机电一体化系统设计试卷11,有答案
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《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)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? (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些? (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能? (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯? (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些?它们的作⽤如何? (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程? (13)2、产品的性能要求分类有哪些?简要分类说明。
(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容? (14)4、机电产品设计有哪些类型?试简要说明? (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系? (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点? (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容? (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点? (15)10、优化设计的原理⽅法? (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法? (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分? (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么?常⽤⽅法有哪些? (16)3、试述导轨的主要作⽤,导轨副的组成种类及应满⾜的要求? (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些? (16)5、谐波齿轮传动有何特点?基本组成有哪些部件? (16)6、什么是低速爬⾏?造成的原因是什么? (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点? (16)1.某交流感应电动机,正常⼯作时实际转速1350r/min,电源频率50Hz,其转差率是多少? (17)2、已知某⼯作台采⽤步进电机丝杠螺母机构驱动,已知⼯作台的⾏程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速⽐为i=5,2/4相步进电机的步进⾓为1.8°,半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少? (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法? (17)4、对电机进⾏闭环控制中,适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么?跟踪型PWM有何特点? (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点? (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的? (17)7、液压调节系统有哪些? (17)8、开环控制系统中,多采⽤什么类型驱动电机?有什么特点? (17)9、液压伺服有何特点? (18)10、计算题(15分)如图所⽰电机驱动系统,已知⼯作台的质量为m=50kg负载⼒为F1=800N,最⼤加速度为8m/s2,丝杠直径为d=20mm,导程t=5mm,齿轮减速⽐为i=6,总效率为?=30%,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动⼒矩。
潍坊学院成人高等教育《机电一体化系统设计》试卷
一、填空题(本大题共10小题,每空1分,共30分)
1.工业三大要素是________、 ________和________。
2.机电一体化的三大效果是________、 ________和________。
3.滚珠丝杠副的结构类型可以从________、 ________和________进行区分。
4.齿轮传动部件是________、 ________和________的变换器。
5.对滚动导轨副的基本要求有________、 ________、________和________。
6.使用微型计算机对步进电动机进行控制有________和________两种形式。
7.单片机应用系统中,常使用________、 ________和________等作为显示器。
8.导轨变形一般有________、 ________和________三种变形。
9.常见的导轨截面形状有________、 ________、________和________四种。
10.导轨常用材料有________、________、________和塑料等。
二、名词解释(本大题共5小题,每题4分,共20分)
11.导轨副
12.导向精度
13.稳定性
14.运动参数
15.公称直径
三、简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
16.机电一体化产品对传动机构的基本要求是什么?
17.机电一体化系统有哪些基本要素组成?分别实现那些功能?
