机电一体化复习题答案(不全)
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中国石油大学(北京)远程教育学院《机电一体化系统设计》期末复习题第一章绪论判断(A对,B错)1.工业三要素是资金、人才、技术.2.机电一体化系统的执行机构功能是主操作功能.答案:B A单选1、机电一体化系统机械本体的功能是()A执行机构B动力源C固定其它部件D主操作功能2、下列哪一项是机电一体化的特性。
A装置的控制属于强电范畴B自动信息处理C支撑技术是电工技术D以机械联结为主3、机电一体化系统的主要构成装置不包含以下哪一项()A电子装置B控制装置C驱动装置D机械装置答案:C B A问答题1、在机械工业中微电子技术应用有哪些方面,及其对机电一体化产品设计的意义?1)对机器或机组系统运行参数进行巡检传感或控制2)对机器或机组系统工作程序的控制3)用电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能,简化产品的机械结构4)节约材料5)节能降耗对机电一体化产品设计的意义表现在:功能模块化;封装模块化;电路(板)器件微型化;可靠性高;抗干扰能力强;结构一体化;机电产品体小、性优、价廉。
2、机电一体化系统的主功能组成是那些?物质、能量、信息(工业三要素)的变换(加工处理)、传递(移动、输送)、储存(保持、积蓄、记录)3、机械电气化与机电一体化的区别机械电气化–很少考虑电器与机械的内在联系;根据机械要求选用电气传动–机械电气界限分明,以机械联结为主,装置是刚性的–装置的控制属于强电范畴,支撑技术是电工技术(电磁学,输配电) 机电一体化产品的新功能、智能化进步:自动检测,自动显示,自动记录,自动信息处理,自动调节控制,自动诊断,自动保护4、简要说明机电一体化系统组成要素及其功能?五个方面,各组成及功能分别是:机械本体(构造功能:固定其它部件);执行机构(主操作功能);驱动部件(动力功能);传感部件(信息检测);控制部分(信息处理及控制)56、机电一体化的关键支撑技术有哪些?它们的作用如何?系统论、信息论、控制论是理论基础和方法论,具体来说有六个方面的关键技术:检测传感技术:是自动化、智能化、闭环控制基础信息处理技术:控制的基础,处理速度,可靠抗干扰自动控制技术:核心是计算机控制,关系着系统的静动特性和稳定性伺服传动技术:动力和运动控制实现包括电,液,气的伺服传动技术精密机械技术:基础技术涉及产品部件的模块化标准化规格化表现为减轻重量,缩小体积,提高精度,改善性能,提高可靠性系统总体技术:包括总体设计和接口设计;涉及到产品的功能分解与技术实现、系统总体综合与接口技术第二章系统总体设计判断(A对,B错)1、产品的功能、原理、结构设计,是机电一体化产品概念设计的核心内容。
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。
机电一体化复习题库(含答案)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。
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。
机电一体化类专业知识试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分200分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共100 分)一、单项选择题(本大题共50个小题,每小题2分,共100分。
在每小题列出的选项中,只有一项符合题目要求,请将符合题目要求的选项选出)1.根据主、俯视图选择正确的左视图。
()2.已知点A (5,6,4)、B(3,6,7)和C(7,6,5),面ABC 是()A .水平面B.铅垂面 C .侧平面D.正平面3.选择正确的全剖左视图()(a) (b) (c) (d)6.已知主俯视图,正确的左视图是()7.正确的内外螺纹旋合画法是()8.四组视图中,主视图均为全剖视图,其中主视图有缺漏线)9.带轮轮毂长度为46mm ,轴上安转带轮的轴头部分普通平键的长度为()45A .40B .36C .50 D.10 .以下放松方法不属于同一类型的是()A .对顶螺母B.弹簧垫圈C.金属锁紧螺母 D .止动垫片11 .属于传导螺旋机构的是()A .工作台进给机构B .螺旋压力机C.张紧装置 D .镗刀杆12 .实际生产中,常用于连接启动及换向频繁、转矩较大的中低速两轴的是()A .摩擦式离合器B .凸缘联轴器C.嵌合式离合器D.弹性柱销联轴器13.摄影平台升降机构应用了()铰链四杆机构14.当曲柄的极位夹角为(),曲柄摇杆机构才有急回运动。
A .θ= 0B.θ< 0 C .θ≠0D.θ> 015.关于链传动的安装与维护不合理的是()A .两链轮的回转平面应在同一期铅垂面内;B .链转动时应使紧边在上,松边在下;C .两链轮的轴心连线最好是垂直或与水平面的夹角小于45°;D.凡离地面高度不足2m 的链传动,必须安装防护罩。
