《机电一体化技术与系统》试题及答案2.docx

1、机电一体化技术与系统试题及答案考试方法：闭卷考试时间分钟满分100一、名词解释 (每小题2分，共10分)1. 测量2.灵敏度3. 压电效应4. 动态误差 5. 传感器二、填空题 （每小题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： _，_。2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 性能指标 系统功能 使用条件 经济效益3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_。4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_。5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的_，使它们同步协调

2、到达目标点。6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_。7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数_。8. 累计式定时器工作时有_。9. 复合控制器必定具有_。10. 钻孔、点焊通常选用_类型。1. 内循环 外循环2. 性能指标 系统功能 使用条件 经济效益3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度 6. 0.02 7. 增加而减小 8. 2 9. 前馈控制器 10. 简单的直线运动控制三、选择题 （每小题2分，共10分）1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率c的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( )A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定2.

3、 加速度传感器的基本力学模型是 ( )A. 阻尼质量系统 B. 弹簧质量系统 C. 弹簧阻尼系统 D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 ( )A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用 ( )A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（ ） 等个五部分。A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节四、判断题 （每小题2分，共10分)1.伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行

4、比较，以获得输出 与输入间的偏差信号。（ ）2.电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。（ ）3.对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（ ）4.步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（ ）5.伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（ ）五、问答题 （每小题10分，共30分)1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?2. 什么是步进电机的使用特性?3. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?

5、六、分析计算题 (每小题10分，共20分)1. 三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少?步距角为多少?2. 采用PLC设计二个电磁阀A、B工作的系统1) 按钮x1为A电磁阀打开，按钮x2为A电磁阀关闭 (输出y1);2) 按钮x3为B电磁阀打开，按钮x4为B电磁阀关闭 (输出y2);3) 只有B电磁阀在工作中，A电磁阀才能工作。要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。参考答案：一、名词解释 (每小题2分，共10分)1. 是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。2. 指在稳态下，输出的变化量

6、Y与输入的变化量X的比值。即为传感器灵敏度。S=dy/dx=Y/X3. 某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。4. 动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。5. 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量 的测量装置。二、填空题 （每小题2分，共20分)1. 内循环 外循环2. 性能指标 系统功能 使用条件 经济效益3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度 6. 0.02

7、 7. 增加而减小 8. 2 9. 前馈控制器 10. 简单的直线运动控制三、选择题 （每小题2分，共10分）1. B.2. A3. C.4. C5、D四、判断题 （每小题2分，共10分)1、2、3、4、5、五、问答题 （每小题10分，共30分)1. 单电源驱动电路 双电源驱动电路 斩波限流驱动电路2. 步距误差 步距误差直接影响执行部件的定位精度。最大静转矩 是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时，所能承受的最大外加转矩，亦即所能输出的最大电磁转矩，它反映了步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力。启动矩一频特性 空载时步进电动机由静止突然启动，并不失步地进入稳速运行所允许的

8、最高频率称为最高启动频率。启动频率与负载转矩有关。运行矩频特性 步进电动机连续运行时所能接受的最高频率称为最高工作频率，它与步距角一起决定执行部件的最大运行速度。最大相电压和最大相电流 分别是指步进电动机每相绕组所允许施加的最大电源电压和流过的最大电流。3. 应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。六、分析计算题 (每小题10分，共20分)1. 20KHz 3.62. (1) 梯形图：（）助记符指令程序：STR X1OR Y1AND NOT X2OUT Y1STR X3OR Y2AND NOT X4AND Y1OUT Y2机电一体化技术与系统试题及答案考试方法：闭卷考试时间分钟满分：10

9、0分一、名词解释 (每小题2分，共10分)1机电一体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5 SPWM二 判断题：(每小题1分，共10分)1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（）2 滚珠丝杆不能自锁。（）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（）4 异步通信是以字符为传输信息单位。（）5 同步通信常用于并行通信。（）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。（）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成

10、的误差是影响传动精度的因素（）（4）温度误差是影响传动精度的因素（）三、选择题 (每小题1分，共40分)1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为 ： 通信和 通信。2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括 、 、 四种通道。3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的和 ，并尽量高伺服系统的响应速度。4. 一般来说，伺服系统的执行元件主要分为 、 、和其它 等四大类型。5. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是 ， 而调制波是。6. 异步交流电动机变频调速：1） 基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于 调速方式。2） 基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速

11、，属于 调速方式。7. 开环步进电动机控制系统，主要由 、 和等组成。8.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13. 实现步进电动机通电14. 环形分配的三种常用方法是：1），2） ，3） 。9. 根据计算机在控制中的应用方式，把计算机控制系统分为四类：1） ，2） ，3） ，4） 。10应用于工业控制的计算机主要有：1） ，2） ，3） 等类型。11.干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以或 的形式，通过金属导体传递。12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、 、 、 、合理布局和软件抗干扰技术。13. 电场屏蔽-通常用 的金属材料作屏蔽体，并应保持良好 。1

12、4根据频率特性解释下列滤波器的作用：1）低通滤波器：只让 通过，而高于 受到抑制、衰减，不让通过。2）带通滤波器：只让 通过，而高于 部分。A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节四解答题 (每小题8分，共40分)1简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素。2直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？3简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式。5简述伺服系统的结构组成。6DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？7. 步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动:已知：步距角，

13、脉冲数 N ，频率 f ，丝杠导程 p ，试求执行部件:位移量 L= ?移动速度 V=?8. 测量某加热炉温度范围为1001124，线性温度变送器输出05V，用ADC0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。参考答案一 名词解释 (每小题2分，共10分)1.机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检 测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳 功能价值的系统工程技术。2.伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3.闭环控制系统是指具有反馈的

14、控制系统。4.逆变器是将直流电变成交流电的电路。5.SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。二 判断题 (每小题1分，共10分)1（）2 （）3 （）4 （）5 （）6 （）7 （）（）（）（）三、选择题 (每小题1分，共40分)1. 串行通信 并行通信2. 模拟量输入通道 模拟量输出通道 数字量输入通道 数字量输出通道3. 稳定性和精度4. 电磁式 液压式 气压式5. 等腰三角波 正弦波6. 恒转矩 恒功率7. 环形分配器 功率驱动器 步进电机8. 计算机软件 硬件分配 专用环形分配器15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.计算9. 操

15、作指导控制系统 直接控制系统 监督计算机控制系统 分级计算机控制系统10单片机 PLC 总线工控机11. 电压 电流12. 隔离 滤波 接地13. 铜 铝等导电性能良好 接地141） 低频成分 截止频率成分2）某一频带内的成分 上截止频率成分 下截止频率成分四解答题 (每小题8分，共40分)1 1）机械本体2）动力与驱动；3）传感测试部分；4）执行机构5）控制及信息处理单元21）、偏心轴套调整法 2）、双片薄齿轮错齿调整法3 对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。独立编址；与储存器统一编址。5 1) 比较环节；2) 控制器；3) 执行环节；4) 被控对象；5) 检测环节。6输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓冲方式（3）双缓冲方式输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出7. L =(p/360)N ； V =(p/360)f8. 4 ; +2。