第十五章电动执行机构习题与思考题解答

机电一体化课后答案第一篇：机电一体化课后答案机电一体化（第二版）课后答案第一章1-1.试说明较为人们所接受的机电一体化的含义。

答：机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

1-7.机电一体化系统由哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？答：①.机电一体化系统由计算机、动力源、传感件、机构、执行元件系统五大要素组成。

②.对应的五大功能为：控制、动力、计测、构造、操作功能。

1-17.开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？答：1、开发性设计是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。

2、变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。

3、适应性设计是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。

所有机电一体化系统的设计都是为了获得用来构成事物的有用信息。

1-20.简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。

答：1、计算机辅助设计是设计机电一体化产品的有力工具，用来设计一般机械产品的CAD的研究成果。

2、并行工程是把产品的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合协调的一种工作模式。

3、虚拟设计是虚拟环境中的产品模型，是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像，是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计。

4、快速响应设计是实现快速响应工程的重要环节，快速响应工程是企业面对瞬息万变的市场环境，不断迅速开发适应市场的新系统，快速响应设计的关键是有效开发和利用各种系统信息资源。

5、绿色设计是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。

绿色设计就是在新系统的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。

《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。

思考题0-1什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。

0-2什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧根，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。

0-3本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1机械设计的内容和一般程序是什么？1-2机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限SN如何计算？说明寿命系数K N的意义。

1-9材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz）,接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。

思考题与习题的解答附录:第1章思考题及答案1-1 变压器的电动势的产生原理是哪一个定律？说明其原理。

答：变压器的电动势的产生原理是法拉第电磁感应定律，即设N匝线圈处在磁场中，它所交链的磁链??N??,当磁链?发生变化时，会产生电场，并在线圈内产生感应电动势。

即： e??Nd?d? ??dtdt1-2 根据功能与用途，电机可以分为哪几类？答：根据功能与用途电机可以分为：动力电机和控制电机。

动力电机又分为：静止的电机和旋转电机。

控制电机是信号转换和信号传递的装置，容量和体积一般都比较小，在自动控制系统中常用于检测、放大、执行和校正等元件。

静止电机：变压器动力电机电机旋转电机交流电机控制电机1-3 一个电力拖动系统的组成有哪些组成部分，各部分的作用是什么？答：电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源等组成。

电源电动机传动机构生产机械直流电机控制设备生产机械是执行某一生产任务的机械设备，是电力拖动的对象；电源给动力机构——电动机以及控制设备提供电能，电动机把电能转换为机械能，通过传动机构变速或变换运动方式后，拖动生产机械工作；控制设备是各种控制电机、电器、电子元第 1 页共 68 页件及控制计算机组成，用以控制电动机的运动，实现对生产机械运动的自动控制。

1-4 电机中涉及到哪些基本电磁定律？试说明它们在电机中的主要作用。

答：全电流定律：电生磁的定律，实现电磁转换；电磁感应定律：磁生电的定律，电磁转换；电磁力定律：电磁产生运动的定律，电动机原理。

1-5 如果感应电势的正方向与磁通的正方向符合左手螺旋关系，则电磁感应定律应写成e?Nd?，试说明原因。

dt答：应为电磁感应定律的描述是感应电动势的正方向与磁通方向符合右手螺旋关系d?，即电动势总是阻碍磁通的变换。

因此当感应电动势的正方向与磁通方dtd?向符合右左手螺旋关系时，则产生的感应电动势为：e?N。

dt时：e??N第1章练习题题解及答案1-1 在求取感应电动势时，式eL??Ldid?d?、式eL??、式eL??N,以及e?Blvdtdtdt等式中，哪一个式子具有普遍的形式？这些式子分别适用什么条件？解：式eL??d?是普遍的形式，此时是在感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手dt螺旋关系条件下；式eL??Ldi适用于自感电动势，表示于线圈中电流i的变化使i产生的交链该线圈dt的磁链发生变化时所产生的电动势；d?适用于线圈所有N匝的磁通相同，均为?时，即??N?的情况； dt式e?Blv适用于运动电动势，且B、l、v三者相互垂直，且符合右手定则。