16.已知标准直齿圆柱齿轮的齿距P=12.56mm,齿数Z=80mm, 该齿轮应做成()A .齿轮轴B .实心式C.腹板式D .轮辐式17.以下说法错误的是()A .液压传动可实现无级调速,功率大;B .液压元件已实现系列化、标准化,易于调节;C .液压系统的执行元件为液压泵,控制元件可调节压力、流量或流向;D .液压系统的工作压力取决于外负载的大小。
复习题1、叙述步进电机的工作原理答: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。
由于步进电动机成本较低,易于采用计算机控制,因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中,其中步进电动机的定子上有6个齿,其上分别缠有W A、W B、W C三相绕组,构成三对磁极,转子上则均匀分布着4个齿。
步进电动机采用直流电源供电。
当W A、W B、W C三相绕组轮流通电时,通过电磁力吸引步进电动机转子一步一步地旋转。
步进电机绕组按→U→→→→→…依次轮流通电,步进电动机转子就一步步地按逆时VUWVUW针方向旋转。
反之,如果步进电动机按倒序依次使绕组通电,即:→→→→→…,则步进电动机将按顺时针方向旋转。
U→VUWUVW2、简述计算机控制系统的组成和特点。
答:计算机控制系统是由硬件和软件两大部分组成,其中硬件由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备等组成;软件分为实时软件和开发软件。
特点:1、具有完善的输入/输出通道。
2、具有实时控制功能。
3、可靠性高。
4、具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统。
3、传动链的级数和各级传动比的分配有那些原则?如何选用?答:有三条原则:等效转动惯量最小原则、质量最小原则和输出轴转角误差最小的原则。
在设计齿轮传动装置时,上述三条原则应根据具体工作条件综合考虑。
(1)对于传动精度要求高的降速齿轮传动链,可按输出轴转角误差最小的原则设计。
若为增速传动,则应在开始几级就增速。
(2)对于要求运转平稳、启停频繁和动态性能好的降速传动链,可按等效转动惯量最小原则和输出轴转角误差最小的原则设计。
(3)对于要求质量尽可能小的降速传动链,可按质量最小原则设计。
4、试分析右图所示的传感器的工作原理。
答:有F=ma知,当负载做加速度运动时产生惯性力,惯性力对悬臂梁产生压力使其变形,而应变片能贴在悬臂梁能感受到应变,这样应变片的阻值因为发生应变而改变,用桥式电路可测出阻值的变化,从而知道加速度的变化5、为什么要消除齿轮副间隙?常用哪些方法消除齿轮副间隙?答:在传动系统中,考虑到惯量、转矩或者是脉冲当量的要求,有时候要在电动机到丝杠之间加入齿轮传动副,而齿轮传动副若存在间隙,会使进给运动反向滞后于指令信号,造成运动死区,从而影响传动的精度及传动系统的稳定性。
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。
<机电一体化复习题和答案>一.填空1. 通常一个较完善的机电一体化系统包含: 动力 、 执行器 、 传感器 、 计算机 和 传动机构 五部分。
2 传感器的静态特性指标主要有: 线性度 、 灵敏度 、 迟滞度 、 分辨力 和 重复度 等。
3. 电感式位移传感器是通过检测 电感量 的变化来检测被测量的位移。
4.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于 螺旋弧轴向 间隙的调整。
5.在光栅式位移传感器中,莫尔条纹对光栅的 栅距 起到了放大作用。
6.谐波齿轮传动的三个主要部件是: 刚轮 、 柔轮 和 谐波发生器 。
7.直流伺服电机的优点是稳定性好、可靠性好、响应速度快和扭矩大等;无刷直流伺服电动机的优点是_____无换向器 、可控性好和 稳定性好__等。
8. 机电一体化技术是 机械 与 微电子 的结合;10. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时, 输出量 的变化量与 输入量 的变化量的比值。
11. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为 电容 变化的装置。
12. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有 内循环 和 外循环 两种。
13. 测速发电机的负载电阻越大,其线性度 越好 。
14.步进电机的步距角指在 电脉冲 的作用下,电机转子转过的角位移。
15.直流伺服电机的机械特性指当 电枢电压 一定时, 转矩 与 转速 之间的关系;调节特性指在 负载转矩 一定时, 电枢电压 与 转速 之间的关系。
16.滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种17. 在谐波齿轮传动中,若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动,则主、从动件转向 相同 。
18. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中,同一输入量下其 输出量 的差别。
19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的 电荷量 与加速度成正比。
20、若max ∆是传感器的最大非线性误差、FS y 为输出量的满刻度值,则传感器的线性度可表示为max ∆∕FS y 。
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。
机电一体化系统复习题及答案一、名词解释1. 测量2.灵敏度3. 压电效应4. 动态误差5. 传感器6、线性度7、伺服控制系统8、三相六拍通电方式9、传感器10、系统精度11.机电一体化12.自动控制13.开环控制系统14.逆变器15. PWM二、填空题1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式:__________,________________。
2. 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___________________________________。
3. 某光栅的条纹密度是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_______________________。
4. 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______________________,使它们同步协调到达目标点。
5. 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_____________。
6. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。
7. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。
8. 复合控制器必定具有__________________________________。
9. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。
10、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________。
11. 滚珠丝杆螺母副结构有两类:_____________________________。
12、应用于工业控制的计算机主要有______________________________等类型。
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.1<s<2B.0<s1C.-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。
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。
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。
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。
1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。
2. 机电一体化系统(产品)是机械技术和微电子技术的有机结合。
3. 工业三大要素是物质、能量、信息;机电一体化工程研究所追求的三大目标是:省能源、省资源、智能化。
4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。
5. 机电一体化系统(产品)构成的五大部分(或子系统)是:机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。
6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、环境接口、信息接口。
7. 机电一体化系统按设计类型分为:开放性设计、变异性设计、适应性设计。
8. 机电一体化系统按机电融合程度分为:机电互补法、机电结合法、机电组合法。
9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征(转换作用方式):以能源转换为主和以信息转换为主。
11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有:螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。
12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类;按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。
