机电一体化复习题附答案
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机电一体化试题及答案汇总It was last revised on January 2, 2021目录机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取(DMA)二、判断题: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、单项选择题1. 步进电动机,又称电脉冲马达,是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(B)。
<s<2 <s 1 C.-1<s<1 <s<0指的是(C)。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为(B)控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用(A)方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为:串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括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,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
机电一体化试题及答案一、选择题1.机电一体化是指()。
A.机械和电气之间具有密切联系B.机械和电气之间没有联系C.机械和电气之间相互独立D.机械和电气之间具有不存在的联系答案:A2.机电一体化的优势包括()。
A.提高生产效率B.节约能源C.减少人力成本D.增加设备的寿命E.提高产品质量答案:A、B、C、E3.以下哪项不是机电一体化技术的应用领域?A.汽车制造B.航空航天C.电力系统D.农业生产答案:D二、填空题1.机电一体化技术的发展可以为传统制造企业带来()。
答案:转型升级2.机电一体化的核心是()。
答案:信息集成三、问答题1.请简述机电一体化技术在制造业中的作用。
答:机电一体化技术将机械和电气两个领域相结合,通过信息集成和智能控制实现高效生产。
它可以提高生产效率,节约能源和人力成本,并且提高产品质量。
机电一体化技术的发展可以帮助传统制造企业实现转型升级,提升竞争力。
2.请列举几个机电一体化技术的应用案例。
答:机电一体化技术广泛应用于各个领域,比如汽车制造、航空航天、电力系统等。
以汽车制造为例,机电一体化技术可以实现自动化生产线,提高生产效率和产品质量;在航空航天领域,机电一体化技术可以实现高精度控制,提高飞行安全性;在电力系统中,机电一体化技术可以实现智能化管理和优化调度,提高能源利用效率。
四、综合题某制造企业打算引入机电一体化技术来提升生产效率和产品质量。
请列举该企业引入机电一体化技术可能遇到的问题,并提出解决方案。
问题:1.技术难题:企业可能缺乏专业的机电一体化技术人才,导致技术应用受限。
2.成本问题:引入机电一体化技术需要投入大量资金,企业担心投资回报周期长。
3.人员培训:现有员工对机电一体化技术了解有限,需要进行培训和教育。
解决方案:1.合作与共享:企业可以与专业机电一体化技术公司合作,共享技术人才和资源。
2.市场前景分析:企业可以进行市场研究,评估机电一体化技术在该行业的应用前景和潜在收益,以便更好地制定投资计划。
机电⼀体化复习题(附答案)机电⼀体化复习题⼀、名词解释1机电⼀体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5SPWM6单⽚机7I/O接⼝8I/O通道9串⾏通信10直接存储器存取(DMA)⼆、判断题: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、单项选择题1.步进电动机,⼜称电脉冲马达,是通过(B)决定转⾓位移的⼀种伺服电动机。
A脉冲的宽度B脉冲的数量C脉冲的相位D脉冲的占空⽐2.对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(B)。
A.1B.0C.-1D.-13.PWM指的是(C)。
A.机器⼈B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4.PD称为(B)控制算法。
A.⽐例B.⽐例微分C.⽐例积分D.⽐例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采⽤(A)⽅法实现。
A.插补B.切割C.画线D.⾃动四、填空题1.在计算机和外部交换信息中,按数据传输⽅式可分为:串⾏通信和并⾏通信。
2.微机控制系统中的输⼊与输出通道⼀般包括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,⾸先应保证系统的稳定性和精度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电磁式液压式⽓压式和其它等四⼤类型。
5.在SPWM变频调速系统中,通常载波是等腰三⾓波,⽽调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速:a)基频(额定频率)以下的恒磁通变频调速,属于恒转矩调速⽅式。
一、名词解释1、机电一体化: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,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
2、柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。
3、传感器:传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元。
4、伺服电动机:伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。
输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作。
5、感应同步器:感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角。
6、人机接口:人机接口(HMI)是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作。
7、PLC:可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。
8、变频器:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。
