机电控制与可编程序控制器技术课程作业（一）选解
1．隔离开关和负荷开关配合使用时，对它们的操作顺序有什么规定？
答：分闸：应先断开负荷开关，再断开隔离开关。
合闸：应先合上隔离开关，后合上负荷开关。
2．组合开关的结构有什么特点？
答：组合开关由动触片、静触片、方形转轴、手柄、定位机构和外壳等部分组成。它的动、静触片分别叠装在数层绝缘垫板内组成双断点桥式结构。而动触片又套装在有手柄的绝缘方轴上，方轴随手柄而旋转。于是每层动触片随方轴转动而变化位置来与静触片分断和接触。组合开关的顶盖部分由凸轮、弹簧及手柄等零件构成操作机构，这个机构由于采用了弹簧储能，使开关快速闭合及分断。组合开关的分合速度与手柄的旋转速度无关，有利于灭弧。
3．接触器的用途是什么？选择接触器时主要考虑那些技术数据？
答：接触器用来频繁地接通和切断主电路或大容量控制电路，它广泛地用于控制电动机和其它电力负载。
选择接触器主要考虑以下技术数据：
?电源种类：交流或直流。
?主触点额定电压、额定电流。
?辅助触点种类、数量及触点额定电流。
?励磁线圈的电源种类、频率和额定电压。
?额定操作频率（次/h），即允许的每小时接通的最多次数。
4．比较接近式行程开关与机械式行程开关的优缺点。
答：接近式行程开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、耐冲击振动、耐潮湿、能适应恶劣工作环境等优点。
5．在下表中填上电器的图形符号和文字符号。
6.自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？
答：一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联，然后再和接触器的线圈串联可得。当按下起动按钮后，可实现长动，它又具有失压保护功能。
7．什么是互锁环节，它起到什么作用？
答：将两个接触器的常闭触点分别串联到对方的线圈回路中，即可得到互锁。它用来防止两个接触器同时得电。
8 ．试设计一台异步电动机的控制线路。要求：
（1）能实现起、停的两地控制；（2）能实现点动调整；
（3）能实现单方向的行程保护；（4）要有短路和过载保护。
解：如图1所示，左侧为主电路，右侧为控制电路。SB1和SB2是长动起动按钮，SB3和SB4是停止按钮，SB5是点动按钮，行程开关ST的常闭触点起行程保护作用，熔断器起短路保护作用，热继电器起过载保护作用。
9．今有两台电动机，每次只允许一台运转且一台只需单方向运转，另一台要求能正反转。两台电动机都要求有短路保护和过载保护，试画出其电路。
解：如图2所示。电动机M2可单向运行，KM3为其控制接触器；电动机M3可正反转运行，KM1和KM2分别为正、反转接触器。
01、电器按工作电压等级分为两种，低压电器用于交流电压（1200V）、直流电压以下（1500V）电路中；当电器工作在大于以上电路电压时，称为（高压电器）。 02、接触器主要由（电磁系统）、（触头系统）和（灭弧装置）组成。 03、接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为（交流接触器）和（直流接触器）两种。 04、交流接触器线圈通以交流电，铁心用（硅钢片）冲压而成。为便于散热，线圈做成（短而粗）的圆筒状绕在骨架上。 05、直流接触器的线圈通以直流电，铁心用（整块钢块）制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成 （长而薄）的圆筒状。 06、接触器的触头按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开（主电路），允许通过较大的电流；辅助触头用于接通或断开（控制电路），只能通过较小的电流。 07、线圈未通电时触点处于断开状态的触点称为（常开触点），而处于闭合状态的触点称为（常闭触点）。 08、常见的灭弧装置有（电动力）灭弧、（灭弧栅）灭弧和（磁吹）灭弧装置。 09、继电器主要用于（控制与保护）电路或用于（信号转换）。当输入量变化到某一（定值）时，继电器动作，其触头接通或断开交、直流小容量的控制回路。 10、继电器的主要特性是（输入-输出）特性，又称继电特性。 11、电压继电器反映的是（电压）信号。使用时，电压继电器的线圈与负载（并联），其线圈匝数多而线径细。 12、电路正常工作时，欠电压继电器（吸合），当电路电压减小到某一（整定值）以下时(为30%~50%UN)，欠电压继电器（释放），对电路实现（欠电压）保护。
13、电路正常工作时，过电压继电器（不动作），当电路电压超过某一（整定值）时(一般为105%~120%UN)，过电压继电器（吸合）对电路实现（过电压）保护。 14、零电压继电器是当电路电压降低到5%~25%UN时（释放），对电路实现（零电压）保护。 15、电流继电器反映的是（电流）信号。在使用时，电流继电器的线圈和负载（串联），其线圈匝数少而线径粗。 16、电路正常工作时，欠电流继电器（吸合）动作，当电路电流减小到某一（整定值）以下时，欠电流继电器（释放），对电路起（欠电流）保护作用。 17、电路正常工作时，过电流继电器（不动作），当电路中电流超过某一（整定值）时，过电流继电器（吸合）动作，对电路起（过电流）保护作用。 18、热继电器是利用电流流过（热元件）时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种（保护）电器。 19、由于热惯性的原因，热继电器不能用作（短路）保护，主要用于电动机的长期（过载）保护。 20、时间继电器按延时方式可分为（通电延时）型和（断电延时）型。 21、速度继电器主要用于笼型异步电动机的（反接制动）控制，通常有（两组）触头。 22、速度继电器主要由（定子）、（转子）和触头3个部分组成，动作转速在（120r/min）左右，复位转速在 （100r/min）以下。 23、熔断器是一种简单而有效的保护电器，在电路中主要起（短路）保护作用。 24、熔断器在电路（正常）工作时，熔体允许通过一定大小的电流而长期不熔断：当电路（严重过载）时，熔体能在较短时间内熔断；而当电路发生（短路故障）时，熔体能在瞬间
