機(jī)械機(jī)電一體化試題答案10

1、?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷一一、名詞解釋每題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傳感器二、填空題每題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0 =0.001孤度，那么莫爾條紋的寬度是 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，那么轉(zhuǎn)差率為 。7.

2、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 。10. 鉆孔、點(diǎn)焊通常選用 類型。五、問(wèn)答題每題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？1. 0?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷一一、名詞解釋每題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.

3、指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量厶Y與輸入的變化量厶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)外表上將產(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)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。二、填空題每題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

4、6. 0.027.增加而減小8. 29.前饋控制器10.簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)控制五、問(wèn)答題每題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)，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

5、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。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷二一、名詞解釋每題2分，共10分1、線性度2、伺服控制系統(tǒng)3、三相六拍通電方式 5、系統(tǒng)精度二、填空題每題2分，共20分1、 電腦在控制中的應(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)控制的電腦主要有 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。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

6、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0 =0.001孤度，那么莫爾條紋的寬度是。10. 采樣/保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“ 。五、問(wèn)答題每題10分，共30分1、電腦控制系統(tǒng)中，如何用軟件進(jìn)行干擾的防護(hù)。2、滾珠絲杠副的軸向間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響？如何處理？3、機(jī)電一體化系統(tǒng)中的電腦接口電路通常使用光電藕合器，光電藕合器的作用有哪些？六、綜合應(yīng)用題 每題10分，共20分1. 編寫程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)讀 P1.0的狀態(tài)，把這個(gè)狀態(tài)傳到 P1.7指示燈去，當(dāng)P1.0為高電平時(shí)指示燈亮，低電平時(shí)指示燈不亮 采用中斷完成這一輸入輸出過(guò)程，每中斷一次完成一個(gè)讀寫過(guò)程。2. 光柵

7、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？假設(shè)經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為400,那么光柵此時(shí)的位移是多少？測(cè)量分辨率是多少?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷 二答案一、名詞解釋每題2分，共10分1、 所謂傳感器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。又稱為非線性誤差。2、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、 如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，這種通電方式稱為單雙相輪流通電方式。如At ABt B t BC t C t CA t 5、指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的

8、精確程度;二、填空題每題2分，共20分1、操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)分級(jí)電腦控制系統(tǒng)監(jiān)督電腦控制系統(tǒng)SCC直接數(shù)字控制系統(tǒng)2. 外循環(huán)插管式內(nèi)循環(huán)反向器式 3、單片機(jī)PLC總線工控機(jī) 4性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益。5、CPU存儲(chǔ)器 接口模塊7、STD總線工業(yè)控制機(jī) 8變壓器隔離光電隔離 9. 20mm 10.模擬信號(hào)存儲(chǔ)器五、問(wèn)答題每題10分，共30分1、軟件濾波用軟件來(lái)識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)的方法，稱為軟件濾波 軟件“陷井軟件“看門狗 WATCHDOG丨就是用硬件或軟件的方法要求使用監(jiān)控定時(shí)器定時(shí)檢查某段程序或接口，當(dāng)超過(guò)一定時(shí)間系統(tǒng)沒(méi)有檢查這段程序或接口時(shí)，可以認(rèn)定系統(tǒng)運(yùn)

9、行出錯(cuò)干擾發(fā)生，可通過(guò)軟件進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或按事先預(yù)定方式運(yùn)行。2、如果滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形，那么當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生空回誤差。為了消除空回誤差， 在螺桿上裝配兩個(gè)螺母 1和2，調(diào)整兩個(gè)螺母的軸向位置，使兩個(gè)螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側(cè)面，使其產(chǎn)生一定的變形，從而消除了軸向間隙，也提高了軸向剛 度。常用的調(diào)整預(yù)緊方法有以下三種。墊片調(diào)隙式螺紋調(diào)隙式齒差調(diào)隙式3、 1能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞。2泄漏電流低，對(duì)于測(cè)量放大器的輸入端無(wú)須提供偏流返回通路。3共模抑制比高，能對(duì)直流和

10、低頻信號(hào)電壓或電流進(jìn)行準(zhǔn)確、平安的測(cè)量。利用光電耦合方式實(shí)現(xiàn)載波調(diào)制，可獲得10kHz帶寬，但其隔離性能不如變壓器耦合。六、綜合應(yīng)用題 每題10分，共20分2. 光柵此時(shí)的位移細(xì)分前4mm,細(xì)分后1mm測(cè)量分辨率：?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷三一、名詞解釋每題2分，共10分1. 機(jī)電一體化2.自動(dòng)控制3.開環(huán)控制系統(tǒng)4.逆變器5. PWM三 填空題：每空1分，共40分1. 從控制角度講，機(jī)電一體化可分為 控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。2. 在機(jī)電一體化中傳感器輸出電信號(hào)的參量形式可以分為： 三種形式。3. 多點(diǎn)接地：優(yōu)點(diǎn)：，缺點(diǎn)：。4. 一般來(lái)說(shuō)，伺服系統(tǒng)的根本組成為、和等四大局部組成。5. 在SPWM變頻調(diào)

