機(jī)電一體化技術(shù)試題及其答案

一、 名詞解釋（每小題2分，共10分）測(cè)量：是人們借助于專門的設(shè)備，通過一定的方法對(duì)被測(cè)對(duì)象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。2?靈敏度：指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量AY與輸入的變化量AX的比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=AY/AX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)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)。動(dòng)態(tài)誤差：動(dòng)態(tài)誤差在被測(cè)量隨時(shí)間變化過程中進(jìn)行測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的附加誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。傳感器：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（每小題2分，共20分）TOC\o"1-5"\h\z滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式： 「內(nèi)循環(huán)_ , _外循環(huán)_ 。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—性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益 。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 PLC 。某光柵的條紋密度是50條/mm，光柵條紋間的夾角吐孤度，則莫爾條紋的寬度是 。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 位置和速度 ，使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。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 。齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù) 。累計(jì)式定時(shí)器工作時(shí)有 。復(fù)合控制器必定具有 。鉆孔、點(diǎn)焊通常選用 簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)控制_ 類型。三、 選擇題（每小題2分，共10分）一般說來，如果增大幅值穿越頻率⑴c的數(shù)值，則動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時(shí)間ts（B）A.產(chǎn)大 B.減小 C.不變 D.不定加速度傳感器的基本力學(xué)模型是（A）A.阻尼一質(zhì)量系統(tǒng)B.彈簧一質(zhì)量系統(tǒng) C.彈簧一阻尼系統(tǒng) D.彈簧系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)（C）A.有關(guān) B.無關(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（C）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)、比較環(huán)節(jié)和（D）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)。（V）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。（x）3、 對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)來說，其機(jī)械特性越硬越好。（V）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。（x）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、波形和相數(shù)的變換。（V）五、 問答題（每小題10分，共30分）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型答：?jiǎn)坞娫打?qū)動(dòng)電路雙電源驅(qū)動(dòng)電路斬波限流驅(qū)動(dòng)電路什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性答：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)所能接受的最咼頻率稱為最咼工作頻率，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的最大電流。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面答：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）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答：1.20KHz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，寫出助記符指令程序。（1）梯形圖：（2）助記符指令程序：STRX1ORY1ANDNOTX2OUTY1STRX3ORY2ANDNOTX4ANDY1OUTY2一、名詞解釋（每小題2分，共10分）1、線性度：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、伺服控制系統(tǒng)：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、三相六拍通電方式：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A—AB—B—BC—C—CA—...4、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。5、系統(tǒng)精度：指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的精確程度；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_操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)—分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)_監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（SCC）一直接數(shù)字控制系統(tǒng) 。滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類： 外循環(huán)插管式內(nèi)循環(huán)反向器式。應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有_單片機(jī)PLC總線工控機(jī)_等類型。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 性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益?？删幊炭刂破髦饕?CPU存儲(chǔ)器接口模塊一 等其它輔助模塊組成。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 _PLC_。現(xiàn)在常用的總線工控制機(jī)有STD總線工業(yè)控制機(jī)、PC總線工業(yè)控制機(jī)和CAN總線工業(yè)控制機(jī)等。隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種—變壓器隔離光電隔離_。某光柵的條紋密度是50條/mm,光柵條紋間的夾角吐孤度，則莫爾條紋的寬度是20mm 。采樣/保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“ _模擬信號(hào)存儲(chǔ)器_ ”。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：ABCDA機(jī)械本體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：ABCA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：ABCDD其它。D高可靠性。D接地和軟件處理等方法AD其它。D高可靠性。D接地和軟件處理等方法4、 機(jī)電一體化的高性能化一般包含：ABCDA高速化 B高精度 C高效率5、 抑制干擾的措施很多，主要包括：ABCDA屏蔽 B隔離 C濾波四、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)。（V）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)。V）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。（V）4、 數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點(diǎn)是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)的位移傳感器，輸出信號(hào)都是脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖代表輸入的位移當(dāng)量，通過計(jì)數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計(jì)位移的尺寸。