机械电⼦原理思考题1. 机械电⼦系统是由哪⼏部分组成的，怎样理解它们之间的“有机”结合？机械电⼦系统由机械、电⼦、控制、信息、计算机技术⼏部分组成。

过去，机械和电⼦⼀体化是通过相互没有直接联系的“块和块”之间的结合来完成的；现在对机械电⼦系统的看法是：除了“块与块”之间的动⼒（肌⾁）联系之外，还有信息（神经）之间的相互联系，并由具有数值运算和逻辑推理能⼒的计算机来对机械电⼦系统的所有信息进⾏智能处理。

2.为什么把计算机称为电脑，它能实现哪些⼈类的智⼒活动？电⼦计算机，它现在也被俗称为“电脑”，是⼀种最现代的计算⼯具，具有存储、记忆能⼒、逻辑判断能⼒、运算能⼒以及⾃动执⾏程序能⼒，能实现数值运算和逻辑推理的功能。

3.机械电⼦⼯程有哪些应⽤领域，在这些领域中采⽤机械电⼦⼯程⽅法有什么优点？制造业、柔性制造系统、⽤于⽣产控制的分层通信系统。

采⽤机械电⼦⽅法设计的主要优点是：制造系统的结构易于改变，且产品的质量可以顺利地上档次。

4.设计机械电⼦系统时主要涉及到哪些技术领域？驱动与执⾏装置；传感器及仪器仪表系统；嵌⼊式微处理系统；⼯程设计与优化⽅法。

5.简要叙述机械电⼦⼯程的设计⽅法。

⽤机械电⼦⽅法进⾏⼯程设计的核⼼是将电⼦技术和计算机技术与机械系统有机地结合起来。

6.设计者需要具备的知识和能⼒。

具有多⾃由度的质量弹簧阻尼系统的数学建模，以数学⽅法来完成系统的表达和编程；传感器的选择和应⽤；仪器使⽤，包括数据采集及测试；电液及电器控制系统的设计和应⽤；微处理器的使⽤；系统控制算法的建⽴；测试设备及试制品的⼀般性机械设计；有关电路的设计、安装和调试。

1.机械电⼦系统中的执⾏机构和驱动器的作⽤是什么？主要都有哪些性能指标？在机械电⼦系统中，驱动器和执⾏器所起到的作⽤主要是机械运动或动⼒转换。

驱动器的作⽤是将各种类型的能源转化为机械能。

执⾏机构的作⽤是将这种机械能变换为合适的运动形式，从⽽实现机械做功，完成运动的传递、物质或能量的转移。

习题答案项目一习题及思考题1.答：①用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和。

②用于电动机负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍。

2.答：熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。

当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。

熔管用于安放熔体。

3.答：①根据使用场合，选择按钮的型号和型式。

②按工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮和指示灯的颜色。

③按控制回路的需要，确定按钮的触点形式和触点的组数。

④按钮用于高温场合时，易使塑料变形老化而导致松动，引起接线螺钉间相碰短路，可在接线螺钉处加套绝缘塑料管来防止短路。

⑤带指示灯的按钮因灯泡发热，长期使用易使塑料灯罩变形，应降低灯泡电压，延长使用寿命。

4.答：交流接触器有电磁机构、触点机构和灭弧系统等组成。

5.答：热继电器是利用电流热效应原理进行工作的保护电器，可用作电动机长期过载、断相及电流不均衡的运行保护，但它由于热惯性，当电路短路时不能立即使电路断开，因此不能作短路保护。

6.答：其图形符号如下：熔断器FU，复合按钮通电延时型时间继电器：接触器：中间继电器：7. 答：组合开关：额定电压380V；控制电动机则额定电流IN ≥(1.5～2.5)IDN，故可取25A或40A。

接触器：额定电压380V；接触器的额定电流应大于或等于所控制电路的额定电流。

对于电动机负载可按经验公式N Nc KU P I =计算：故额定电流可选20A ，吸引线圈工作电压220V 或380V 。

熔断器：额定电压380V ；额定电流25A 或32A ，保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流可按下式计算IfN ≥(1.5～2.5)IN ，故熔体额定电流为25A热继电器：额定电压380V ；额定电流20A ，热元件额定电流一般可按下式MN N )05.1~95.0(I I =，故热元件额定电流为16A 项目二 习题及思考题1. 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。