9、通信协议:通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。
机电专业一体化试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机电一体化系统的基本组成包括:A. 机械系统B. 电子系统C. 控制系统D. 所有以上选项答案:D2. 下列哪个不是机电一体化系统的特点?A. 高精度B. 高可靠性C. 低效率D. 集成度高答案:C3. 伺服电机主要用于:A. 精确控制位置B. 产生大扭矩C. 快速启动和停止D. 所有以上选项答案:A4. PLC(可编程逻辑控制器)的主要功能是:A. 数据存储B. 逻辑控制C. 人机交互D. 所有以上选项答案:B5. 传感器在机电一体化系统中的作用是:A. 检测外部信号B. 转换信号C. 执行控制命令D. 所有以上选项答案:A6. 以下哪个不是机械传动元件?A. 齿轮B. 皮带C. 电机D. 轴承答案:C7. 以下哪个是机电一体化系统中常用的传感器类型?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光敏传感器D. 所有以上选项答案:D8. 以下哪个不是机电一体化系统的执行元件?A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气动缸答案:C9. 以下哪个是机电一体化系统中常用的控制策略?A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 所有以上选项答案:D10. 以下哪个是机电一体化系统设计时需要考虑的因素?A. 成本B. 性能C. 可靠性D. 所有以上选项答案:D二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述机电一体化系统与传统机械系统的区别。
答案:机电一体化系统与传统机械系统的主要区别在于,机电一体化系统将机械系统与电子系统、控制系统相结合,实现了高度的集成和自动化。
它通过传感器检测外部信号,利用电子系统进行信号处理,并通过控制系统实现精确的控制,从而提高系统的精度、效率和可靠性。
2. 解释什么是伺服电机,并简述其工作原理。
答案:伺服电机是一种高精度的电机,它能够根据输入的控制信号精确地控制电机的转速和位置。
伺服电机的工作原理是,通过编码器检测电机的实际位置,将位置信号反馈给控制系统,控制系统根据位置误差调整电机的输入,从而实现精确控制。
"机电一体化技术"试卷 (一)一、名词解释(每题2分,共10分)1. 测量: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.灵敏度:指在稳态下,输出的变化量ΔY与输入的变化量Δ*的比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/d*=ΔY/Δ*3. 压电效应:*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,同时在它的两个外表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:动态误差在被测量随时间变化过程中进展测量时所产生的附加误差称为动态误差。
5. 传感器:传感器是一种以一定的准确度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的*种物理量的测量装置。
二、填空题〔每题2分,共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式: ____内循环____,_____外循环____。
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___________PLC __________________。
4. *光栅的条纹密度是50条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度,则莫尔条纹的宽度是_______20mm___________。
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_______位置和速度________,使它们同步协调到达目标点。
6. *4极交流感应电机,电源频率为50Hz,转速为1470r/min,则转差率为___0.02 ___。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数_____________增加而减小_________________。
8. 累计式定时器工作时有_______________________2 ___________________________。
一、名词解释1、机电一体化: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,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
2、柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。
3、传感器:传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元。
4、伺服电动机:伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。
输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作。
5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角。
6、人机接口:人机接口(HMI)是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作。
7、PLC:可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。
8、变频器:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。
9、通信协议:通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。
机电一体化复习题附答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取(DMA)二、判断题: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、单项选择题1. 步进电动机,又称电脉冲马达,是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(B)。