《机电控制工程基础》第二章形成性考核册作业习题答案 1．什么是数学模型？ 描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式叫做系统的数学模型。正确2．建立控制系统数学模型的主要方法哪些？建立控制 系统数学模型的主要方法有解析法和实验法。 3．什么是系统的传递函数？在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统（或元件）的传递函数。 4．单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)，则其闭环传递函数是什么？ G(s) 单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，则闭环传递函数为 1?G(s) 5．二阶闭环系统传递函数标准型是什么？其中的变量有什么含义？ 二阶闭环系统传递函数标准型为?n2/(s2?2??n s??n2)，其中称?为系统的阻尼比，?n为无阻尼自振荡角频率。6．微分环节和积分环节 的传递函数表达式各是什么？ 微分环节：G?s??s。积分环节G?s? ?1 s 7．振荡环节包含两种形式的储能元件，并且所储存的能量相互转换，输出量具有振荡的性质。设振荡环节的输出量为x c，输入量为x r，其运动方程式和传递函数是什么？ 运动方程式为 T 2d 2 x c ? T dx c ? x? Kx dt 2k dt c 其传递函数为 G(s)? K T 2 s2? T s ?1 k 一、判断 1．传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。正确 2．对于非线性函数的线性化方法有两种：一种方法是在一定条件下，忽略非线性因素。另一种方法就是切线法，或称微小偏差法。正确
3．在自动控制系统中，用来描述系统内在规律的数学模型有许多不同的形式，在以单输入、单输出系统为研究目标的经典控制理论中，常用的模型有微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性等。正确 4. 控制系统的稳态误差大小取决于系统结构参数和外输入。正确5．传递函数是复变量 s 的有理真分式，分母多项式的次数 n 高于分子多项式的次数 m，而 且其所有系数均为实数。正确 6．在复数平面内，一定的传递函数有一定的零，极点分布图与之相对应。正确 7．传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统不能有相同的传递函数。（错误）8．自然界中真正的线性系统是不存在的。许多机电系统、液压系统、气动系统等，在变量 之间都包含着非线性关系。正确9．实际的物理系统都是线性的系统。（错误）10．某环节的输出量与输入量的关系为y?t??Kx?t?，K是一个常数，则称其为惯性环节。 错误11.惯性环节的时间常数越大，则系统的快速性越好。（错误） 12．系统的传递函数分母中的最高阶若为 n，则称系统为 n 阶系统 13．已知线性系统的输入 x(t)，输出 y(t)，传递函数 G(s)，则Y(s)?G(s)?X(s)。正确14．线性化是相对某一额定工作点进行的。工作点不同，得到线性化微分方程的系数也不同。正确 15．若使线性化具有足够精度，调节过程中变量偏离工作点的偏差信号必须足够小。正确三、 设某系统可用下列一阶微分方程 T c&(t )? c (t )??r&(t )? r (t ) 近似描述，在零初始条件下，试确定该系统的传递函数。 C(s) ??s ?1 R(s) Ts ?1 四、如图所示为一具有弹簧、阻尼器的机械平移系统。当外力作用于系统时，系统产生位移为x。求该系统以x(t)为输入量，x(t)为输出量的运动微分方程式。
电气控制与PLC试题及答案 一.填空题 1.电气设备图纸有电气原理图图、电气接线图图、电气元件布置图图。 2.长动与点动的主要区别是控制电器能否保持。 3.电气控制线路中最基本的控制环节为保护、辅助、连锁环节。 4.常用的短路保护元件是熔断器和短路保护器,常用的过载保护元件是自动保护开关。 5.交流接触器线圈不能串联联使用。 6.CPM1A中有127 条指令,用户地址容量为2k ,存储器形式有数据存储器、用户程序存储器和系统程序存储器,普通计时器的计时围为0～999.9s ,计数器的计数围为0～9999 。 7.CPM1A开机后，必须先输入系统设置,键入操作顺序为机型、通讯协议、数据盘 8.在绘制电气控制线路图纸时必须使用国家统一规定的文字符号和图像符号。 9.电气控制线路分为主电路、辅助电路和保护电路。 10.电气控制线路的全部触点都按初始状态绘出。 11.交流接触器结构上主要有线圈、触头和灭弧装置三部分。 12.一台4KW的三相交流异步电动机其额定电流为12 安培,选择交流接触器的额定电流为20 安培,选择熔断器的额定电流为20 安培。 13.C20P中有256 个中间辅助继电器、128 个断电保持继电器、64 个计时/计数器,主机单元有12 个输入点和8 输出点。 14.可编程序控制器输出电路有三种形式,即半导体、可控硅、晶体管。 二.逻辑化简题 写出下面电路的逻辑表达式，然后化简，画出化简后的电路。 解：Km=A+CB+C=AB+BC+AC+C=AB+C…….（5分）
三.证明题 证明下面两程序逻辑关系相等。 解： ___ _________ _______________________ 1221 J A B C J A B C J A B C A B C J =++===++= 四.判断题 试问下列电路能否实现点动控制:
