《機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)》試題及答案2

《機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)》試題及答案考試方法：閉卷考試時間１２０分鐘滿分100——————————————————————————————————————一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1.測量2.靈敏度3.壓電效應4.動態(tài)誤差5.傳感器二、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.機電一體化系統(tǒng)，設(shè)計指標和評價標準應包括性能指標系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟效益3.順序控制系統(tǒng)是按照預先規(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θ=0.001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動，必須同時控制每一個軸的______________________，使它們同步協(xié)調(diào)到達目標點。6.某4極交流感應電機，電源頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1470r/min，則轉(zhuǎn)差率為_____________。7.齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù)__________________________________________。8.累計式定時器工作時有_____________________________________________________。9.復合控制器必定具有__________________________________。10.鉆孔、點焊通常選用_______________________________________類型。1.內(nèi)循環(huán)外循環(huán)2.性能指標系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟效益3.PLC4.20mm5.位置和速度6.0.027.增加而減小8.29.前饋控制器10.簡單的直線運動控制三、選擇題（每小題2分，共10分）1.一般說來，如果增大幅值穿越頻率ωc的數(shù)值，則動態(tài)性能指標中的調(diào)整時間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.齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù)()A.有關(guān)B.無關(guān)C.在一定級數(shù)內(nèi)有關(guān)D.在一定級數(shù)內(nèi)無關(guān)4.順序控制系統(tǒng)是按照預先規(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B.2051C.PLCD.DSP5、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和（）等個五部分。A換向結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)換電路C存儲電路D檢測環(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與系統(tǒng)的反饋信號進行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號。（）2.電氣式執(zhí)行元件能將電能轉(zhuǎn)化成機械力，并用機械力驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動。如交流電機、直流電機、力矩電機、步進電機等。（）3.對直流伺服電動機來說，其機械特性越硬越好。（）4.步進電機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.伺服電機的驅(qū)動電路就是將控制信號轉(zhuǎn)換為功率信號，為電機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。（）五、問答題（每小題10分，共30分)1.步進電動機常用的驅(qū)動電路有哪幾種類型?2.什么是步進電機的使用特性?3.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計指標大體上應包括哪些方面?六、分析計算題(每小題10分，共20分)1.三相變磁阻式步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動機轉(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)計二個電磁閥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。參考答案：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，通過一定的方法對被測對象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。2.指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量ΔY與輸入的變化量ΔX的比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=ΔY/ΔX3.某些電介質(zhì)，當沿著一定的方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時，內(nèi)部就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上將產(chǎn)生符號相反的電荷。當外力去掉后，它又重新恢復到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應。4.動態(tài)誤差在被測量隨時間變化過程中進行測量時所產(chǎn)生的附加誤差稱為動態(tài)誤差。5.傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應關(guān)系的，便于應用的某種物理量的測量裝置。二、填空題（每小題2分，共20分)1.內(nèi)循環(huán)外循環(huán)2.性能指標系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟效益3.PLC4.20mm5.位置和速度6.0.027.增加而減小8.29.前饋控制器10.簡單的直線運動控制三、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、問答題（每小題10分，共30分)1.單電源驅(qū)動電路雙電源驅(qū)動電路斬波限流驅(qū)動電路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)矩是指步進電動機在某相始終通電而處于靜止不動狀態(tài)時，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，它反映了步進電動機的制動能力和低速步進運行時的負載能力。啟動矩一頻特性空載時步進電動機由靜止突然啟動，并不失步地進入穩(wěn)速運行所允許的最高頻率稱為最高啟動頻率。啟動頻率與負載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。運行矩頻特性步進電動機連續(xù)運行時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)行部件的最大運行速度。最大相電壓和最大相電流分別是指步進電動機每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過的最大電流。3.應包括系統(tǒng)功能、性能指標、使用條件、經(jīng)濟效益。六、分析計算題(每小題10分，共20分)1.20KHz3.6o2.(1)梯形圖：（２）助記符指令程序：STR