A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是(C)。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为( B )控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用( A )方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为:串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括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四种通道。
一、名词解释1、机电一体化: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,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术;2、柔性制造系统:柔性制造系统Flexible Manufacturing System是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化;3、传感器:传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元;4、伺服电动机:伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变;输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作;5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角;6、人机接口:人机接口HMI是操作者与机电系统主要是控制微机之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作;7、PLC:可编程控制器Programmable Logical Controller简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中;8、变频器:变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能;9、通信协议:通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等;10、MPS系统:模块化生产加工系统Modular Production System简称MPS系统,它是德国FESTO 公司结合现代工业的特点研制开发的模拟自动化生产过程,集机械、电子、传感器、气动、通信为一体的高度集成的机电一体化装置;二、填空题1、电感式传感器是一种把微小位移变化量转变成电感变化量的位移传感器;2、光电编码器根据结构可分为增量式和绝对式;3、热电阻温度传感器的工作原理是基于金属的热电阻效应;4、热电偶温度传感器的工作原理是基于物体的热电效应;5、对伺服系统的技术要求是系统精度、稳定性、响应特性、工作频率;6、液压系统一般包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分;7、典型的气动驱动系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件组成;8、机电控制系统的机械装置主要包括传动机构、导向机构和执行器三个部分;9、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节:静态设计、动态设计;10、欠电流继电器利用其常开触点串接在被控线路中起欠流保护;11、过电流继电器利用其常闭触点串接在被控线路中起过流保护;12、接口的基本功能主要有数据格式转换、放大、通信联络;13、伺服系统的基本组成包括控制器、执行环节、检测装置、比较环节;14、工作接地分为一点接地、多点接地;15、机电一体化产品按用途可以划分为办公机电一体化产品、产业机电一体化产品和民用机电一体化产品;16、典型的可编程控制器由编程器、微处理器、存储器、电源和输入/输出接口等部分构成;17、S7-200 PLC的控制程序通常由用户程序、数据块和参数组成;18、PLC根据数据传输方式分为并行和串行通信通信方式;19、PLC的串行通信接口有RS232C、RS485、RS422;20、S7-200的通信协议为PPI协议;21、交-直-交变频器的内部电路主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路和控制电路组成;22、机电一体化系统常用的能源有电力源、液压源和气压源;三、简答题1. 机电一体化系统的基本构成要素有哪些答:一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素:机械本体、动力源、传感装置、驱动执行机构、控制器等,各要素和环节之间通过接口相联系;2. 测试传感部分的作用答:测试传感部分的作用:对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息;3. 传感器是如何分类的答:传感器的分类方法有如下几种:按用途、工作原理、变换原理、输出信号性质分类;4. 简述步进电动机驱动电路的组成;答:步进电动机的驱动电路由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和脉冲放大器组成;5. 简述直流伺服电机两种控制方式的特点;答:直流伺服电动机的控制方式主要有两种:一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩;另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩;采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变,其电枢电流可以达到额定值,相应的输出转矩也可以达到额定值,因而这种方式又被称为恒转矩调速方式;而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速;由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式;6. 为什么说接触器自锁线路具有欠压和失压的保护作用当失压和欠压时,接触器线圈的电磁吸引力消失或不足,接触器触点释放,断开控制线路,从而使电动机主电路断开;7. 