11、速系統(tǒng)中，通常載波是 ，而調(diào)制波是。6. 從電路上隔離干擾的三種常用方法是：隔離，隔離，隔離。7. 開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由、和等組成。8. 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是：19. 產(chǎn)生電磁干擾必備的三個(gè)條件是： ，。10. 干擾傳播途徑有二種方式：1傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號(hào)能量以 或的形式，通過(guò)金屬導(dǎo)體傳遞。2幅射耦合方式：干擾信號(hào)能量以的形式，通過(guò)空間感應(yīng)傳遞。11. 指出以下干擾哪幾種屬于傳導(dǎo)耦合方式：，;哪幾種屬于幅射耦合方式： , 。A.靜電干擾 B.磁場(chǎng)干擾 C.漏電干擾 D.共阻抗感應(yīng)干擾 E.電磁輻射干擾。12. 磁場(chǎng)屏蔽-對(duì)高頻交變磁場(chǎng)應(yīng)采用的金屬材料作屏蔽體

12、；對(duì)低頻交變磁場(chǎng)應(yīng)采用 的材料作屏蔽體，并保證磁路暢通。13. 一點(diǎn)接地中：1串聯(lián)接地：優(yōu)點(diǎn)： ，缺點(diǎn)： ,2并聯(lián)接地：優(yōu)點(diǎn)： ，缺點(diǎn)： ，僅適用于 電路。四解答題每題5分，共40分1. 一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含哪些幾個(gè)根本要素？2斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？3. 簡(jiǎn)述直流伺服電動(dòng)機(jī)兩種主要控制方式的工作原理。4. 在微機(jī)控制系統(tǒng)中，主機(jī)和外圍設(shè)備間所交換的信息通常分為哪三類？5. 數(shù)據(jù)信息可分為哪幾種？6. DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？7步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過(guò)絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)：步距角脈沖數(shù) N ,頻率f ,絲杠導(dǎo)程p，試求執(zhí)行

13、部件：位移量L= ? 移動(dòng)速度 V=?8有一變化量為0 16V的模擬信號(hào)，采用4位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，輸入到微機(jī)控制系統(tǒng)中，試求其量化單位q=?，量化誤差最大值 emax=?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷三一 名詞解釋每題2分，共10分1機(jī)電一體化-從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程根底上有機(jī)地加以綜合，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)最正確化的一門新科學(xué)技術(shù)。2自動(dòng)控制一由控制裝置自動(dòng)進(jìn)行操作的控制。3. 開環(huán)控制系統(tǒng)一無(wú)反響的控制系統(tǒng)。把固定的直流電變成固定或可調(diào)的交流電的DC/AC變流器。5. PWM 通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖的寬度改變負(fù)載電壓平均值的脈寬調(diào)制斬波器。填空題每空1分，

14、共40分1.開環(huán)、閉環(huán)2.電壓輸出電流輸出頻率輸出3.互不干擾接線多復(fù)雜4.控制器功率放大器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)裝置5. 等腰三角波三相正弦波6. 光電變壓器繼電器7. 環(huán)形分配器功率放大器步進(jìn)電動(dòng)機(jī)8. 1采用電腦軟件分配器2小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器3專用模塊分配器9 干擾源傳播途徑接受干擾對(duì)象原系統(tǒng)系統(tǒng)10. 1電壓；電流。2電磁場(chǎng)。11. C , D ; A , B E。12. 銅和鋁等導(dǎo)電性能好；鐵等高導(dǎo)磁率 。13. 1最簡(jiǎn)單，；前后相互干擾，2干擾小，；接線多，復(fù)雜，低頻 <1MHZ丨。四解答題每題5分，共40分1、機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)局部、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測(cè)試局部、控制及信息

15、處理局部2.1墊片調(diào)整法2軸向壓簧調(diào)整法3、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)控制施加在電繞組兩頭端的電壓信號(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)控制即通過(guò)改變勵(lì)磁電流的大小來(lái)改變定子磁場(chǎng)的強(qiáng)度，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。4、數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息5、 1數(shù)字量2模擬量3開關(guān)量4脈沖量6、 1直通方式2單緩沖方式3雙緩沖方式1單極性輸出2雙極性輸出7、L = 0 p/360° N ; V = 0 p/360 ° f8、 量化單位 q= 1V, 量化誤差最大值 emax=± 0.5V。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷四一、 名詞解釋每題