《机械设计》教材讨论题、思考题及习题绪论讨论题0-1 就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。

思考题0-1 什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。

0-2 什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧辊，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。

0-3 本课程研究的对象和主要内容是什么？0-4 本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介思考题1-1 机械设计的内容和一般程序是什么？1-2 机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？1-3 机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？1-4 机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？1-5 合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？1-6 作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7 作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？1-8 何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限 rN如何计算？说明寿命系数K N的意义。

1-9 材料的极限应力图是如何作出的？简化极限应力图又是如何作出的？它有何用途？1-10 影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？零件的简化极限应力图与材料试件的简化极限应力图有何不同？如何应用？1-11 表面接触疲劳点蚀是如何产生的？根据赫兹公式（Hertz），接触带上的最大接触应力应如何计算？说明赫兹公式中各参数的含义。

电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。

电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩221125GD N m =∙，22250GD N m =∙，22340GD N m =∙，224460GD N m =∙，卷筒直径0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。

解：（1）卷筒速度：'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=509000.2512725T FR N m '==⨯=折算到电机转矩： ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* （另： ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯） 电机输出功率： 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== （2）负载飞轮矩：()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：()()22222232412222112123365GD GD GD Gv GD GD j n j j j j j =++++***2460509000.09125 5.550.363651764481⨯=++++ 2130.910.267.22138.4N m =++=⋅ （3）∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt=而6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯ 2375L GD dnT T dt-=∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅ 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。

《自动化装置》习题思考题集一、计算题1-1 某比例调节器，输入信号为4~20mA，输出信号为1~5V，当P B=40%时，输入信号变化4mA引起输出信号的变化量是多少?（容易）1-2 某调节器的测量指针由50%变化到25%时，若该调节器的比例输出信号由12mADC 下降到8mADC，则调节器实际比例带为多少?该调节器的作用方向是正还是负?（容易）1-3 某比例积分调节器，正作用、P B=50 %、T I=1min 。

开始时，测量、给定和输出均为50%，当测量信号变化到55%时，输出信号变化到多少?1min后又变化到多少?（中等）1-4 某气动比例积分调节器，P B=100%、T I=2min、初始状态时偏差信号和输出信号均为0.5×102kpa，后来偏差信号从0.5×102kpa阶跃变化到0.7×102kpa，试问经过多少时间后输出信号可达到1.0×102kpa?（中等）1-5 某温度控制系统，量程为0-1000℃。

若采用比例积分调节器，正作用、P B=100%、T I=2min，稳态时给定信号和输出信号均保持在50%的位置上。

系统因干扰2min后调节器的输出信号又稳定在60%的位置上。

试问此时的被控温度=?℃。

（困难）1-6 一台DTL121调节器，稳态时测量信号、给定信号、输出信号均为5mA，当测量信号阶跃变化1 mA时，输出信号立刻变成6 mA，然后随时间均匀上升，当输出信号到达7 mA时所用的时间为25s，试问该调节器的P B和T I各为多少？（困难）1-7 一台ICE调节器，P B=50%、T I=0.2min、T D=2min、K D=10，假设输出信号的初始值为4mA，在t=0时加入0.5mA的阶跃信号，依次画出比例、比例积分、比例微分和比例积分微分作用时的响应曲线。

试求出I o (t=0)=？mA；I o (t=12s)=？mA；I o (t=50s)=？mA。

2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。

第十五章旁路系统1.1 旁路系统的作用1、改善机组启动性能，缩短启动时间在启动过程中，旁路控制系统控制旁路阀门打开，使旁路系统作为锅炉的负载以便锅炉以较大的燃烧率启动，实现快速升温，升压，并将多余的蒸汽由旁路阀门直接引入冷凝器，可以使中间再热机组作为调峰机组，参与一次调频。