18.试述旋转支承的种类及基本要求。
19.简述步进电动机的特点及其种类。
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一、单选题1.在机电一体化产品中,对一些少量的数值型参数的输入可以考虑使用()A、控制开关B、BCD拨码盘C、行列式键盘D、鼠标答案: B2.全闭环数控机床上位置传感元件是装在()A、电机轴端B、减速齿轮轴端C、滚珠丝杆轴端D、工作台运动部件上答案: D3.( )是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
A、可靠性B、安全性C、保障性D、测试性答案: A4.以下那项属于机械系统的制造误差A、机构原理误差B、零件原理误差C、技术原理误差D、装配与调整误差答案: D5.在机电一体化系统中,机械传动要满足伺服控制的三个主要要求是()A、传动精度、稳定性、快速响应性B、传动精度、稳定性、低噪声C、传动精度、高可靠性、小型轻量化D、传动精度、高可靠性、低冲击振动答案: A6.在机电一体化产品中,对于一些简单的二值性的控制参数,可以考虑采用()。
A、控制开关B、BCD拨码盘C、行列式键盘D、鼠标答案: A7.下列几种电动机中,不属于固定磁阻电动机的是()A、直流电机B、步进电机C、永磁同步电机D、交流感应电机答案: B8.数控机床若要求高速快进与单步点动,则伺服系统的调速范围应()A、很窄B、很宽C、较窄D、为零答案: B9.下列哪一项属于变异性设计A、没有参照样板的设计B、原理不变,改变结构C、局部更改,适应性变动D、适应于量的方面变更要求,方案功能结构不变答案: D10.机电一体化优化设计通常采用 ( ) 的方法。
A、单目标规划B、整体规划C、多目标规划D、详细规划答案: C11.哪一项是滚珠丝杠副的特点。
A、同步性好B、运动不具有可逆性C、无法消除间隙D、低速时爬行答案: A12.要使一个空间物体定位,需要适当配置几个约束加以限制()A、3B、4C、6D、8答案: C13.机电一体化产品的设计注重()A、安全系数设计B、功能设计C、机械设计D、电路设计答案: B14.机电一体化系统中解决功能模块间的信号匹配问题的是()A、通信模块B、接口模块C、测量模块D、软件模块答案: B15.机床的调速方法很多,其中最有利于实现自动化,并可简化机械结构的方法是()。
机械专业机电一体化系统设计基础试题一、判断题(判断下列所述是否正确,正确填入“+”。
错误则填“一”号。
每题2分,共24分)1.接口技术是系统技术中的一个方面,它的功能是实现系统各部分的可靠连接。
( ) 2.数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元,而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。
( )3.机电一体化产品的变参数设计是指改变部分结构尺寸而形成系列产品的设计。
( )4.驱动元件的选择及动力计算是机电一体化产品开发过程理论分析阶段的工作之一。
( )5.传动轴在单向回转时,回程误差对传动精度没有影响。
( )6.按输出轴的转角误差最小原则,减速链传动中,从输入到输出端的各级传动比应按“前大后小”分配。
( )7.与交流同步伺服电机一样,笼型交流异步伺服电机也可由PWM变频技术实现速度的调节。
( )8.微机系统中,在任何给定时刻,数据流都允许沿数据总线双向传输。
( )9.STD总线可采用总线复用技术,但不支持多处理机系统。
( )10.TTL电平接口不能用于驱动带电气隔离的继电器。
( )11.重复性是传感器静态特性指标之一,反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时,输出输入特性曲线的不一致性。
( )12.增量式光电编码器的输出量为脉冲信号,可以同时用于位置和速度测量。
( )二、简答题(每题6分。
共30分)1.机电一体化系统的基本结构要素有哪些?喷漆机器人的电液伺服系统和手臂手腕分别属于其中的哪个结构要素?2.影响机电一体化系统传动机构动力学特性的主要因素有哪些?3.什么是步进电机的步距角?它是由哪些参数确定的?4.简述开关量输入模板的基本组成。
5.工业PC机与个人计算机的主要差别是什么?三、分析题(15分)系统如图昕示.试分析齿轮机构、传感器及丝杠螺母机构的误差对输出精度的影响。
四、计算题(15分)伺服电机驱动系统如图所示,已知齿轮减速比i=5;丝杠螺距气t s=5mm;丝杠直径d=20mm;工作台的质量为m=200kg;工作台最大线速度v=0.025m/s;最大加速度a=10m/s2,工作台与导轨之间的摩擦系数为f=0.1,传动效率η=0·7。
机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化:在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素:物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程:(1)根据目的功能确定产品规格、性能指标(2)系统功能部件、功能要素的划分(3)接口的设计(4)综合评价(5)可靠性复查(6)试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法:(1)机电互补法:利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
(2)结合法:将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
(3)组合法: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产品。
6.机电一体化设计类型:(1)开发性设计:是没有产品的设计,仅仅是根据抽象的设计原理和要求,设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