奥鹏15春北航《机电控制工程基础》在线作业二 一、单选题（共20 道试题，共40 分。） 1. 人为地给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当地数学模型逼近的方法又称为（）。 A. 最优控制 B. 系统辨识 C. 系统分析 D. 自适应控制 正确答案：B 2. 二阶系统的传递函数G(s)=5/(s2+2s+5)，则该系统是（）。 A. 临界阻尼系统 B. 欠阻尼系统 C. 过阻尼系统 D. 零阻尼系统 正确答案：B 3. 若已知某串联校正装置的传递函数为G(s)=(s+1)/(10s+1)，则它是（）装置。 A. 反馈校正 B. 相位超前校正 C. 相位滞后-超前校正 D. 相位滞后校正 正确答案：D 4. 若系统的闭环传递函数为φ(s)=1000/(s2+34.5s+1000)，则峰值时间为（）。 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.12 D. 0.5 正确答案：C 5. 就连续系统和离散系统的分析工具而言，以下说法正确的是（）。 A. 二者均以拉氏变换为分析工具 B. 连续系统以拉氏变换为分析工具，离散系统以z变换为分析工具 C. 连续系统以z变换为分析工具，离散系统以拉氏变换为分析工具 D. 二者均以z变换为分析工具 正确答案：B 6. 由系统结构、输入外作用形式和类型所产生的稳态误差称为（）。 A. 结构性稳态误差 B. 附加稳态误差 C. 原理性稳态误差
D. 以上均不正确 正确答案：C 7. 最小相位系统的开环增益越大，则其（）。 A. 振荡次数越多 B. 稳定裕量越大 C. 相位变化越小 D. 稳态误差越小 正确答案：D 8. 根轨迹在开环复数极点处的切线与正实轴的夹角称为（）。 A. 起始角 B. 终止角 C. 入射角 D. 反射角 正确答案：A 9. 对于相位超前校正装置，其奈氏曲线为（）。 A. 圆 B. 上半圆 C. 下半圆 D. 45°弧线 正确答案：B 10. 对0型系统，加速度输入下的稳态误差为（）。 A. 0 B. ∞ C. K D. 以上均不正确 正确答案：B 11. 惯性环节和积分环节的频率特性（）相等。 A. 幅频特性的斜率 B. 最小幅值 C. 相位变化率 D. 穿越频率 正确答案：A 12. 若系统的特征方程为D(s)=3s4+10s3+5s2+s+2=0，则此系统中包含正实部特征的个数有（）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 正确答案：C 13. 决定闭环根轨迹的充分必要条件是（）。 A. 幅值方程 B. 相角方程 C. 开环增益 D. 零、极点
《2020年电气控制与PLC》考试复习试题附答案 1、按工作电压等级电器分为和。 2、熔断器在电路中主要的起作用。 3、S7-200PLC的编程语言有、和 。 4、PLC的工作过程分为、、。 5、采用星三角启动控制线路，在启动时定子接，启动完后则由改成。 6、PLC主要由6部分组成：、、 、、及。 7、接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为 和。 （）1、所谓低压在我国是指50Hz、380V或50Hz、220V。 （）2、按钮通常用来短时间接通或断开大电流控制的电路。（）3、电气技术中的文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。 （）4、热继电器主要对电动机起过载保护和断相保护。 （）5、按照国标规定：“停止”和“急停”必须用绿色。（）6、PLC的电源一般采用AC～220V。 （）7、I/O点数是PLC的重要指标，I/O点数越多，控制规模越大。 （）8、PLC中的一步占2个地址。
（）9、SM0.5为秒脉冲。 （）10、PLC的扫描顺序为从左到右,从上到下。 1.接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别？ 答：线圈的额定电压标注在线包上，与是控制回路的电压一致，其额定电流为额定电压下流过线圈的电流，而额定电压标注在铭牌上，与主回路的电压一致，其额定电流大于主回路电流。 2.在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机？ 答：在控制小功率、轻负载电动机的电路中 3.电动机的启动电流很大，当电动机启动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：正常情况下不会动作，因为电动机启动的时间比较短，其电流产生的热效应不足以使热继电器动作。 4.空气式时间继电器如何调节延时时间？JST型时间继电器触头有哪几类？画出他们的图形符号。 答：用螺丝刀调节进气孔气隙大小 其触头有如下类型
机电控制工程基础第1次作业 第1章 一、简答 1．什么是自动控制？ 是相对于人工控制而言的，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。2．控制系统的基本要求有哪些？ 控制系统的基本要求：稳定性、快速性和准确性(稳态精度)，即稳、快、准 3．什么是自动控制系统？ 指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。它一般由控制装置和被控制对象组成。 4．反馈控制系统是指什么反馈？ 反馈控制系统是负反馈 5．什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？ 从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这就是反馈。当它与输入信号符号相同，即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。反之，符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。 6．什么叫做反馈控制系统？ 从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这样的系统称为反馈控制系统 7．控制系统按其结构可分为哪3类？ 开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统 8．举例说明什么是随动系统。 如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等 9．自动控制技术具有什么优点？ ⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用。 10．对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态