16、2分 共10分1、機(jī)電一體化2、柔性制造系統(tǒng)3、靜態(tài)設(shè)計(jì)4、系統(tǒng)軟件5、感應(yīng)同步器二、填空題每空1分，共3 0分1、 對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是 、2、 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)： 、。3、 電腦控制系統(tǒng)的類型包括 、監(jiān)督控制系統(tǒng)、。4、 擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的方法通常有 、5、 接口的根本功能主要有 、放大、。6、 對(duì)直線導(dǎo)軌副的根本要求是 、禾口平穩(wěn)。7機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的侍服性能，要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理 、并滿足小型、輕量等要求。 &伺服系統(tǒng)的根本組成包括 、 、檢測(cè)裝置、9、 工作接地分為 、。10、 STD總線的技術(shù)特點(diǎn) 、_高可

17、靠性。三、簡(jiǎn)答題每題5分，共20分1. FMC的根本控制功能。2. PWM脈寬調(diào)速原理。3. 簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制的根本原理。4. 控制系統(tǒng)接地通的目的。四、分析題每題20分，共40分2. 分析以下列圖中傳動(dòng)大負(fù)載時(shí)消除齒側(cè)齒側(cè)間隙的原理1、6 小齒輪 2、5 大齒輪 3 齒輪4預(yù)載裝置 7齒條?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷四答案一、名詞解釋每題2分 共10分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)合的最正確功能價(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)Flexi

18、ble Manufacturing System丨是由兩臺(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)化的根底上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的自動(dòng)化3、靜態(tài)設(shè)計(jì)：是指依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，通過(guò)研究制定出機(jī)械系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案。4、 系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是由電腦的制造廠商提供的，用來(lái)管理電腦本身的資源和方便用戶使用電腦的軟件。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。二、填空題每空1分，共3 0分1、系統(tǒng)精度穩(wěn)定性響應(yīng)特性工作頻率2、靜態(tài)設(shè)計(jì) 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)3、 分級(jí)電腦控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)4、通常有取代法整體設(shè)計(jì)法

19、組合法7、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、通信聯(lián)絡(luò)6、導(dǎo)向精度高 耐磨性好足夠的剛度對(duì)溫度變化的不敏感性。7 阻尼合理 岡U度大 抗振性好 間隙小8控制器、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比擬環(huán)節(jié)9、一點(diǎn)接地多點(diǎn)接地10、模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成修改和擴(kuò)展方便三、簡(jiǎn)答題每題5分，共20分1. 1單元中各加工設(shè)備的任務(wù)管理與調(diào)度，其中包括制定單元作業(yè)方案、方案的管理與調(diào)度、設(shè)備和單元運(yùn)行狀態(tài)的登錄與上報(bào)。2單元內(nèi)物流設(shè)備的管理與調(diào)度，這些設(shè)備包括傳送帶、有軌或無(wú)軌物料運(yùn)輸車、機(jī)器人、托盤系統(tǒng)、工件裝卸 站等。3刀具系統(tǒng)的管理，包括向車間控制器和刀具預(yù)調(diào)儀提出刀具請(qǐng)求、將刀具分發(fā)至需要它的機(jī)床等。2.圖中的開關(guān)S周期性地開關(guān)，在一個(gè)周期 T內(nèi)

20、閉合的時(shí)間為t,那么一個(gè)外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開閉的開關(guān)S加到電動(dòng)機(jī)的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號(hào)，其高度為U、寬度為 ，如右圖所示。電樞兩端的平均電壓為：TUd1 Udt TUUd1 0 1式中 =/T=Ud/U, (0< <1)為導(dǎo)通率或稱占空比。當(dāng)T不變時(shí)，只要改變導(dǎo)通時(shí)間，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。當(dāng) 從0T改變時(shí)，Ud由零連續(xù)增大到 U。2. 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)控制，即通過(guò)改變勵(lì)磁電流的大小來(lái)改

21、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，其電樞電流可以到達(dá)額定值，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以到達(dá)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。3. 控制系統(tǒng)接地通的目的。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)：一是為了平安，例如把電子設(shè)

22、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)，不致影響人身平安，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。四、分析題每題20分，共40分2. 分析以下列圖中傳動(dòng)大負(fù)載時(shí)消除齒側(cè)齒側(cè)間隙的原理當(dāng)傳動(dòng)負(fù)載大時(shí)，可采用雙齒輪調(diào)整法。如下列圖，小齒輪 1、6分別與齒條7嚙合，與小齒輪1、6同軸的大齒輪2、5分別與齒輪3嚙合，通過(guò)預(yù)載裝置 4向齒輪3上預(yù)加負(fù)載，使大齒輪 2、5同時(shí)向兩個(gè)相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)小 齒輪I、6轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒便分別緊貼在齒條7上齒槽的左、右側(cè)，消除了齒側(cè)間隙。