(2)适应性设计:是在总的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机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,以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
(3)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要求。
7.机电一体化设计程序:(1)明确设计思想(2)分析综合要求(3)划分功能模块(4)决定性能参数(5)调研类似产品(6)拟定总体方案(7)方案对比定型(8)编写总体设计论证书8.设计准则:在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律:根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系,然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系,最终完成全部设计工作。
10.绿色设计:在新产品的开发阶段,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。
XX大学XX学院XXXX-XXXX学年第X学期《机电一体化系统设计》试卷班级学号姓名一、填空题:(每空1分,共20分)1、机电一体化是机械与电子技术有机结合的产物。
2、开发性设计是在既没有参考样板又没有具体设计方案的情形下,根据抽象原理,按照系统性能要求进行的设计。
3、滚珠丝杠副的传动效率高达0.90~0.95,为滑动丝杠副的3~4倍。
4、启动或反向时,系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的失动量。
5、对步进电动机进给系统中齿轮传动装置进行传动比分配的原则是最小负载惯量原则。
6、据齿轮系传动比最佳分配条件,简化的最佳速比分配关系为22i 。
7、在开环步进电机-丝杠系统中,传动比大小与系统步进电机的步距角有关。
8、滚珠丝杠副可以将直线运动转变为为旋转运动。
9、计算齿轮传动系统时非随机载荷的采用峰值综合法法。
10、数字式传感器检测系统的传感器输出信号为增量码信号。
11、当传感器的输出信号是电参数形式时,需要采用基本转换电路,将其转换成电量形式。
12、采样信号变成连续信号必须经过D/A转换器和保持器才能完成。
二、选择题:(将答案填入表格,每题1.5分,共30分)A.Mechanics一致B.Electronics一致C.Mechatronics一致D.Electric-Machine一致2、变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下(C)A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象设计原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象设计原理进行局部更改的设计3、柔性化是在生产对象变更需要改变传动机构的动作规律时,(A)A.无须改变硬件只改变软件就可以 B.无须改变软件只改变硬件就可以C.既要改变硬件又要改变软件才行 D.既不改变硬件又不改变软件4、滚动直线导轨副的承载能力是平面滚道形式的(B)A.23倍B.13倍C.4倍D.33倍5、齿轮传动的总等效惯量随传动级数(A)A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变6、在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC(B)A.越小其硬度系数就越小B.越大其硬度系数就越小C.越大其硬度系数就越大D.大小与其硬度系数无关7、偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变(B)A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙 B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙 D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙8、滚动摩擦系数几乎与运动速度无关,其动摩擦力与静摩擦力之差(B)A.极大B.极小C.为零D.为无穷大9、齿轮传动机构采取消隙措施,可以消除齿侧间隙及其造成的(B)A.换向误差B.换向死区C.换向冲击D.换向阻力10、滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有(D)A.单圆弧型面和抛物线型面B.双圆弧型面和椭圆弧型面C.抛物线型面和椭圆弧型面D.单圆弧型面和双圆弧型面11、导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力(B)A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等12、滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时,其接触角随轴向负荷(B)A.增大而减小B.增大而增大C.减小而增大D.减小而减小13、为了提高齿轮传动系统度精度,并使机构紧凑,各级传动比(B)A.应按“前大后小”次序分配 B.应按“前小后大”次序分配C.必须相等D.应与伺服系统匹配14、频率调制是让一个高频载波信号的频率随(A)A.调制信号而变化的过程B.调幅信号而变化的过程C.载波信号而变化的过程D.调频信号而变化的过程15、滤波器的截止频率是指滤波器的幅频特性值等于(B)A.K2所对应的频率B.2K所对应的频率C.2K所对应的频率D.K2所对应的频率16、调频波的解调可以先将调频波变换成(C)A.