电气控制与PLC试卷 一、填空题（将正确答案填入下列空白处，每题1分，共10分） 1、工作在交流电压 V、或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫低压电器。 2、电磁机构由、铁心、衔铁等几部分组成。 3、交流接触器的触点系统分为和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 4、热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，从而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期保护. 5、熔断器主要由熔体、（座）、填料及导电部件等组成。 6、各种低压断路器在结构上都有主触头及灭弧装置、和操作机构等部分组成。 7、三相异步电动机常用的减压起动方式有：减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动、定子串电阻减压起动等。 8、PLC的基本结构由、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。 9、PLC的软件由系统程序和两大部分组成。 10、PLC常用的编程语言有：、布尔助记符和高级语言
二、选择题（下列每题只有一个正确答案，将正确答案的代号填入括号内，每题2分，共20分） 1、电磁机构中，吸引线圈的作用是：（） A、将电能转化成磁场能量 B、将磁场能转化成电能 2、用来分断或接通主电路的是交流接触器的（） A、辅助触点 B、主触点 3、电磁式交流接触器和交流继电器的区别是：（） A、交流接触器有短路环，而继电器没有 B、交流接触器有主、辅助触点之分，而继电器没有 C、没有区别 4、熔断器作为短路保护的电器，它是（）于被保护电路中的。 A、并接 B、串接 C、串接或并接都可以 5、把线圈额定电压为220V的中间继电器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是：（） A、中间继电器正常工作 B、中间继电器产生强烈震动 C、烧毁线圈 D、烧毁触点 6、交流接触器的电气文字符号是：（） A、KA B、KT C、SB D、KM 7、熔断器的电气文字符号是：（） A、FU B、KM C、KA D、FR
习题 1.接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别？ 答：线圈的额定电压标注在线包上，与是控制回路的电压一致，其额定电流为额定电压下流过线圈的电流，而额定电压标注在铭牌上，与主回路的电压一致，其额定电流大于主回路电流。 2.在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机？ 答：在控制小功率、轻负载电动机的电路中 3.电动机的启动电流很大，当电动机启动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：正常情况下不会动作，因为电动机启动的时间比较短，其电流产生的热效应不足以使热继电器动作。 4.空气式时间继电器如何调节延时时间？JST型时间继电器触头有哪几类？画出他们的图形符号。 答：用螺丝刀调节进气孔气隙大小 其触头有如下类型 5.熔断器为什么一般不用作过载保护？ 答：熔断器主要用于短路保护和严重过载保护，只有当线路电流达到熔断器熔断短路一定的时间后，熔断器才熔断，而一般的过载电流远远小于熔断电流，熔断器不会熔断，不能起到过载保护的作用。
4.试设计可进行两处操作，对一台电动机实现长动和点动的控制电路。 SB3、SB5点动；SB1、SB4长动一处为SB3点动、SB1长动、SB2停止SB2、SB6停止一处为SB5点动、SB4长动、SB6停止 5.试设计两台笼型电动机M1、M2的顺序起动/停止的控制电路，要求如下: ①M1、M2能循序启动，并能同时或分别停止。 ②M1启动后M2启动，M1可点动，M2单独停止。 ①② SB1、KM1、M1 启动，SB2、KM2、M2启动。。。。。。。。。。。。。。 SB3停M1，SB4停M2 ,SB5总停
9.某台机床主轴和润滑油泵各由一台电动机带动。要求主轴必须在油泵起动后才能起动，主轴能正/反转并能单独停车，设有短路、失电压及过载保护等。绘出电气控制原理图。 3 3 KM3 KM1 KM2 KM3 KM3 KM2 KM1KM1 KM2 KM3 KM2 KM1 FU1 FU2 FR1 FR1SB3 SB1 SB2 SB4 SB5 1 23 456 7 FR2 FR2 主轴电动机 短路保护润滑油泵 主轴电动机控制 油泵电机控制 电源保护 电源开关Q M1 M2 5.设计一个控制电路，要求第一台电动机启动10S 后，第二台电动机自行起动，运行10s 后，第一台电动机停止运行并同时使第三台电动机自行起动，再运行15s 后，电动机全部停止运行。 33KM3KM1FR1FU23KM2FR2FR3FR1FR2KM1SB1KT2KM1KT1KM2KT2KT1FR3KT2KM3 KT3 KM2 SB3 KT3M2M1M3 FU1
电气控制与PLC期末考试复习题 一、填空题 1、工作在交流电压1200V、或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、 控制或调节作用的电器产品叫低压电器。 2、电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。 3、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点，用来直接接通 和分断交流主电路和控制电路。 4、热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，从 而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期过载保护. 5、熔断器主要由熔体、熔断管（座）、填料及导电部件等组成。 6、各种低压断路器在结构上都有主触头及灭弧装置、脱扣器和 操作机构等部分组成。 7、三相异步电动机常用的减压起动方式有：星形-三角形（Y-△） 减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动、定子串电阻减压起动等。 