简述PLC系统与继电器接触器控制系统的区别;答:1控制方式:继电器控制系统的控制是采用硬件接线实现的,是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制;PLC控制系统采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,称软接线;2工作方式:继电器控制系统采用并行的工作方式,PLC控制系统采用串行工作方式;3控制速度:继电器控制系统控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象;PLC控制系统是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动;4定时与计数控制:继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大,调整时间困难;继电器控制系统不具备计数功能;PLC控制系统用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响;另外PLC系统具备计数功能;5可靠性和维护性:继电器控制系统可靠性较差,线路复杂,维护工作量大,PLC控制系统可靠性较高,外部线路简单,维护工作量小;8. PLC交流开关量输入模块和直流开关量输入模块分别适用什么场合答:由于交流输入模块电路中增加了限流、滤波和整流三个环节,因此,输入信号的延迟时间要比直流输入电路的要长,但由于其输入端是高电压,因此输入信号的可靠性要比直流输入电路要高;一般来说,交流输入方式用于有油雾、粉尘等恶劣环境,对系统响应要求不高的场合,而直流输入模块用于环境较好,电磁干扰轻,对系统响应要求较高的场合;9. PLC开关量输出模块有哪几种类型各能驱动何种负载答:PLC的输出模块有三种:继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出;继电器输出型既可用于交流输出,也用于直流输出;晶体管输出型用于直流输出;双向晶闸管输出型用于控制外部交流负载10. PWM脉宽调速原理;答:PWM是英文Pulse Width Modulation脉冲宽度调制缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式;11. 控制系统接地的目的;答:将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点大地实现低阻抗的连接,称之谓接地;接地的目的有两个:一是为了安全,例如把电子设备的机壳、机座等与大地相接,当设备中存在漏电时,不致影响人身安全,称为安全接地;二是为了给系统提供一个基准电位,例如脉冲数字电路的零电位点等,或为了抑制干扰,如屏蔽接地等;称为工作接地;工作接地包括一点接地和多点接地两种方式;12. 机电一体化系统设计的指标主要包括哪些方面答:主要包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益;13.为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度答:机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度;14.机电一体化相关技术有哪些答:机电一体化相关技术有:机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术;15.简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容;答:详细设计主要包括:系统总体设计;业务的分组;机械本体及工具设计;控制系统设计;程序设计;后备系统设计;完成详细设计书及制造图样;产品出厂及使用文件的设计;16.简述A/D、D/A接口的功能;答:A/D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量;D/A接口是将二进制数字量转换成电压信号;17. 机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求答:机电一体化系统对机械传动系统的要求有:精度;稳定性;快速响应性;还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性;18. S7-200 PLC有哪些硬件资源,如何对他们寻址答:S7-200 PLC的硬件资源包括输入输出映像寄存器区I/Q、标志位存储器区M、特殊标志位存储器区SM、定时器存储器区T、计数器存储器区C、顺序控制标志位区S、变量存储器区V、局部存储器区L、累加器AC/高速计数器HC、模拟量输入输出寄存器AI/AQ等,S7-200 PLC的寻址方式有立即数寻址、直接寻址和间接寻址三大类;四、选择题;1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人2.直流测速发电机输出的是与转速A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压3.某4极交流感应电动机,电源频率为50Hz,当转差率为时,其转速为r/min r/minr/min r/min4.计算步进电动机转速的公式为A. C. D. 180°-5.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为A.A+· +B · + ·BC.A+B · +·B+· 6. Mechatronics 是两个不同学科领域名称的组合,这两个不同的学科是A .机械学与信息技术B .机械学与电子学C .机械学与自动化技术D .机械学与计算机7. 计算机集成制造系统包括A .CAD 、CAPP 、CAMB .FMSC .计算机辅助生产管理D .A 、B 和C8. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其A .转速特性B .调节特性C .工作特性D .机械特性9. 步进电机在转子齿数不变的条件下,若拍数变成原来的2倍,则步距角为原来的A .倍B .2倍C .倍D .不变10. 感应同步器可用于检测A .位置B .加速度C .速度D .位移11. “机电一体化”在国外被称为A .MachineB .ElectronicsC .MechatronicsD .A 和B12. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是A .提供动力B .传递运动C .传递动力D .A 、B 和C13. 在交流伺服电机中,控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是A .60°B .45°C .0°D . 90°14. 光栅式位移传感器的栅距W 、莫尔条纹的间距B 和倾斜角θ之间的关系为A .θWB ≈ B .θW B >C .θW B <D .θWB 5.1≈ 15. 差分变压器传感器属于A .涡流式B .自感型C .互感型D .可变磁阻式16. 在自动控制系统中,伺服电机通常用于控制系统的A .开环控制B .C 和D C .全闭环控制 D .半闭环控制五、应用题1.