23、?機(jī)電-體化技術(shù)?試卷五一、名詞解釋每題2分，共10分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三、選擇題每題1分，共40分1.在電腦和外部交換信息中，按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為:通信和通信。2微機(jī)控制系統(tǒng)中的輸入與輸出通道一般包括 、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)的和，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 、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,而調(diào)制波是。6.異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速：2基頻額定頻率以下的恒磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式。3基頻額定頻率以上的弱磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式。7.

24、開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由、和等組成。8. 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是：1，2，3。9. 根據(jù)電腦在控制中的應(yīng)用方式，把電腦控制系統(tǒng)分為四類：13，4。10. 應(yīng)用于工業(yè)控制的電腦主要有：1, 2, 3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)能量以或的形式，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、 、 、合理布局和軟件抗干擾技術(shù)。13. 電場(chǎng)屏蔽-通常用 的金屬材料作屏蔽體，并應(yīng)保持良好 。14根據(jù)頻率特性解釋以下濾波器的作用：1低通濾波器：只讓 通過(guò)，而高于 受至U抑制、衰減，不讓通過(guò)。2帶通濾波器：只讓 通過(guò)，而高于 局部。四解

25、答題每題8分，共40分1. 簡(jiǎn)述一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)的根本組成要素。 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)的根本要求及機(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。6. DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？7. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過(guò)絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)：步距角B,脈沖數(shù) N ,頻率f ,絲杠導(dǎo)程 p，試求執(zhí)行部件： 位移量L= ?移動(dòng)速度V=?8. 測(cè)量某加熱爐溫度范圍為 1001124 C,線性溫度變送器輸出 05V ,用ADC0809轉(zhuǎn)換器輸入到微機(jī)

26、控制系統(tǒng)中，試求測(cè)量該溫度環(huán)境的分辨率和精度。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷五一 名詞解釋每題2分，共10分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)的最正確功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。1.2.3.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)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反響的控制系統(tǒng)。逆變器是將直流電變成交流電的電路。SPWM是指脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的、選擇題每題1分，共40分1. 串行通信并行通信2. 模擬量輸入通道模擬量輸出通道數(shù)

27、字量輸入通道3. 穩(wěn)定性和精度4. 電磁式液壓式氣壓式5. 等腰三角波正弦波6. 恒轉(zhuǎn)矩恒功率7. 環(huán)形分配器 功率驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)8. 電腦軟件硬件分配專用環(huán)形分配器9. 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)直接控制系統(tǒng)監(jiān)督電腦控制系統(tǒng)10. 單片機(jī) PLC總線工控機(jī)11. 電壓 電流隔離濾波接地銅鋁等導(dǎo)電性能良好接地1低頻成分截止頻率成分2某一頻帶內(nèi)的成分上截止頻率成分解答題每題8分，共40分1機(jī)械本體2動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)；3傳感測(cè)試局部；45控制及信息處理單元1、偏心軸套調(diào)整法2、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的根本要求：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)。 程序控制方式、中

28、斷控制方式、直接存儲(chǔ)器存取方式。PWM波形。數(shù)字量輸出通道分級(jí)電腦控制系統(tǒng)12.13.14.下截止頻率成分執(zhí)行機(jī)構(gòu)4.獨(dú)立編址；與儲(chǔ)存器統(tǒng)一編址。5. 1比擬環(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7. L = 0 p/360 ° N ； V = 0 p/360 ° f8. 4 C ;+2 C。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷六一、 名詞解釋每題2分，共10分1. 機(jī)電一體化2.分辨力3.靈敏度測(cè)量4.永磁同步電動(dòng)機(jī):5.復(fù)合控制器二、 單項(xiàng)選擇題每題2分，共10分1. 受控變量是機(jī)械

29、運(yùn)動(dòng)的一種反響控制系統(tǒng)稱A.順序控制系統(tǒng)B.伺服系統(tǒng)C數(shù)控機(jī)床2. 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù) A.增加而減小B.增加而增加C.減小而減小3. 滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和 A.內(nèi)循環(huán)插管式B.外循環(huán)反向器式C.內(nèi)、外雙循環(huán)D.工業(yè)機(jī)器人D. 變化而不變D.內(nèi)循環(huán)反向器式A.100mmB.20mmC.IOmm4某光柵條紋密度是100條/mm,光柵條紋間夾角B孤度，那么莫爾條紋的寬度是5. 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速A.成正比的交流電壓B.成反比的交流電壓C.成正比的直流電壓D.成反比的直流電壓三、簡(jiǎn)答題 每題 6分,共 30分1 、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