8、PLC的基本结构由中央处理器、存储器、输入输出接口、电源、 扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。 9、PLC的软件由系统程序和用户程序两大部分组成。 10、PLC常用的编程语言有：梯形图、布尔助记符和高级语言 11、触点系统的结构形式有桥式触点、指形触点。 12、工作在交流电压1200 V、或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫低压电器。 13、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 14、热继电器有多种结构形式，最常用的是双金属片结构，即由两种不同膨胀系数的金属片用机械碾压而成，一端固定，另一端为自由端。 15、熔断器主要作为电路的短路保护元件。 16 、三相笼型异步电动机的制动方法一般采用机械制动和电气制动，其中
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案 形成性考核作业1 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（×） 2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。（√） 3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（√） 4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。（×） 5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（×） 6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（×） 8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。（×）
10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。（√） 11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（√）× 12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。（√）× 二、单选题 1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。 A．游标卡尺 B．电话 C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。 A．增大系统刚度 B．增大系统转动惯量 C．增大系统的驱动力矩 D．减小系统的摩擦阻力3．导程L =8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，则其折算到丝 杠上的等效转动惯量为（B ）kg·mm2。 A．48.5 B．97 C．4.85 D．9.7 4．传动系统的固有频率对传动精度有影响，（B ）固有频率可减小系统地传动误差，（A ）系统刚度可提高固有频率。A A．提高，提高 B．提高，减小 C．减小，提高 D．减小，减小 5．下列哪种方法是采用单螺母预紧原理来消除滚珠丝杠副的间隙？（ D ）
测试题 1. 下列低压电器中可以实现过载保护的有①④ ①热继电器②速度继电器 ③接触器④低压断路器⑤时间继电器 2. 在三相笼式电动机的正反转控制电路中，为了避免主电路的电源两相短路采取的措施是② ①自锁②互锁③接触器④热继电器 3. 在三相笼式异步电动机的Y-△起动控制电路中，电动机定子绕组接为Y型是为了实现电动机的①起动。 ①降压②升压③增大电流④减小阻抗 4. 在电动机的连续运转控制中，其控制关键是①的应用。 ①自锁触点②互锁触点③复合按钮④机械联锁 5．以下哪些设备可以作为PLC的输入设 备？①③ ①限位开关②接触器的线圈③按钮 ④指示灯 6.右图为三相笼式异步电动机的正反转控 制电路，用文字说明指出图中的错误。 主电路没有短路保护——Q与KM1之间需增 设熔断器FU； 电动机不能反转——KM2与FR之间的连线 任意调换两相。 没有电气互锁，会引起电源短路——KM1线 圈前串联KM2常闭辅助触点，KM2线圈前串 联KM1常闭辅助触点。 不能实现过载保护——KM1、KM2线圈后应 串联FR的常闭触点 练习题 以下为一些机床基本控制电路原理图，若将其改为PLC控制，试画出相应的控制电路输入输出接线图、梯形图及对应的指令程序。 1、两台电动机顺序起动联锁控制电路
两台电动机顺序起动联锁控制线路 2.自动限位控制电路 自动限位控制电路 自动限位控制电路 3.电动机Y-Δ减压起动控制电路 电动机Y -Δ降压起动自动控制电路 电动机Y -Δ降压起动自动控制电路 4 .自动循环控制 自动循环控制电路 自动循环控制电路 用按钮、继电器、灯泡等设计一个三位抢答器控制电路。 5.能耗制动控制 带变压器的桥式整流能耗制动自动控制电路
机电控制工程基础练习题答案 一、填空 1、输入端；闭环控制系统 2、形成控制作用的规律；被控制对象/ 3、叫做系统的数学模型 4、稳定 5、输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换 6、2 222)(n n n b s s s G ωζωω++= 7、 4 )2(2 ++s s 8、)(a s F + 9、单位脉冲信号 10、0.1 11、初始状态；无穷 12、正弦输入信号的稳态 13、 φj e A B 14、线性控制系统 15、∑∞ -∞ =* -?= k kT t kT f t f )()()(δ 二、选择 ADCDA ACBCC 三、判断 1、正确 2、正确 3、错误 4、错误 5、错误 6、错误 7、正确 8、错误 9、正确 10、正确 四、综合 1、解答: 解答：将微分方程进行拉氏变换得： ) ()1()()()()()()()()1()()()()() ()())()(()(54534321321s N Ts s x s N s x s C s x s x s x Ts s x s x s x s sx s sR s x s c s R k s x +=-=+=+-+=τ=-=