（V）5、 FMC控制系統(tǒng)一般分二級(jí)，分別是單元控制級(jí)和設(shè)備控制級(jí)。（V）五、問答題（每小題10分，共30分）1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如何用軟件進(jìn)行干擾的防護(hù)。答：軟件濾波用軟件來識(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）就是用硬件（或軟件）的辦法要求使用監(jiān)控定時(shí)器定時(shí)檢查某段程序或接口，當(dāng)超過一定時(shí)間系統(tǒng)沒有檢查這段程序或接口時(shí)，可以認(rèn)定系統(tǒng)運(yùn)行出錯(cuò)（干擾發(fā)生），可通過軟件進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或按事先預(yù)定方式運(yùn)行。2、滾珠絲杠副的軸向間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響如何處理答：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，則當(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)緊方法有下列三種。墊片調(diào)隙式螺紋調(diào)隙式齒差調(diào)隙式3、機(jī)電一體化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)接口電路通常使用光電藕合器，光電藕合器的作用有哪些答：（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須提供偏流返回通路。（3） 共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào)（電壓或電流）進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測(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（每小題10分，共20分）1?編寫程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)讀的狀態(tài)把這個(gè)狀態(tài)傳到指示燈去，當(dāng)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程，每中斷一次完成一個(gè)讀寫過程。答:QtJGOT-I答:QtJGOT-IAJMFmai?<*上電白勁餐向主與序ORCi:外郃中斷D人口地酗AJMPWINT匸梢問1「斷釀務(wù)于秤序OKGME:SETBITO9誦樣邊厝Sik霆方:耳SKTBEXC,允阡外部屮斷oSKTBBA?rrv佩許中斷HRRKtAJMPhkrk風(fēng).F足中輛服?擰子程序，ORO02OCHWINT=MOVA+斗OFFHJVCOVPl.A?說輸人慫MOVA/PlRRA；PJ.ti F1.7MOVPI,A；輔出豪功燈翹炭卅RKTIi中斷返回ENO2.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,則光柵此時(shí)的位移是多少測(cè)量分辨率是多少答：光柵此時(shí)的位移細(xì)分前4mm,細(xì)分后1mm測(cè)量分辨率：細(xì)分前mm/線細(xì)分后：一、名詞解釋（每小題2分，共10分）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)，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)。伺服控制：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)：閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。逆變器：逆變器是將直流電變成交流電的電路。SPWM：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。二判斷題：（每小題1分，共10分）1在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。（X）2滾珠絲桿不能自鎖。（V）無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。（X）異步通信是以字符為傳輸信息單位。（V）同步通信常用于并行通信。（X）6無條件I/O方式常用于中斷控制中。（x）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（V）（2） 螺桿軸向竄動(dòng)誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（V）（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（V）（4） 溫度誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（V）三、選擇題（每小題1分，共40分）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。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。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)的和穩(wěn)定性和精度，并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。一般來說，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。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。異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速：1） 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。2） 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。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?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）計(jì)算機(jī)軟件,2）硬件分配,3）專用環(huán)形分配器。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)。應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有：1）單片機(jī),2）ELC，3）總線工控機(jī)等類型。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，通過金屬導(dǎo)體傳遞。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)。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。根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器的作用：1）低通濾波器：只讓一低頻成分通過，而高于 截止頻率成分受到抑制、衰減，不讓通過。2）帶通濾波器：只 通過，而高于 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)答案：2）某一頻帶內(nèi)的成分 上截止頻率成分下截止頻率成分四解答題（每小題8分，共40分）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。答： 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)隙的常用方法答：1）、偏心軸套調(diào)整法2）、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法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。答：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)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。答：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．簡(jiǎn)述伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。答：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．DAC0832有哪三種輸入工作方式有哪二種輸出工作方式答：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）雙極性輸出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng):已知：步距角e,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=答：L=（ep/360°）N；V=（ep/360°）f測(cè)量某加熱爐溫度范圍為100~1124°C，線性溫度變送器輸出0~5V,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。