30、面 ?2、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型?其中哪種電路適于永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?3、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和參考脈沖伺服系統(tǒng)的輸入信號(hào)是什么?輸出軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、位置各自與哪些因素有關(guān)4、什么是 PLC 的掃描工作制 ?5、PWM 的工作原理 ?四、計(jì)算題 每題 10分,共 20分1. 三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)子80 個(gè)齒。1要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 60r/min, 單雙拍制通電,輸入脈沖頻率為多少 ?要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，單拍制通電，輸入脈沖頻率為多少？2. 三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。1該電動(dòng)機(jī)為幾極,空載轉(zhuǎn)差率是多少?2堵轉(zhuǎn)時(shí)定子、轉(zhuǎn)子繞

31、組電勢(shì)頻率各為多少?3空載時(shí),定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率各為?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷 六 答案一、名詞解釋 每題 2 分,共 10 分 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)的最正確功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。2 傳感器能檢測(cè)到的最小輸入增量稱分辨力,在輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值。3 靈敏度 測(cè)量 傳感器在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下輸入變化對(duì)輸出變化的比值。4 以電子換向取代了傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)的電刷換向的電動(dòng)機(jī)。5 復(fù)合控制器帶有前饋控制系統(tǒng)的反響控制器。它的作用是使系統(tǒng)能以穩(wěn)定的零誤差跟蹤

32、的輸入信號(hào)。三、簡(jiǎn)答題 每題 6分,共 30分1 、系統(tǒng)功能 性能指標(biāo) 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益2、單極驅(qū)動(dòng) 雙極驅(qū)動(dòng) 上下電壓驅(qū)動(dòng) 斬波電路驅(qū)動(dòng) 細(xì)分電路3、參考脈沖序列 轉(zhuǎn)速與參考脈沖頻率成正比 輸出軸轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向電平?jīng)Q定位置由位置電平?jīng)Q定4、 即檢測(cè)輸入變量求解當(dāng)前控制邏輯以及修正輸出指令,重復(fù)進(jìn)行。5、斬波器調(diào)壓的根本原理是通過(guò)晶閘管或自關(guān)斷器件的控制,將直流電壓斷續(xù)加到負(fù)載電機(jī)上,利用調(diào)節(jié)通、斷的時(shí)間變化來(lái)改變負(fù)載電壓平均值。斬波器調(diào)壓控制直流伺服電機(jī)速度的方法又稱為脈寬調(diào)制Pulse WidthModulation 直流調(diào)速。四、計(jì)算題 (每題 10分,共 20分)1) K=2; M=3,

33、 Z=80; a f=480Hz2) K=1; M=3, Z=80; af=400Hz2. 三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。 4 極，空載轉(zhuǎn)差率 n=1500-1450/1500=3.3%2 50Hz 3 50Hz 16.5 Hz?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷七一、名詞解釋每題2分，共10分1、檢測(cè)傳感器2、伺服電動(dòng)機(jī)3、靜壓軸承4、靜壓導(dǎo)軌5、屏蔽二、填空題每題1分，共30分1、 機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的軸承包括 、磁軸承。2、 機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由 、接口、等局部組成。.3、按干擾的耦合模式干擾可分為靜電干擾、 、等干擾類型。.4、機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將

34、 、機(jī)械技術(shù)等在系統(tǒng)工程的根底上有機(jī)的加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng) 而建立的一門新的科學(xué)技術(shù)。5、 伺服系統(tǒng)的根本組成局部包括 、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、 四大局部。6、 用軟件識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)、并濾去干擾信號(hào)的方法稱為、識(shí)別信號(hào)的原那么有 7、機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)類型大致可分為 、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、 。8 機(jī)電一體化系統(tǒng)包括 、信息處理技術(shù)、 、總體等相關(guān)技術(shù)。9、機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)總傳動(dòng)比確定的最正確選擇方案有 、質(zhì)量最小原那么。三、問(wèn)答題每題10分,共40分1 分析、說(shuō)明如下列圖電腦控制系統(tǒng)中信號(hào)變換與傳輸?shù)倪^(guò)程、原理。昭1舉樣A/D毗耳D/AUMI)1轉(zhuǎn)寂甌攬?zhí)桓陡`虜曲權(quán)般信號(hào)離flfc模撮惜