)()(s R s C =) 1)(1(1)1)(1(+++ ++τS TS K S TS s =K S TS s K +++τ+)1)(1( 2、解： 1) ω<ω1的低频段斜率为[-20]，故低频段为K/ｓ。 ω增至ω1，斜率由[-20]转为[-40]，增加[-20]，所以ω1应为惯性环节的转折频率，该环节为 1 1 11 +s ω 。 ω增至ω2，斜率由[–40]转为[–20]，增加[+20]，所以ω2应为一阶微分环节的转折频率，该环节为 11 2 +s ω 。 ω增到ω3，斜率由[-20]转为[-40]，该环节为1 1 13 +s ω,ω>ω3，斜率保持不变。 故系统开环传递函数应由上述各典型环节串联组成，即 ) 11 )( 11 ( )11 ( )(3 1 2 +++= s s s s K s G k ωωω 2) 确定开环增益K 当ω=ωc 时，A(ωc )=1 。 所以 11 1 1 )1 ( )1 ( 1 )1 ( )(1 2 23 21 22 =≈ +?+= c c c c c c c c K K A ωωωωωωωωωωωωω 故 1 2ωωωc K = 所以，) 11 )( 11 ()11 ()(3 1 2 12+++= s s s s s G c k ωωωωωω 3、解：1） 首先将)(s G k 分成几个典型环节。
电气控制与PLC理论考试试卷（1） 一、填空题（将正确答案填入下列空白处，每题1分，共10分） 1、触点系统的结构形式有、指形触点。 2、工作在交流电压V、或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫低压电器。 3、交流接触器的触点系统分为和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 4、热继电器有多种结构形式，最常用的是结构，即由两种不同膨胀系数的金属片用机械碾压而成，一端固定，另一端为自由端。 5、熔断器主要作为电路的保护元件。 6 、三相笼型异步电动机的制动方法一般采用机械制动和电气制动，其中电气制动方法有：、能耗制动、再生制动等。 7、电气控制系统中常用的保护环节有保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护及弱磁保护等。 8、PLC的基本结构由、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。 9、按PLC物理结构形式的不同，可分为和模块式两类。 10、PLC常用的编程语言有：、指令表、高级语言。 二、选择题（下列每题只有一个正确答案，将正确答案的代号填入括号内，每题2分，共20分） 1、电磁机构中，吸引线圈的作用是：（） A、将电能转化成磁场能量 B、将磁场能转化成电能 2、用来分断或接通控制电路的是交流接触器的（） A、辅助触点 B、主触点 3、电磁式交流接触器和交流继电器的区别是：（） A、交流接触器有短路环，而继电器没有 B、交流接触器有主、辅助触点之分，而继电器没有 C、没有区别
4、下列对PLC输入继电器的描述正确的是：（） A、输入继电器的线圈只能由外部信号来驱动 B、输入继电器的线圈只能由程序来驱动 C、输入继电器的线圈既可以由外部信号来驱动又可以由程序来驱动 5、把线圈额定电压为220V的交流接触器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是：（） A、接触器正常工作 B、接触器产生强烈震动 C、烧毁线圈 D、烧毁触点 6、中间继电器的电气符号是：（） A、SB B、KT C、KA D、KM 7、自动空气开关的电气符号是：（） A、SB B、QF C、FR D、FU 8、下列对PLC软继电器的描述，正确的是：（） A、有无数对常开和常闭触点供编程时使用 B、只有2对常开和常闭触点供编程时使用 C、不同型号的PLC的情况可能不一样 D、以上说法都不正确 9、OR指令的作用是：（） A、用于单个常开触点与前面的触点串联连接 B、用于单个常闭触点与上面的触点并联连接 C、用于单个常闭触点与前面的触点串联连接 D、用于单个常开触点与上面的触点并联连接 10、用于驱动线圈的指令是：（） A、LD B、AND C、OR D、OUT 三、判断题（下面各题正确的在括号内划√，错误的在括号内划×，每题2分，共20分） 1、电磁式交流接触器的铁心端面上必须安装一个铜制的短路环。（） 2、产生电弧的条件是：A、在大气中断开电路B、被断开电路的电流超过某一数值C、断开后加在触点间隙两端电压超过某一数值（在12—20V之间）（） 3、交流接触器在灭弧装置损坏的情况下也可以使用。（） 4、安装刀开关时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。（） 5、一般情况下，速度继电器有两对常开触点和两对常闭触点，当电动机带动其转子向某方向运行达到某一转速时，有一对常开触点接通，常闭触点断开，所以速度继电器可以用于电机的制动控制。（） 6、PLC的输出继电器的线圈不能由程序驱动，只能由外部信号驱动（） 7、PLC的输出线圈可以放在梯形图逻辑行的中间任意位置。（） 8、PLC的软继电器编号可以根据需要任意编写。（） 9、在绘制电气元件布置图时，重量大的元件应放在下方，发热量大的元件应放在上方。（） 10、在设计PLC的梯形图时，在每一逻辑行中，并联触点多的支路应放在左边。（）