答：4C; +2Co一、 名詞解釋（每小題2分，共10分）變頻調(diào)速：采用改變電機(jī)通電頻率的方式來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式FMS:柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）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，其基本組成部分有：自動(dòng)化加工設(shè)備，工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，多層計(jì)算機(jī)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應(yīng)速度，決定了系統(tǒng)的工作效率。敏感元件：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。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)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)。二、 選擇題（每小題2分，共10分）1、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)、比較環(huán)節(jié)和 D—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)2、檢測(cè)環(huán)節(jié)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，一般包括傳感器和 B_。A控制電路 B轉(zhuǎn)換電路C調(diào)制電路 D逆變電路3、 以下可對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的方法是__E_。A改變電壓的大小 B改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率C改變電壓的相位 D改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)4、 執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，可分為__A_、液壓式和氣動(dòng)式等。A電氣式 B電磁式C磁阻式 D機(jī)械式5、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過___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脈沖的占空比三、 簡(jiǎn)答題（每小題10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部分組成的各部分的作用及相互關(guān)系如何答：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、傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。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?；巨D(zhuǎn)換電路：上述的電路參量進(jìn)入基本轉(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)到電量的基本轉(zhuǎn)換。2.試簡(jiǎn)述采樣/保持器原理。采樣/保持由存儲(chǔ)電容C,模擬開關(guān)S等組成，如圖所示。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)，使其大小適宜，以保證其時(shí)間常數(shù)適中，并選用漏泄小的電容。工業(yè)控制用的計(jì)算機(jī)主要有哪幾種類型，它們分別適用于哪些場(chǎng)合答：工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有單片微型計(jì)算機(jī)、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，選用不同的微型計(jì)算機(jī)。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)，則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)，則要采用分級(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)來分別完成不同的功能。四、 簡(jiǎn)單應(yīng)用題（每小題10分，共20分）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，已知絲杠的螺距為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)速分別是多少答：10s內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)：307200三1024=300（轉(zhuǎn)）位移量（?.?螺距T=2mm）???300X2=600（mm）轉(zhuǎn)速：300三10=30（轉(zhuǎn)/秒）有一脈沖電源，通過環(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。答：1） K=2;M=5,Z=24;a=360/2*5*24=2） f=400Hz五、 綜合應(yīng)用題（每小題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答：K=1;M=3,Z=100;a=360/1*3*100=f=600Hz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。答：MAIN：MOVR0，#7CH ；選擇AD574,MOVXLOOP：@R0,ANOP；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，全12位JB，LOOP;查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束MOVXA，@R0;讀取高8位MOVR2，A;存人R2中MOVR0，#7DH；令A(yù)0=1MOVXA，@R0;讀取低4位，尾隨4個(gè)0MOVR3，A;存入R3中并令A(yù)0=0一、名詞解釋（每小題2分，共10分）單片機(jī)：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)。I/O接口：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。I/O通道：I/O通道也稱為過程通道。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4?串行通信：串行通信是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送的。在傳輸過程中，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。直接存儲(chǔ)器存?。―MA）: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CPU。、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過 決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。（B）A脈沖的寬度 B脈沖的數(shù)量C脈沖的相位 D脈沖的占空比對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s的范圍為（B）。<s<2<s1 <s<1 <s<0指的是（C）。D.可編程控制器D.比例積分微分A.機(jī)器人B.D.可編程控制器D.比例積分微分4.PD稱為（C）控制算法。A.比例B.比例微分 C.比例積分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)。A.插補(bǔ) A.插補(bǔ) B.切割C.畫線 D.自動(dòng)三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共30分）試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量原理。答：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n60NZt式中Z 圓盤上的縫隙數(shù)；n 轉(zhuǎn)速（r/min）；t 測(cè)量時(shí)間⑸。1STCP-1內(nèi)部處理通倍服務(wù)輸入處理程序執(zhí)行輸田處理fRUN試述可編程控制器的工作原理。RUN答：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)。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/保持器為什么答：由于任何一種A/D轉(zhuǎn)換器都需要有一定時(shí)間來完成量化及編碼操作，因此，在轉(zhuǎn)換過程中，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)輸入的模擬量信號(hào)變化緩慢時(shí)，也可省去采樣/保持器。柔性制造系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些答：（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)行三班無人干預(yù)生產(chǎn)。5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是什么電機(jī)它的驅(qū)動(dòng)電路的功能是什么答：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過脈沖數(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)