35、9噴穆常導(dǎo)2、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型？3、用軟件進(jìn)行 線性化處理時(shí)，采用計(jì)算法的原理是怎樣的？4、模擬式?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷七答案一、名詞解釋每題2分，共10分1、檢測(cè)傳感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)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝 置。2、伺服電動(dòng)機(jī)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)力輸出電動(dòng)機(jī)3、 靜壓軸承從外部油源給軸瓦提供壓力油，使球磨機(jī)進(jìn)、出料端的大軸在高壓油膜的作用下浮起，與軸瓦無(wú)直接接觸，處在液體磨擦狀態(tài)，從而極大地降低了起動(dòng)力矩和旋轉(zhuǎn)阻力矩，4、靜壓導(dǎo)軌是在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間通入壓力油或壓縮空氣

36、，使運(yùn)動(dòng)件浮起，以保證兩導(dǎo)軌面間處于液體或氣體 摩擦狀態(tài)下工作。5、屏蔽是利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮袪罨驓钇帘误w，將干擾源或干擾對(duì)象包圍起來(lái)從而割斷或削弱干擾場(chǎng)的空間 耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。二、填空題每題1分，共30分1、滾動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承 靜壓軸承 磁軸承。2、機(jī)械本體 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳感器檢測(cè)局部 控制及處理局部.3、為靜電干擾磁場(chǎng)耦合干擾 漏電耦合干擾.4、檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(shù) 電腦與信息處理技術(shù)5、控制器 檢測(cè)環(huán)節(jié) 比擬環(huán)節(jié) 被控對(duì)象6、軟件濾波 時(shí)間原那么 空間原那么 屬性原那么7、開發(fā)性設(shè)計(jì) 變參數(shù)設(shè)計(jì)8、機(jī)械技術(shù) 檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(shù) 電腦與信息處理技術(shù) 自動(dòng)控制

37、技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)9 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原那么 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原那么三、問(wèn)答題 每題 10分, 共 40分1采樣過(guò)程是用采樣開關(guān)或采樣單元將模擬信號(hào)按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信號(hào)的過(guò)程。因采樣后得到的離 散模擬信號(hào)本質(zhì)上還是模擬信號(hào)，未數(shù)量化，不能直接送入電腦，故還需經(jīng)數(shù)量化，變成數(shù)字信號(hào)才能被電腦接受和 處理。量化過(guò)程簡(jiǎn)稱量化就是用一組數(shù)碼如二進(jìn)制碼來(lái)逼近離散模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，由于 電腦的數(shù)值信號(hào)是有限的，因此用數(shù)碼來(lái)逼近模擬信號(hào)是近似的處理方法。信號(hào)進(jìn)入電腦后經(jīng)其處理經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換后輸 出。D/A 轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的裝置。模擬量輸出主要由 D/A 轉(zhuǎn)換器和輸出保

38、持器組成。它們的任務(wù)是把 微機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。多路模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于輸出保持器的結(jié)構(gòu)形式。保持器一般 有數(shù)字保持方案和模擬保持方案兩種。這就決定了模擬量輸出通道的兩種根本結(jié)構(gòu)形式。2、單極驅(qū)動(dòng) 雙極驅(qū)動(dòng) 上下電壓驅(qū)動(dòng) 斬波電路驅(qū)動(dòng) 細(xì)分電路3、當(dāng)輸出電信號(hào)與傳感器的參數(shù)之間有確定的數(shù)字表達(dá)式時(shí)，就可采用計(jì)算法進(jìn)行非線性補(bǔ)償。即在軟件中編制一段 完成數(shù)字表達(dá)式計(jì)算的程序，被測(cè)參數(shù)經(jīng)過(guò)采樣、濾波和標(biāo)度變換后直接進(jìn)入電腦程序進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算后的數(shù)值即為 經(jīng)過(guò)線性化處理的輸出參數(shù)。在實(shí)際工程上，被測(cè)參數(shù)和輸出電壓常常是一組測(cè)定的數(shù)據(jù)。這時(shí)如仍想采用計(jì)算法進(jìn)行線性化處理，那么可

39、應(yīng)用數(shù)字 上曲線擬合的方法對(duì)被測(cè)參數(shù)和輸出電壓進(jìn)行擬合，得出誤差最小的近似表達(dá)式。4、 模擬式傳感器信號(hào)處理過(guò)程包括 : 將非電物理量轉(zhuǎn)換成電量，并經(jīng)放大、濾波等一系列處理后，需經(jīng)模/數(shù)變換將模 擬量變成數(shù)字量，才能送入電腦系統(tǒng)。模 /數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程包括信號(hào)的采樣 /保持、多路轉(zhuǎn)換多傳感器輸入時(shí) 、 A/D 處理 等過(guò)程。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷 八 一、名詞解釋 每題 2 分，共 10 分1、 DMA 2、中斷 3、共模干擾 4、伺服控制技術(shù) 5、串行通信二、填空題每空1分，共3 0分1、機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā) 、 、 、信息技術(shù)等在系統(tǒng)工程的根底上有機(jī)的加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng) 而建立的