X1OR

Y1AND

NOT

X2OUT

Y1STR

X3OR

Y2ANDNOT

X4AND

Y1OUT

Y2《機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)》試題及答案考試方法：閉卷考試時間１２０分鐘滿分：100分——————————————————————————————————————一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1機電一體化2伺服控制3閉環(huán)控制系統(tǒng)4逆變器5SPWM二判斷題：(每小題1分，共10分)1在計算機接口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。（）2滾珠絲桿不能自鎖。（）3無論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測裝置的精度。（）4異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無條件I/O方式常用于中斷控制中。（）7從影響螺旋傳動的因素看，判斷下述觀點的正確或錯誤（1）影響傳動精度的主要是螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差（）（2）螺桿軸向竄動誤差是影響傳動精度的因素（）（3）螺桿軸線方向與移動件的運動方向不平行而形成的誤差是影響傳動精度的因素（）（4）溫度誤差是影響傳動精度的因素（）三、選擇題(每小題1分，共40分)1.在計算機和外部交換信息中，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，首先應保證系統(tǒng)的和，并盡量高伺服系統(tǒng)的響應速度。4.一般來說，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.異步交流電動機變頻調(diào)速：基頻（額定頻率）以下的恒磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式?；l（額定頻率）以上的弱磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式。7.開環(huán)步進電動機控制系統(tǒng)，主要由、和等組成。8.實現(xiàn)步進電動機通電環(huán)形分配的三種常用方法是：1），2），3）。9.根據(jù)計算機在控制中的應用方式，把計算機控制系統(tǒng)分為四類：1），2），3），4）。10．應用于工業(yè)控制的計算機主要有：1），2），3）等類型。11.干擾傳播途徑有二種方式，其中傳導耦合方式：干擾信號能量以或的形式，通過金屬導體傳遞。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.電場屏蔽----通常用的金屬材料作屏蔽體，并應保持良好。14．根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器的作用：1）低通濾波器：只讓通過，而高于受到抑制、衰減，不讓通過。2）帶通濾波器：只讓通過，而高于部分。A換向結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)換電路C存儲電路D檢測環(huán)節(jié)四解答題(每小題8分，共40分)1．簡述一個典型的機電一體化系統(tǒng)的基本組成要素。2．直齒圓柱齒輪傳動機構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？3．簡述機電一體化對機械系統(tǒng)的基本要求及機械系統(tǒng)的組成。4.簡述在微機控制系統(tǒng)中I/O控制方式及I/O接口的編址方式。5．簡述伺服系統(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.步進電動機控制系統(tǒng)中，電動機通過絲杠螺母帶動執(zhí)行部件運動:已知：步距角θ，脈沖數(shù)N，頻率f，絲杠導程p，試求執(zhí)行部件:位移量L=?移動速度V=?8.測量某加熱爐溫度范圍為100~1124℃，線性溫度變送器輸出0~5V，用ADC0809轉(zhuǎn)換器輸入到微機控制系統(tǒng)中，試求測量該溫度環(huán)境的分辨率和精度。參考答案一名詞解釋(每小題2分，共10分)

1.機電一體化技術(shù)綜合應用了機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測技術(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)點的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。2.伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進行動作，從而獲得精確的位置、速度及動力輸出的自動控制系統(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。二判斷題(每小題1分，共10分)1（×）2（√）3（×）4（√）5（×）6（×）7（√）（√）（√）（√）三、選擇題(每小題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)字量輸入通道數(shù)字量輸出通道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)動器步進電機8.計算機軟件硬件分配專用環(huán)形分配器9.操作指導控制系統(tǒng)直接控制系統(tǒng)監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)分級計算機控制系統(tǒng)10．單片機PLC總線工控機11.電壓電流12.隔離濾波接地13.銅鋁等導電性能良好接地14．1）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下截止頻率成分四解答題(每小題8分，共40分)1．1）機械本體2）動力與驅(qū)動；3）傳感測試部分；4）執(zhí)行機