13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有:双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。
14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有:单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。
15. 机电一体化系统(产品)常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。
16. 在机电一体化系统机械传动中,常用的传动比分配原则有:重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。
19. 机电一体化系统(产品)中,常可选择的执行元件:电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。
20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段,其转折点的转速和功率分别称为:额定转速和额定功率;伺服电动机用于调速控制时,应该工作在恒转矩阶段。
21. 步进电机按转子结构形式可分为:反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。
22. 步进电机的工作方式有:单拍工作方式和倍拍工作方式。
23. 步进电机的开环控制精度主要由步进电机的结构形式和工作方式决定的;为了进一步提高步进电机的控制精度,可以采用细分电路来提高控制精度。
24. 依据步进电机的工作原理,步进电机的驱动控制电路主要由:方向控制电路、环形分配电路、驱动放大电路等组成。
25. 机电一体化系统中,常用的微型计算机类型有:单片机控制系统、单板机控制系统、工业微型计算机控制系统三种。
26. 提高机电一体化控制系统工作可靠性的措施主要有:隔离技术、滤波技术和屏蔽技术。
27. 常用传感器主要分为模拟信号检测传感器、数字信号检测传感器、开关信号检测传感器三种形式。
28. 机电有机结合分析设计方法主要有稳态设计方法和动态设计方法两种。
29. 在机电一体化系统稳态设计的负载分析中,常见的典型负载形式有:惯性负载、外力负载、内力负载、弹性负载、摩擦负载等。
30. 在进行机械系统负载和转动惯量的等效中,遵循的基本原则是能量守恒定律简述题1. 机电一体化技术(或产品)的定义。
定义:在机械的主功能,动力功能,信息功能,控制功能基础上引入微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机的结合所构成的系统的总称。
2. 机电一体化系统或产品设计的目的是什么?主要目的:增加机械系统或产品的附加值和自动化程度3. 机电一体化系统(产品)的主要构成单元或组成部分有哪些?机械系统,电子信息处理系统,动力系统,传感系统,执行控制系统4、简述机电一体化系统或产品的机电结合(融合)设计方法。
机电结合设计方法是将个组成要素有机的结合为一体而构成专用或通用的功能部件,其要素之间机电参数的有机匹配比较充分5、简述机电一体化系统(产品)的机电组合设计方法,特点是什么?。
机电一体化系统的机电组合设计方法是将用结合法制成的功能部件,功能模块,像积木那样组合成各种机电一体化系统,特点是可以缩短设计与研制周期,节约工装设备费用,且有利于生产管理,使用和维修。
6. 机械传动系统在机电一体化系统(产品)中的基本功能和作用是什么?机械传动系统在机电一体化系统中的基本功能是传递力/转矩和速度/转速。
实质上是一种转矩,转速变换器。
作用是使执行原件与负载之间在转矩和转速方面达到合理的匹配。
7.简答机电一体化机械传动的主要功能,目的,基本要求。
功能:传递力/转矩和速度/转速目的:使执行元件与负载之间在转矩和转速方面达到合理的匹配。
基固本要求:转动间隙小,精度高,体积小,重量轻,运动平稳,传动转矩大。
8. 机电一体化系统(产品)的机械部分与一般机械系统相比,应具备哪些特殊要求?1.较高的定位精度。
2.良好的动态响应特性-响应快,稳定性好,收敛时间合理。
3。
无间隙,低摩擦,低惯量,大刚度。
4。
高的消振频率,合理的阻尼比。
9. 简述滚珠丝杠传动装置的组成,结构和应用特点。
滚珠丝杠传动装置的组成由带螺旋槽的丝杆,螺母,滚动元件,回珠装置组成。
结构:丝杆轻动时,带动滚珠螺纹滚道滚动,为阻止滚珠从滚道端面掉出,在螺母的螺旋槽两端没有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道,从而形成滚珠滚动的闭合通路。
应用特点:阻尼小,传动效率高,合理的结构设计,适应大刚度传递,可实现无间隙工作,不能自锁。
10. 试分析齿轮传动中,定轴传动、行星传动、谐波传动的组成与传动特点。
定轴传动由圆柱齿轮传动,圆锥齿轮传动,蜗杆蜗杆传动。
特点:结构简单。