2、减少汽轮机热应力。

采用两班制或调峰运行的机组，启停频繁，由于锅炉和汽轮机的加热、冷却特性不同，使得在重新冲转时，锅炉出口的蒸汽温度与汽轮机的金属温度不匹配，从而造成汽轮机大型金属部件的热应力疲劳。

采用旁路控制系统可以使锅炉汽温与汽轮机金属尽可能匹配。

3、提高机组负荷适应性正常运行的机组快速降负荷时，汽轮机快速关小调节阀门。

这样，锅炉产生的蒸汽量和汽轮机通流量之间就会不平衡。

旁路控制系统控制旁路阀门排放多余的蒸汽，维持锅炉侧的汽水平衡。

4、事故工况下，保护机组，回收工质在发电机甩去全负荷或汽轮机故障停机时，旁路门迅速打开，防止超温超压，同时减少或避免锅炉再热器安全门起跳，避免了汽水损失，回收了工质，提高了经济性。

1.2 旁路系统的形式和容量1、旁路系统的形式旁路系统的布置型式有如下几种：I级旁路，即新蒸汽绕过汽轮机高压缸，经降压减温后直接进入再热器的管路，又称高压旁路。

Ⅱ级旁路，即再热器出来的蒸汽绕过汽轮机中低压缸，经降压减温后直接引入排汽装置的管路，又称低压旁路。

Ⅲ级旁路，即新蒸汽绕过整个汽轮机，经降压减温后直接进入排汽装置的管路，又称大旁路或整机旁路。

由上面三条旁路可组合成不同的旁路系统。

选用何种旁路，主要取决于锅炉的结构布置，再热器的材料以及对机组的运行要求(即是带基本负荷还是担任调峰)。

原则上讲，如果再热器布置在烟气高温区，在锅炉点火及甩负荷情况下必须通汽冷却时，宜采用高、低压旁路串联的双级旁路系统，如图15-1（a）所示；或者用高压旁路与Ⅲ级大旁路并联的双级旁路系统，如图15-1（b）所示。

如果再热器布置在烟气低温区域或允许在一定的时间内干烧而不要求通汽冷却，则可采用Ⅲ级大旁路的单级旁路系统，如图15-1 (c)，以简化操作与维护，节约投资。

电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答
案
一、单选题
1.答案：A
2.答案：B
3.答案：D
4.答案：A
5.答案：B
6.答案：C
7.答案：D
8.答案：B
9.答案：A
10.答案：C
二、多选题
1.答案：ABD
2.答案：ACD
3.答案：AD
4.答案：ABC
5.答案：ABCD
三、判断题
1.答案：正确
2.答案：错误
3.答案：正确
4.答案：错误
5.答案：错误
四、简述题
1.答案：
运动控制系统是指一种能够对运动进行控制和调节的系统。

它主要由控制单元、执行机构和传感器三部分组成。

其中，控制单元可用PLC或电脑实现，执行机构可以是电动机、液压机、气动机等，传感器则负责感知物体的位置、速度等信息，并将这些信息反馈给控制单元。

2.答案：
电力拖动自动控制系统主要由电动机、变频器、PLC等组成。

其中，电动机作
为执行机构，通过变频器调节电机的转速和转矩；PLC则作为控制单元，利用编程
对电机进行精确的控制和调节，以实现系统所要求的功能。

五、计算题
1.答案：500转/分
2.答案：1000N
3.答案：50N·m
4.答案：12.5次/min
5.答案：750W
以上为本次课后练习题的答案，希望大家认真做好每一道题，提升自身的运动控制能力。

思考与练习题参考答案绪论1．思考题（1）构件和零件的主要区别。

答：构件是运动单元，零件是制造单元，零件组成构件。

（2）一台完整的机器，通常都是由哪几部分组成。

答：一台完整的机器，通常都是由动力装置、传动装置、执行装置和操纵、控制及辅助装置组成的。

（3）机械零件使用最广的材料是什么材料。

答：机械零件使用最广的材料是金属材料。

2．选择题（1）( A )统称为机械。

A．机器和机构B．机构和构件C．构件和零件D．零件和机器（2）CA6140型普通车床的执行装置是( D )。

A．床头箱B．进给箱C．挂轮箱D．主轴（3）下列说法中正确的是( B )。

A．生活中如果没有摩擦，会给我们带来极大的方便B．冬天向冰雪覆盖的地面上洒些炉灰是为了增大摩擦C．胶鞋的鞋底一般都有花纹，是为了减小行走中摩擦力3．简答题（1）何谓机械?答：机械是人类在长期生产和实践中创造出来的重要劳动工具，它可以减轻体力劳动、改善劳动条件、提高劳动生产率、改进产品质量，是社会生产力发展水平的重要标志。