电气控制与PLC考试试题A卷 一、填空题（每空1.5分，总分30分） 1、美国数字设备公司（DEC）于1969 年率先研制出第一台可编程序控 制器，在通用汽车公司的自动装配线上使用获得成功。 2、工作在交流电压1200 V、或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫低压电器。 3、试举出两种主令电器：按钮、行程开关。接近开关、万能转换开关 4、时间继电器分通电延时型和断电延时型继电器两种，其中断电延 时型时间继电器是当线圈通电时，延时触点瞬时动作。 5、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护及弱磁保护等。 6、笼型异步电动机减压起动控制方式有定子绕组串电阻减压启动，自耦变压器减压启动和延边三角形减压起动。Y-减 7、PLC采用循环扫描的工作方式，一个完整的工作过程可分为三个阶段，分别是输入采样、程序执行、输出刷新。 8、PLC的基本结构由CPU 、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。 9、PLC常用的编程语言有：梯形图、指令表、高级语言。 10、说明下列指令意义。 DF 上升沿微分指令SET NOP 空操作指令。 11、S7-200PLC的程序有、子程序和三种。 12、热继电器是利用___ 热胀冷缩原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的__ 长期过载保护_。 13\机床上常用的电气制动控制线路有两种即___ __和__ 。 15、说明下列指令意义。 RST 指令，CT是指令，SR是指令。 二、选择题（每题2分，总分20分） 1、判断交流或直流接触器的依据是：（B ） A、线圈电流的性质 B、主触点电流的性质 C、主触点的额定电流 D、辅助触点的额定电流 2、现有两个交流接触器，它们的型号相同，额定电压相同，则在电气控 制线路中其线圈应该（ B ） A、串联连接 B、并联连接 C、既可串联又可并联 D、混连 3、下列电器中不能实现短路保护的是（ B ） A、熔断器 B、热继电器 C、过电流继电器 D、空气开关 4、甲乙两个接触器，欲使现互锁控制，则应（ C ） A、在甲接触器的线圈电路中串入乙接触器的常闭触点
电气与PLC控制习题、测试题及答案 1.接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别？ 答：线圈的额定电压标注在线包上，与是控制回路的电压一致，其额定电流为额定电压下流过线圈的电流，而额定电压标注在铭牌上，与主回路的电压一致，其额定电流大于主回路电流。 2.在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机？ 答：在控制小功率、轻负载电动机的电路中 3.电动机的启动电流很大，当电动机启动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：正常情况下不会动作，因为电动机启动的时间比较短，其电流产生的热效应不足以使热继电器动作。 4.空气式时间继电器如何调节延时时间？JST型时间继电器触头有哪几类？画出他们的图形符号。 答：用螺丝刀调节进气孔气隙大小 其触头有如下类型 5.熔断器为什么一般不用作过载保护？ 答：熔断器主要用于短路保护和严重过载保护，只有当线路电流达到熔断器熔断短路一定的时间后，熔断器才熔断，而一般的过载电流远远小于熔断电流，熔断器不会熔断，不能起到过载保护的作用。 4.试设计可进行两处操作，对一台电动机实现长动和点动的控制电路。 SB3、SB5点动；SB1、SB4长动一处为SB3点动、SB1长动、SB2停止 SB2、SB6停止一处为SB5点动、SB4长动、SB6停止
5.试设计两台笼型电动机M1、M2的顺序起动/停止的控制电路，要求如下: ①M1、M2能循序启动，并能同时或分别停止。 ②M1启动后M2启动，M1可点动，M2单独停止。 ①②
SB1、KM1、M1 启动，SB2、KM2、M2启动。。。。。。。。。。。。。。 SB3停M1，SB4停M2 ,SB5总停 5.设计一个控制电路，要求第一台电动机启动10S后，第二台电动机自行起动，运行10s后，第一台电动机停止运行并同时使第三台电动机自行起动，再运行15s后，电动机全部停止运行。 7.画出笼型异步电动机的能耗制动控制电路，要求如下。 ①用按钮SB2和SB1控制电动机M的起停 ②按下停止按钮SB1时，应使接触器KM1断电释放，接触器KM2通电运行，进行能耗制动。
《机电控制工程基础》课程复习资料及参考答案 适用类别：电大成人脱产、成人业余 一、选择题： 1.作为控制系统，一般（）A A．开环不振荡 B. 闭环不振荡 C. 开环一定振荡 D. 闭环一定振荡 2.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为（）B A.最优控制 B.系统辩识 C. 系统校正 D. 自适应控制 3.反馈控制系统是指系统中有（）B A.惯性环节 B.反馈回路 C. 积分环节 D. PID调节器 4.开环系统与闭环系统最本质的区别是（）A A. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用 B. 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用 C. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路 D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路 5.若f = sin5(t-2)，则L [ f (t) ]=（）A A． 2 2 5 25 s e s - + B. 2 225 s se s - + C. 2 225 s se s+ D. 2 2 5 25 s e s+ 6.L [ t2e-2t ] =（）C A. 1 23 () s- B. 1 a s a () + C. 2 23 () s+ D. 2 3 s 7.若F(s)= 4 21 s+ ，则Lim f t t→0 ()=（）B A. 4 B. 2 C. 0 D. ∞ 8.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（）D A. 5 25 2 s+ B. s s216 + C. 1 2 s- D. 1 2 s+ 9.线性系统与非线性系统的根本区别在于（）C A. 线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B. 线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入 C. 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理