采用PLC 设计二台电动机A 、B 工作的系统;1 按钮X1为A 电动机起动,按钮X2为A 电动机停止输出Y1;2 按钮X3为B 电动机起动,按钮X4为B 电动机停止输出Y2;3 只有A 电动机在工作中,B 电动机才能工作;要求:画出梯形图,写出助记符指令程序;答:1梯形图:2助记符指令程序:STR X1OR Y1AND NOT X2OUT Y1STR X3OR Y2AND NOT X4AND Y1OUT Y22、下图为小车送料过程示意图;现采用可编程控制器控制,写出小车PLC 控制的梯形图;小车的送料过程为:当小车处于左限位开关ST1处时,按下启动按钮,小车向右运行;碰到右限位开关ST2后,小车开始装料,装料时间为15秒;然后小车向左运行,碰到左限位开关ST1后,小车开始卸料,卸料时间为10秒;至此完成一次动作;任何时候压下停止按钮,小车将停止动作;根据上述描述写出用PLC控制的梯形图;按下启动按钮后, L2、L4、L6、L8亮,1秒后灭;接着L3、L5、L7、L9亮,1秒后灭;再接着L2、L4、L6、L8亮,1秒后灭,如此循环下去;根据上述描述写出用PLC控制的梯形图;输入/输出点的分配。
目录机电一体化复习题 (2)机电一体化复习题参考答案 (7)机电一体化技术试题 (13)答案及评分标准 (17)机电一体化复习题 (21)一、名词解释 (22)二、填空题 (23)三、简答题 (24)四、选择题。
(无答案) (27)五、应用题 (30)《机电一体化技术》试卷(一) (32)《机电一体化技术》试卷(一)答案 (35)《机电一体化技术》试卷(二) (38)《机电一体化技术》试卷(二) 答案 (41)《机电一体化技术》试卷(三) (45)《机电一体化技术》试卷(三)答案 (49)《机电一体化技术》试卷(四) (52)《机电一体化技术》试卷(四) 答案 (54)《机电一体化技术》试卷(五) (58)《机电一体化技术》试卷(五) 答案 (60)机电一体化系统设计试题 (66)一、填空题(每空1分,共20分) (66)二、简答题(每题5分,共30分) (66)三、计算题(共20分)(将本题答案写在答题纸上) (67)四、综合分析题(共30分) (67)机电一体化系统设计试题答案 (68)一、填空题(每空1分,共20分) (68)二、简答(每题5分,共30分) (68)三、计算题(共20分) (69)四、综合分析题(30分) (69)机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O 接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取(DMA)二、判断题: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、单项选择题1. 步进电动机,又称电脉冲马达,是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取(DMA)二、判断题: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、单项选择题1。
步进电动机,又称电脉冲马达,是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机.A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(B)。
A。
1〈s〈2 B。
0<s 1 C。
-1〈s〈1 D.-1〈s〈0 3.PWM指的是( C)。
A。
机器人 B.计算机集成系统 C。
脉宽调制D。
可编程控制器4。
PD称为( B )控制算法。
A。
比例 B.比例微分 C。
比例积分 D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用( A )方法实现。
A。
插补 B.切割 C。
画线D。
自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中,按数据传输方式可分为 : 串行通信和并行通信。
2。
微机控制系统中的输入与输出通道一般包括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,首先应保证系统的稳定性和精度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电磁式液压式气压式和其它等四大类型。
5。
在SPWM变频调速系统中,通常载波是等腰三角波,而调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速:a)基频(额定频率)以下的恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式。
b)基频(额定频率)以上的弱磁通变频调速,属于恒功率调速方式。
7. 开环步进电动机控制系统,主要由。
环形分配器功率驱动器步进电机等组成。
8。
实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是:1)计算机软件2)硬件分配,3)专用环形分配器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)操作指导控制系统2)直接控制系统3)监督计算机控制系统4)分级计算机控制系统10.应用于工业控制的计算机主要有:1)单片机 2)PLC,3)总线工控机等类型。
11.干扰传播途径有二种方式,其中传导耦合方式:干扰信号能量以电压或电流的形式,通过金属导体传递。
12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离滤波接地合理布局和软件抗干扰技术。
13. 电场屏蔽—-—-通常用铜、铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体,并应保持良好接地。
14.根据频率特性解释下列滤波器的作用:1)低通滤波器:只让低频成分通过,而高于截止频率成分受到抑制、衰减,不让通过。
2)带通滤波器:只让某一频带内的成分通过,而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过.五、简答题1。
试简述光电式转速传感器的测量原理。
2。
试述可编程控制器的工作原理。
3. 在模拟输入通道中,采样/保持器有什么作用?是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器?为什么? 4。
柔性制造系统的主要特点有哪些?5 步进电动机是什么电机?它的驱动电路的功能是什么?6。
伺服控制系统一般包括哪几个部分?每部分能实现何种功能?六、解答题(每小题5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。