机械是机器和机构的总称。

（2）简述机械零件的承载能力。

答：组成机器的零件具有足够的承受载荷的能力，称为承载能力。

零件的承载能力主要由强度、刚度和稳定性三个方面来综合衡量。

（3）简述摩擦的利弊及增大或减小摩擦的方法。

答：（1）摩擦的有利作用①传动作用②制动作用③阻尼作用（2）摩擦的有害作用①损耗能量②引起磨损（3）增大摩擦的方法增大摩擦的方法有：增大压力、增大接触面的粗糙程度等。

（4）减小摩擦的方法减小摩擦的方法有：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、在接触面上加润滑剂、利用气垫、磁悬浮（使两个互相接触的摩擦面彼此分离）等。

第1章题解思考题：1．力的三要素是什么？答：力的三要素是力的大小、方向和作用点。

2．二力平衡条件是什么？答：二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

3．作用力和反作用力的关系是怎样的？答：作用力与反作用力总是同时存在、同时消失，且大小相等，方向相反，其作用线沿同一直线，分别作用在这两个物体上。

1基本知识引论课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用，两者关系怎样？检测单元完毕对多种参数过程旳测量，并实现必要旳数据处理；仪表单元则是实现多种控制作用旳手段和条件，它将检测得到旳数据进行运算处理，并通过对应旳单元实现对被控变量旳调整。

关系：两者紧密有关，相辅相成，是控制系统旳重要基础1.2 经典检测仪表控制系统旳构造是怎样旳，各单元重要起什么作用？被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调整单元—作用：被控对象：是控制系统旳关键检测单元：是控制系统实现控制调整作用旳及基础，它完毕对所有被控变量旳直接测量，也可实现某些参数旳间接测量。

变送单元：完毕对被测变量信号旳转换和传播，其转换成果须符合国际原则旳信号制式。

变：将多种参数转变成对应旳统一原则信号；送：以供显示或下一步调整控制用。

显示单元：将控制过程中旳参数变化被控对象旳过渡过程显示和记录下来，供操作人员及时理解控制系统旳变化状况。

分为模拟式，数字式，图形式。

调整单元：未来自变送器旳测量信号与给定信号相比较，并对由此产生旳偏差进行比例积分微分处理后，输出调整信号控制执行器旳动作，以实现对不一样被测或被控参数旳自动调整。

执行单元：是控制系统实行控制方略旳执行机构，它负责将调整器旳控制输出信号按执行构造旳需要产生对应旳信号，以驱动执行机构实现被控变量旳调整作用。

1.4 什么是仪表旳测量范围，上下限和量程？彼此有什么关系？测量范围：是该仪表按规定旳精度进行测量旳被测变量旳范围。

上下限：测量范围旳最小值和最大值。

量程：用来表达仪表测量范围旳大小。

关系：量程=测量上限值-测量下限值1.6 什么是仪表旳敏捷度和辨别率？两者存在什么关系？敏捷度是仪表对被测参数变化旳敏捷程度。

辨别率是仪表输出能响应和辨别旳最小输入量，又称仪表敏捷限。

关系：辨别率是敏捷度旳一种反应，一般说仪器旳敏捷度高，则辨别率同样也高。

4 温度检测课后习题4.1国际实用温标旳作用是什么？它重要由哪几部分构成？答：作用：由其来统一各国之间旳温度计量。

执行器试题及答案执行器培训试题姓名成绩一、填空题。

1、执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。

它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号，以其在工艺管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被控数控制在生产过程所要求的范围内。

