頻率稱為最高工作頻率，它與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大運(yùn)行速度。最大相電壓和最大相電流分別是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過(guò)的最大電流。3. 應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。六、分析計(jì)算題(每小題10分，共20分)1. º2. (1)梯形圖：（）助記符指令程序：STR

54、0;          X1OR            Y1AND  NOT      X2OUT           Y1STR         &

55、#160; X3OR            Y2AND NOT       X4AND           Y1OUT           Y2機(jī)電一體化技術(shù)試卷 (二)一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1、線性度2、伺服控制系

56、統(tǒng)3、三相六拍通電方式4、傳感器5、系統(tǒng)精度二、填空題（每小題2分，共20分)1、計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式主要有_。2. 滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類： _。3、應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有 _等類型。4. 機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括_。5、可編程控制器主要由_等其它輔助模塊組成。6. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)，順序控制器通常用_。7、現(xiàn)在常用的總線工控制機(jī)有 _ 、PC總線工業(yè)控制機(jī)和CAN總線工業(yè)控制機(jī)等。8、隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種_。9. 某光柵的條紋密度是50條/mm，光柵條紋間的夾角孤度，則莫爾條紋的寬度是_。10. 采樣/保持器在

57、保持階段相當(dāng)于一個(gè)“_”。三、選擇題（每小題2分，共10分）1.一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：A機(jī)械本體B動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分C執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.控制及信息處理部分2、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)的類型A開發(fā)性設(shè)計(jì)B適應(yīng)性設(shè)計(jì)C變參數(shù)設(shè)計(jì)D其它3、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法A 取代法 B 整體設(shè)計(jì)法 C組合法 D其它。4、機(jī)電一體化的高性能化一般包含A高速化 B高精度 C高效率 D高可靠性。5、抑制干擾的措施很多，主要包括A屏蔽B隔離C濾波D接地和軟件處理等方法四、判斷題（每小題2分，共10分)1、變流器中開關(guān)器件的開關(guān)特性決定了控制電路的功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（）2、伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)。（ü ）3、感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。（）4、數(shù)字式位移傳感