6.DAC0832有哪三种输入工作方式?有哪二种输出工作方式?7. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求:1)步进电机的步距角; 2)脉冲电源的频率.8。
测量某加热炉温度范围为100~1124℃,线性温度变送器输出0~5V,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。
七、计算题1。
某光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米?若经四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少?测量分辨率是多少?2. 若12位A/D转换器的参考电压是± 2 。
5V,试求出其采样量化单位q 。
若输入信号为1V,问转换后的输出数据值是多少。
八、综合应用题(每小题15分,共30分)1.分析下图调整齿侧间隙的原理1、4-锥齿轮2、3-键5-压簧 6-螺母 7-轴2、周向弹簧调整法2。
分析下图差动螺旋传动原理设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同,且导程分别为P h1和P h2。
2为可动螺母机电一体化复习题参考答案一名词解释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。
6 它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。
7 I/O接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件(电路)。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
8 I/O通道也称为过程通道.它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
9 串行通信是数据按位进行传送的。
在传输过程中,每一位数据都占据一个固定的时间长度,一位一位的串行传送和接收.串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式.10 硬件在外设与内存间直接进行数据交换(DMA)而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。
光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。
当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N,则可测出转速为 Zt Nn 60式中 Z ——圆盘上的缝隙数;n ——转速(r /min);t ——测量时间(s )。
2. 可编程控制器有两种基本的工作状态,即运行(RUN )和停止(STOP )状态。
不管是在哪种状态,PLC 都是反复不断地重复进行,直至PLC 停机.在每次循环中,若处于运行(RUN )状态,可编程控制器完成5个阶断,如图所示.若处于停止(STOP)状态,PLC 也要循环进行内部处理和通信服务。
3. 由于任何一种A/D 转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作,因此,在转换过程中,模拟量不能发生变化,否则,将直接影响转换精度。
采样/保持器(SamPLE/Hold)就是使在A/D 转换时,保证输入A/D 转换器的模拟量不发生变化。
模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器.当输入的模拟量信号变化缓慢时,也可省去采样/保持器.4. (1)柔性高,适应多品种中小批量生产;(2)系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的;(3)可混流加工不同的零件;(4)系统局部调整或维修不中断整个系统的运作;(5)多层计算机控制,可以和上层计算机联网;(6)可进行三班无人干预生产。
5. 步进电动机又称电脉冲马达,是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机,成本较低,易于采用计算机控制,且比直流\交流电动机组成的开环控制系统精度高,因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中.步进电动机驱动电路实际上是一个功率开关电路,为使步进电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作,提供的足够功率的控制信号。
6. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分. 比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号,通常由专门的电路或计算机来实现;控制器通常是计算机或PID控制电路;其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作;执行元件按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作,机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。
被控对象是指被控制的机构或装置,是直接完成系统目的的主体,一般包括传动系统、执行装置和负载;检测环节指能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
六、解答题(每小题5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2.1)、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。
1) K=2; M=5, Z=24; α=360/2*5*24=1.5º2) f=400Hz8. 4 ℃; +2℃。
七、计算题1) 100:1=400:хx=4 mm四细分:400:1=400:хx=1mm分辨率:1÷400=2.5(μm)2) q=f max-f min/2i=5/212=0.00122n=3。
5/0。
00122=28692869化为二进制为101100110101八、综合应用题 (每小题15分,共30分)1。
在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5,其轴向力大小由螺母6调节。
锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动,从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。