2、按输入控制信号分类，执行器分为可以输入空气压力信号、直流电流信号、电接点通断信号、脉冲信号等几类。

3、执行器按所用驱动能源分为气动、电动和液压执行器三种。

4、电动执行器有五种类型，分别是：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。

5、执行器由执行机构和调节机构两个部分组成。

6、对于执机构最广泛的定义是：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。

执行机构使用液体、气体、电力或其他能源并通过电机、气缸或其他装置将其转化为驱动作用。

7、按动作规律，执行器可分为开关型、积分型和比例型三类。

8、直行程与角行程电动执行器的作用是接收调节器或其它仪表送来的0~10，4~20毫安或1~5伏电压的标准值流电信号，经执行器后变成位移推力或转角力矩，以操作开关、阀门等，完成自动调节的任务二、判断题。

1、按动作规律，执行器可分为开关型、积分型和比例型三类。

（T ）2、执行机构使用电力能源通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

（T ）3、阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力。

（T）4、按输出位移的形式，执行器有非线型和线型两种。

（F ）5、电动执行器适用与防火防爆的场合。

（F ）6、电机的启动电容损坏无法接收执行器信号。

（F ）7、电动执行器的控制模式一般分为开关型（开环控制）和调节型（闭环控制）两大类。

（T ）8、直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器都是DDZ型。

（T ）三、简答题。

1、执行器的定义。

执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。

电动汽车复习思考题答案电动汽车复习思考题⼀、基本概念：1.从内燃机汽车的缺陷、电动汽车的特点及电动汽车发展动⼒等⽅⾯论述为什么要发展电动汽车。

答:因为（1）内燃机汽车在动⼒性⽅⾯，受⾃⾝先天因素的影响，功率输出仍然提升的有限，⽐功率等指数的提升也⽐较受内燃机⾃⾝结构的限制，在燃烧条件、燃烧控制等⽅⾯都受到汽油本⾝性质、燃烧⽅式的约束。

（2）电动汽车的特点：1.提⾼能源的综合利⽤和效率。

2.良好的环境保护效果。

3.提⾼汽车性能与结构布局，结构简单，使⽤维修⽅便。

4.制造成本与售后服务的变化，动⼒电源使⽤成本⾼，续驶⾥程短。

（3）电动汽车动⼒储能装置的发展为移动能源及能源的综合利⽤开辟了有效的途径。

所以动⼒储能装置性价⽐的提⾼不仅为电动汽车的发展提供了必要的前提，也为提⾼电能的利⽤效率及其综合利⽤打下了良好的基础。

电动汽车混可⽤动⼒能源范围⼴，利⽤率⾼。

2. 发展电动汽车要解决哪些问题？答：池成本、续航⾥程、充电硬件的设置等，除了前两者可仰赖⽇后更完善的技术解决之外，充电硬件（充电站、氢燃料加⽓站）的普及与否，更是⼀⼤关键。

因为⽬前很多车主没有专属的个⼈室内车位（并不是每个⼈车位旁都有插座，或者社区都有氢燃料加⽓站），因为这对于需要充电的电动车⽽⾔，也是另⼀项要突破的重点。

3. 电动汽车如何分类？答：电动汽车应具有汽车的性能和属性，但动⼒线路和原内燃机动⼒路线不同，⼜具有电⼒车辆的基本特征。

其车载电源⼀般采⽤⾼效充电电池或燃料电池，其驱动电动机相当于传统汽车的发动机，蓄电池或燃料电池相当原来的油箱。

所以电动汽车通常被分为蓄电池电动汽车、混合动⼒电动汽车和燃料电池电动汽车。

4. 简要说明“863”计划中电动汽车重⼤专项提出的“三纵、三横”设想。

答：“三纵三横”(燃料电池汽车、混合动⼒汽车、纯电动汽车三种整车技术为“三纵”，多能源动⼒总成系统、驱动电机、动⼒电池三种关键技术为“三横”)的研发布局，提出了近期发展混合动⼒汽车，长远发展燃料电池汽车的思路。