40、一門新的科學(xué)技術(shù)。2、 機(jī)電一體化產(chǎn)品中需要檢測(cè)的物理量分成 和 兩種形式。3、 電腦控制系統(tǒng)的類型包括 、 、監(jiān)督控制系統(tǒng)、 。4 機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)侍服系統(tǒng)性能的影響有 、 、結(jié)構(gòu)彈性變形、 間隙的影響。8、接口的根本功能主要有 、放大、 。9、對(duì)直線導(dǎo)軌副的根本要求是 、 、 、 和平穩(wěn)。7機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的侍服性能，要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理、并滿足小型、輕量等要求。8、伺服系統(tǒng)的根本組成包括 、 、檢測(cè)裝置、9、擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的方法有 、組合法、 10、STD 總線的技術(shù)特點(diǎn) 、 、高可靠性。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷 八 答案 一、名詞解釋 每題 2 分

41、，共 10 分 1、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) CPU2、為了提高 CPU 的效率和使系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性，采用中斷方式 CPU 就不必花費(fèi)大量時(shí)間去查詢各外圍設(shè)備的狀 態(tài)了。而是當(dāng)外圍設(shè)備需要請(qǐng)求效勞時(shí)，向 CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求， CPU 響應(yīng)外圍設(shè)備中斷，停止執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)去執(zhí) 行一個(gè)外圍設(shè)備效勞的程序，中斷處理完畢， CPU 又返回來(lái)執(zhí)行原來(lái)的程序。3、共模干擾往往是指同時(shí)加載在各個(gè)輸入信號(hào)接口斷的共有的信號(hào)干擾。4、伺服控制技術(shù)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)控制技術(shù)。5、串行通信是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送的。在傳輸過(guò)程中，每一

42、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。二、填空題每空1分，共3 0分1、 機(jī)械技術(shù) 檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(shù) 協(xié)調(diào)工作2、電量 非電量3、操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 監(jiān)督電腦控制系統(tǒng) 分級(jí)電腦控制系統(tǒng)4、阻尼 摩擦 慣量10、變換 耦合11、導(dǎo)向精度高 耐磨性好 足夠的剛度 對(duì)溫度變化的不敏感性7、摩擦小 度大 振性好 隙小8、控制器 執(zhí)行環(huán)節(jié) 比擬環(huán)節(jié)9、取代法整體法10、模塊化設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成 修改和擴(kuò)展方便?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷九 一、名詞解釋 每題 2 分，共 10 分1. 變頻調(diào)速 2. FMS 3. 響應(yīng)特性 4. 敏感元件 5. 壓電效應(yīng)三、簡(jiǎn)答題 每題 1

43、0分，共 30分1 什么叫傳感器？傳感器的功用是什么？它是由哪幾局部組成的？各局部的作用及相互關(guān)系如何？2. 試簡(jiǎn)述采樣 /保持器原理。3. 工業(yè)控制用的電腦主要有哪幾種類型，它們分別適用于哪些場(chǎng)合？四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題 每題 10 分，共 20 分1. 刻線為1024的增量式角編碼器安裝在機(jī)床的絲杠轉(zhuǎn)軸上，絲杠的螺距為2mm，編碼器在10秒內(nèi)輸出307200個(gè)脈沖，試求刀架的位移量和絲杠的轉(zhuǎn)速分別是多少？2. 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，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。五、綜合應(yīng)用

44、題 每題 15分，共 30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.根據(jù)下面的電路圖，編寫利用該接口電路一次完成A/D轉(zhuǎn)換,并把轉(zhuǎn)換的結(jié)果的高 8位放入R2中，低8位放入R3中的程序段。?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷九答案一、名詞解釋每題2分，共10分1. 采用改變電機(jī)通電頻率的方式來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式2. 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 根底上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的自動(dòng)化，其根本組成局部有：自動(dòng)化加工設(shè)備，

45、工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，多層電腦控制系統(tǒng)等。3. 響應(yīng)特性：指的是輸出量跟隨輸入指令變化的反響速度，決定了系統(tǒng)的工作效率。4. 敏感元件是直接可以感受被測(cè)量的變化，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的元件。5. 壓電效應(yīng)：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)外表上將產(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)。三、簡(jiǎn)答題每題10分，共30分1. 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)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。傳感器的功用是：一感二傳。組成：傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和