传递可靠,用几何特性来实现传动。
行星传动主要是由传动齿轮,定位齿轮,行星轮和行星架组成。
特点。
结构紧凑,可实现传动比更大,几何特性+机构传动原理来实现。
谐波传动主要又钢轮,柔轮,波发生器组成。
特点:结构紧凑,体积小,重量轻,充分发挥材料的特性,传动比可大,也相当可靠,几何特性+材料弹性变化特性实现传动。
11. 滚动导轨副应达到的基本要求。
高的导向精度,高的耐磨性,足够的刚度,良好的工艺性13. 机电一体化系统(产品)对执行元件的基本要求是什么?1惯量小,动力大。
2体积小,重量轻。
3安装方便,便于维护。
4易于实现自动化控制14. 机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求1性能密度大。
2快速响应性好。
3位置控制与速度控制精度高,调速范围大,低速平稳性好,分辨率高以及振动噪音小。
4能适应频繁启动,可靠性高,寿命长。
5易于与计算机对接,实现计算机控制。
15. 常用伺服电动机有哪些工作特点?2个工作区。
1恒转矩工作区,2恒功率工作区16. 对于伺服电动机半闭环控制系统而言,控制系统的主要构成有哪些?主要是指令控制器,反馈调节器,功率放大与整形电路,执行元件17. 步进电机驱动控制电路设计的基本要求是什么?提高驱动信号,控制有效,可靠性,整形抗干扰电路18. 简述机电一体化系统(产品)对检测传感器的基本要求。
1体积小,重量轻,适应性好。
2精度和灵敏性高,响应快,稳定性好,信噪比高。
3安全可靠,寿命长。
4便于与计算机对接。
5不易受被检测对象和外部环境的影响。
6环境适应能力强。
7现场安装处理简单,操作方便。
8价格便宜19. 简答通用微机控制系统核心部件,通用微机控制系统的构成与特点。
通用微型计算机的核心部件为可编程控制器和工业计算机。
构成;控制系统以通用微型计算机为核心,设计专用或选用通用的集成IC芯片,接口电路,执行元件,传感器,以及相互合理匹配元件,组成具有较好通用能力的控制器。
软件采用通用平台软件系统。
特点:具有可靠性高,适应性强,但成本高,应采取一定的抗干扰措施等特点。
适用于多品种,中小批量生产的机电一体化产品。
20.简答专用微机控制系统核心部件,专用微机控制系统的构成与特点。
核心部件为单片机和单板机构成由专用IC芯片,接口电路,执行元件,传感器相互合理匹配成专用控制器。
特点:软件采用专用机器代码或语言,可靠性强,成本低,但适应能力差,用于大批量生产的机电一体化产品。
21. 光电隔离电路的组成有哪些?主要作用是什么?主要由光耦合器的光电转换元件输入电路,光源,光敏元件,输出放大电路组成作用:1可将输入输出两部分的供电电源和电路的地线分离。
2可进行电平转换,实现要求的电平输出,从而具有初级功率放大作用。
3提高对负载的驱动能力。
(3)可将高低压电源或不同要求电源系统分离,防止不同电源之间信号干扰。
22. 机电一体化系统设计中,驱动电路设计的目的和基本要求是什么?目的:实现指令信号和执行驱动信号之间的有效匹配。
要求:信号类型转换,能量放大,质量的保证。
三、分析论述题1. 简述如图2所示死杠螺母传动机构的特点。
a:结构简单,传动精度高。
螺母支撑丝杆可消除轴向蹿动,刚性较差。
B结构紧凑,丝刚刚性较高,要限制螺母移动,需导向装置。
C:结构复杂,占用空间较大,传动时间需限制螺母移动和丝杆转动。
D:结构简单,紧凑,丝杆刚性较高,但使用不方便,使用较少。
2.试分析单圆弧轨道和双圆弧轨道的结构特点(设计、制造、使用与维护)单圆弧滚道:结构简单,传递精度由加工质量保证,轴向间隙小,力,加工困难,加工精度要求高,成本高,一般在轻载条件下工作。
双圆弧滚道:结构简单,存在轴向间隙,加工质量易于保证,在使用双螺母结构的条件下,具有轴向间隙调整和预紧能力,传递精度高。
3. 试分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点。
度,左右丝杆螺母分别向左移动和向右移动。
4.结构特点螺母的外端虽无凸缘,但有螺纹并通过两个圆螺母固定。
调整时旋转右边圆螺母消除轴向间隙并产生一定预紧力,然后用锁紧螺母结构特点:结构简单,刚度好,预紧可靠,使用中调整方便,但不能精确定量的进行调整。
5.根据直流电机的机械特性方程,的优特点。
1,变极调速2,变频调速3,变转差率调速7. 简述步进电机的工作原理,并推导出步进当量的计算公式。
图示三相反应式步进电动机,定子有六个均匀分布的磁极,每两个相对磁极组成一相,即有A-A,B-B,C-C,三相,磁极上饶有励磁绕组,转子具有均匀分布不的四个齿,当ABC 三对磁极的绕组依次通电时,则ABC 三对磁极依次产生磁场吸引转子转动。
8. 试分析如图所示步进电机驱动功率放大器的基本工作原理。
图中ABC 分别为步进电动机的三相,每相由一组放大器驱动,放大器输入端与环形脉冲分配器相连,在没有脉冲输入时,3DK4和3DD15功率放大器均截止,绕组中无电流通过,电动机不转。
当A 相得电,电动机转动一步,当脉冲依次加到ABC 三个输入端时,三组放大器分别驱动不同的绕组,使电动机一步步地转动,电路中二极管起续流作用。