第十五章传动装置本章主要介绍了电力机车电器上常用的传动装置（电磁式、电空式）的作用、种类、组成、工作原理和特点、特性。

电器传动装置是有触点开关电器用来驱使电器运动部分（触头、接点）按规定进行动作的执行机构。

在电力机车电器上采用的主要是电磁传动装置和电空传动装置，其次还采用了手动、机械式传动装置，个别的还采用了电动机传动（如调压开关）。

电磁传动装置就是通过电磁铁把电磁能转变成机械能来驱动电器动作的机构。

电空传动装置是以电磁阀控制的压缩空气作为动力，驱使电器运动部分动作的机构，前者主要用于小型电器，后者主要用于较大容量的电器中。

第一节电磁传动装置一、电磁传动装置的基本组成和工作原理电磁传动装置是一种通过电磁铁把电磁能变成机械能来驱使电器触头动作的机构。

电磁传动装置实际上就是一个电磁铁，它的形式很多，比如：螺管式、直动式工形、U形等。

但它们的基本组成和工作原理却是相同的。

它主要由吸引线圈和磁系统组成。

以直流接触器所用的拍合式电磁铁为例，说明其组成和工作原理。

如图15—1所示：图15—1 拍合式电磁铁的结构1—线圈；2—铁心；3—衔铁；—止档；5—反力弹簧；6—工作气隙；7—常闭触头；8—常开触头。

它主要由线圈、静铁心、动铁心（衔铁）、极靴、反力弹簧、调节螺钉（止挡）、工作气隙等组成。

其工作原理是：当线圈接通电流后，线圈中产生磁势IW，在磁系统和工作气隙所构成的回路中，产生碰通Φ，其流向用右手螺线管法则确定。

在工作气隙两端的衔铁和极靴上产生异性磁极（N、S），衔铁受到电磁吸力，当这个吸力产生的转矩大于反力弹簧产生的转矩后，则衔铁将吸合，并带动触头动作（常开触头闭合，常闹触头打开）。

当线圈电流减小时，磁势减小，吸力也减小，如果吸力小于弹簧反力（归算后），衔铁在反力弹簧的作用下将打开，带动触头将处于另一工作位置（常开触头打开，常闭触头闭合）。

由此可见，只要控制电磁铁吸引线圈电流（或电压）就能通过触头来控制其他电器。

第十五章习题与思考题15-1 DKJ电动执行机构由哪几部分组成？各部分的作用如何？试画出组成方框图。

DKJ型角行程电动执行机构由结构上互相独立的伺服放大器和执行机构两大部分组成，如图15-l所示。

伺服放大器的作用是将多个输入信号与反馈信号进行综合并加以放大，根据综合信号极性的不同，输出相应的信号控制伺服电动机正转或反转。

执行机构的作用是接受可控硅管交流开关或电动操作器的信号，使两相电动机顺时针或逆时针方向转动，经减速器减速后，变成输出力矩去控制阀门；与此同时，位置发送器根据阀门的位置，发出相应数值的直流电流信号反馈至前置磁放大器的输入端，与来自调节器的输出电流相平衡。

15-2试画出DKJθ与Ii的静态特性。

15-3 伺服放大器由哪几部分组成？伺服放大器主要由前置磁放大器、触发器、可控硅主回路和电源等部分组成。

15-4 若DKJ执行机构位置发送器的指示为40％，试求机械转角和输入电流。

()()()()()()()4mA.10625.55.2236625.55.22I mA /5.225.625I 11636400.9%9.011.1%%11.1090%0%100B 090B %0%10012290B 100%10B %0B %i i =+=+=︒-=-︒=⨯===⎪⎭⎫⎝⎛︒=︒-︒-=︒-︒=--︒⨯=︒⨯==θθθθθ根据设开度百分数解：15-5 若DKJ 执行机构行星齿轮的10z =378，4z =375，则传动比（减速比）为多少？()125375378375z z z i 2164104=-=--=-根据 15-6 如果绕组2N 接电容D C ，试画出DKJ 两相电机旋转磁场的转向。

15-7 电动伺服放大器的别名是什么？电动阀门定位器。

15-8 如果事件发生，ZPE 型事件处理电路的输出触点为什么状态？为短路或闭合状态。

15-9 已知38Z ,48Z ,40Z ,46Z 16202117====，试计算SKJ 行星齿轮减速器的传动比。