46、轉(zhuǎn)換電路三局部組成。敏感元件：直接可以感受被測(cè)量的變化，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的元件。 轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是轉(zhuǎn)換元件的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。根本轉(zhuǎn)換電路：上述的電路參量進(jìn)入根本轉(zhuǎn)換電路中，就可以轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器只完成被測(cè)參數(shù)到電量的根本轉(zhuǎn)換。2. 采樣/保持由存儲(chǔ)電容 C,模擬開關(guān)S等組成，如下列圖。當(dāng) S接通時(shí)，輸出信號(hào)跟蹤輸入信號(hào)，稱采樣階段。當(dāng)S斷開時(shí)，電容C二端一直保持?jǐn)嚅_的電壓，稱保持階段。由此構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單采樣/保持器。實(shí)際上為使采樣/保持器具有足夠的精度，一般在輸入級(jí)和輸出級(jí)均采用緩沖器，以減少信 號(hào)源的輸出阻抗，增加負(fù)載的輸入阻抗。在電容選擇時(shí)，使其大小適

47、宜，以保證其時(shí)間常數(shù)適中，并選用漏泄小的電 容。3. 工業(yè)控制的電腦主要有單片微型電腦、可編程序控制器 PLC、總線工控機(jī)等類型。根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的大小和控制參數(shù)的復(fù)雜程度，選用不同的微型電腦。單片機(jī)或可編程控制器主要用于，控制量為開關(guān)量和少量數(shù)據(jù)信息的模擬量的小系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)處理量大的系統(tǒng),那么往往采用基于各類總線結(jié)構(gòu)的工控機(jī)，如STD總線工控機(jī)、IBM-PC總線工控機(jī)、Multibus工控機(jī)等。對(duì)于多層次、復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，那么要采用分級(jí)分步式控制系統(tǒng)，在這種控制系統(tǒng)中，根據(jù)各級(jí)及控制對(duì)象的特點(diǎn)，可分別采 用單片機(jī)、可編程控制器、總線工控機(jī)和微型機(jī)來(lái)分別完成不同的功能。四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題

48、每題10分，共20分1. 10s內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)：307200 - 1024=300轉(zhuǎn)位移量.螺距 T=2mm/ 300X 2=600 mm轉(zhuǎn)速： 300- 10=30轉(zhuǎn) /秒2. 1K=2; M=5, Z=24; ao2)f=400Hz五、綜合應(yīng)用題(每題15分，共30分)1.K=1; M=3, Z=100; af=600Hz2 MAIN :MOV RO, #7CH ;選擇 AD574 ,并令A(yù)0=0MOVXR0, A;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，全12位LOOP :NOPJB P3.2, LOOP;查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束MOVXA, R0;讀取咼8位MOVR2 , A;存人R2中MOVR0, #7DH;令

49、A0=1MOVXA, R0；讀取低4位，尾隨4個(gè)0MOVR3, A;存入R3中TOIWALEPCl?H rm4 -y5D)0 fl0 DCE破11【3?機(jī)電一體化技術(shù)?試卷十一、名詞解釋每題2分，共10分1.單片機(jī) 2. I/O接口 3. I/O通道 4串行通信5直接存儲(chǔ)器存取DMA三、簡(jiǎn)答題每題5分，共30分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)局部？每局部

50、能實(shí)現(xiàn)何種功能？四、計(jì)算題每題10分，共20分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？假設(shè)經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為 400,那么光柵此時(shí)的位移是多少？測(cè)量分辨率是多少？2. 假設(shè)12位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓是 土 2 .5V，試求出其采樣量化單位 q。假設(shè)輸入信號(hào)為1V，問(wèn)轉(zhuǎn)換后的輸 出數(shù)據(jù)值是多少。五、綜合應(yīng)用題每題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. 分析以下列圖差動(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)電一體化技術(shù)?試卷 十答案

51、、名詞解釋每題2分，共10分1. 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)完整的電腦。2. 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。3. I/O通道也稱為過(guò)程通道。它是電腦和控制對(duì)象之間信息傳送和變換的連接通道4. 串行通信是數(shù)據(jù)按位進(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。5. 硬件在外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 DMA丨而不通過(guò)CPU三、簡(jiǎn)答題每

52、題5分，共30分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，那么可測(cè)出轉(zhuǎn)速為STOP內(nèi)部處理通值效勞輸入處理稈序執(zhí)行輸出處理RUNn 60N圓盤上的縫隙數(shù);n Zt式中Zn轉(zhuǎn)速r/ min;t測(cè)量時(shí)間s。2. 可編程控制器有兩種根本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行RUN丨和停止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，假設(shè)處于運(yùn)行RUN狀態(tài)，可編程控制器完成 5個(gè)階斷，如下列圖。假設(shè)處于停止STOP狀態(tài)，PLC 也要循環(huán)進(jìn)行內(nèi)部處理和通信效勞。3. 由于任何一種