机电控制工程基础第2次作业 第3章 一、简答 1. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么 单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果：X r (s)=L[1(t)]=1/s 单位斜坡函数的拉氏变换结果：X r (s)=L[At]=A/s 2 2．什么是极点和零点 如果罗朗级数中有有限多个0z z -的负幂项，且m z z --)(0为最高负幂称0z 是f(z)的m 级极 点。 )()()(0z z z z f m ?--=其中)(z ?在0z 解析且)(z ?不等于0，0z 是f(z)的m 级零点。 3. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点 该系统的单位阶跃响应曲线动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡 4．什么叫做二阶系统的临界阻尼画图说明临界阻尼条件下二 阶系统的输出曲线。 当ζ=1时是二阶系统的临界阻尼 5．动态性能指标通常有哪几项如何理解这些指标 延迟时间d t 阶跃响应第一次达到终值)(∞h 的50％所需的时间。 上升时间r t 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间；对有振荡的系统， 也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间。 峰值时间p t 阶跃响应越过稳态值)(∞h 达到第一个峰值所需的时间。 调节时间s t 阶跃响到达并保持在终值)(∞h 5±％误差带内所需的最短时间；有时也 用终值的2±％误差带来定义调节时间。 超调量σ％ 峰值)(p t h 超出终值)(∞h 的百分比，即 σ％100)() ()(?∞∞-=h h t h p ％ 6．劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性 能够判定一个多项式方程在复平面内的稳定性。 7．一阶系统的阶跃响应有什么特点当时间t 满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将 小于5～2%。
填空题 1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。 3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。 4. I 型系统G s K s s ()() =+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下 稳态误差为 ∞ 。 5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。 6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。 7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。 8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数，结构有关，与输入无关；不同的物理系统，可以有相同的传递函数，传递函数与初始条件无关。 9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。 10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc （截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳态性能。 11. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速 性和准确性。 1． .对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性 和准确性。 2． .按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。 3． .在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数 动态结构图 频率特性等。 4． .稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。 5． .一阶系统11 Ts +的单位阶跃响应的表达是/1t T e --。 6． .有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和频域性能指标。 7． .频率响应是线性定常系统对正弦输入的稳态响应。 8． .稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与输入信号的类型有关。 9． .脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。 1、频率响应是 响应。 正弦输入信号的稳态 2、控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从 到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t 趋于 时系统的输出状态。 初始状态 无穷 3、z z z z z Y -++=32312)(所对应的)(kT y 的前三项是)0(y ,)(T y )2(T y 依次 是 ， ， 。 1 ， 2 ， 3 4、s 平面与z 平面的对应关系是：s 平面的左半平面对应于z 平面上单位圆以内，s 平面的虚轴对应于z 平面单位圆，s 平面的右半平面，对应于z 平面单位圆以外。 5、若系统输入为t A ωsin ，其稳态输出相应为)sin(φω+t B ，则该系统的频率特性可表示为 。 φj e A B