调幅波后进行幅值检波B.调频波后进行幅值检波C.调频调幅波后进行幅值检波D.调相调幅波后进行幅值检波17、共模抑制比就是(D)A.共模增益与差模增益之比B.闭环增益与开环增益之比C.开环增益与闭环增益之比D.差模增益与共模增益之比18、滤波器的带宽是指滤波器两(B)A.固有频率之间的频率范围B.截止频率之间的频率范围C.谐振频率之间的频率范围D.穿越频率之间的频率范围19、为保证闭环数字控制系统的稳定性(A)A.1-Φ(z)的零点必须包含G(z)的所有不稳定零点B.1-Φ(z)的极点必须包含G(z)的所有不稳定零点C.Φ(z)的零点必须包含G(z)的所有不稳定零点D.Φ(z)的极点必须包含G(z)的所有不稳定零点20、控制系统极点在z平面单位圆外时,对应的暂态响应是(B)A.衰减或振荡衰减的B.发散或振荡发散的C.不变或等幅振荡的D.衰减或等幅振荡的三、简答题:(共20分)1、简述机电一体化的概念。
第六章10.一般说来,如果增大幅值穿越频率ωc的数值,则动态性能指标中的调整时间t s( B )A.增大B.减小C.不变D.不定11.已知f(t)=a+bt,则它的拉氏变换式为( B )A.as +b B.2sbsa+ C. bsas+2D. asbs+311. 复合控制器必定具有( D )A. 顺序控制器B. CPUC. 正反馈D. 前馈控制器13. 一般说来,如果增大幅值穿越频率ωc的数值,则动态性能指标中的调整时间t s( B )A. 产大B. 减小C. 不变D. 不定10.一般来说,引入微分负反馈将使系统动态性能指标中的最大超调量( B )A.增加B.减小C.不变D.不定11.在采样—数据系统中,执行实时算法程序所花费的时间总和最好应小于采样周期的( A )A.0.1B.0.2C.0.5D.0.86.步进电机一般用于( A )控制系统中。
A.开环B.闭环C.半闭环D.前馈11.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13.如果增加相位裕量φm,则动态性能指标中的最大超调量σ%为( C )。
A.增大B.不变C.减小D.不能确定10.若考虑系统抑制干扰的能力,选择采样周期的一条法则是:采样速率应选为闭环系统通频带的【D 】A.5倍B.8倍C.10倍D.10倍以上11.在数控系统中,软伺服系统的系统增益K a为【B 】A.(2~5)1/s B.(8~50)1/s C.(50~100)1/s D.(120~150)1/s 10.若考虑对系统响应速度的影响,采样-数据系统中的采样周期应选为系统最小时间常数的【 A 】A.(O.1~1)倍B.2倍C.5倍D.10倍11.在串联校正的比例-积分-微分(PID)控制器中,I的作用是【 C 】A.改善稳定性B.加快系统响应速度C.提高无静差度D.增大相位裕量10.在最佳阻尼比条件下,伺服系统的自然频率w n唯一取决于【 C 】A.速度环开环增益B.电动机机电时间常数C. 速度环开环增益与电动机机电时间常数之比D. 速度环开环增益与电动机机电时间常数之积11在伺服系统中,若要提高系统无静差度,可采用串联【A 】A.PI校正B.P校正C.PD校正D.D校正7.PID控制器中,P的作用是【 A 】A.降低系统稳态误差B.增加系统稳定性C.提高系统无静差度D.减小系统阻尼7.采样一数据系统中,若考虑系统的抑制干扰能力时,采样速率应为闭环系统通频带的【A 】A .10倍以上B.5倍 C .2倍 D.(0.1~1)倍8.PID控制器中,P的含义是【D 】A.前馈 B.微分 C.积分 D.比例(2011 07)9.在软伺服系统中,一般认为速度环的闭环增益最好为系统的 【 】A.0.1倍B.2~4倍C.5倍D.10倍1.PID 控制器中,I 的作用是 【 A 】A .提高系统误差精度B .增加系统通频带C .加快系统调整时间D .减小系统伺服刚度2.要求系统响应应以零稳态误差跟踪输入信号可采用 (C ) A.前馈控制器B.PI 控制器C.复合控制器D.反馈控制器3.一般说来,如果增大自然频率ωn 的数值,则动态性能指标中的调整时间t s 将 ( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不定4. 在伺服系统中,若要提高系统无静差度,可采用串联 【 A 】 A.PI 校正 B.P 校正 C.PD 校正 D.D 校正5. 伺服系统的输入可以为(B )A.模拟电流B.模拟电压C.控制信号D.反馈信号 6. 伺服系统一般包括控制器、受控对象、比较器和(D )等部分A.换向结构B.转化电路C.存储电路D.反馈测量装置 7. 下列那一项是反馈控制系统( )A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人8. PD 称为( B )控制算法。
22.考虑r 平而上的直线运动路径,源点坐标为(0, 0).終点坐标为(16, 8).采用三次多项式样条函数点位控制指令完成上述运动°如果要求完成协调运动的最氏时间为4,则各轴的速度容许值的最小值和加速度容许值的战小值各为多少?五、综合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)23.某控制系统的结构如题23图所示。
已知:G($)= —二一・S2(T S +\)・2(0」$ +1)Q(s) = Kp(I + 7;s),及系统在剪切频率如=4s」处产生最大相位裕虽。
试求参数T d和最大相付•裕量O24.设计•台电动机按要求动作的PLC控制系统°具休要求:系统只有一个按钮.按一下,电动机正转3s,停止5s・反转3s,自动停止结束。
试完成设汁任务:(1 )列出PLC系统资源分配我;(2) jwi岀梯形图程序。
机电一体化系统设计试题第4页(共4页)2011年4月高等教育自学考试全国统一命题考试机电一体化系统设计试题答案及评分参考(课程代码02245)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题I分,共10分)I. C 2. A 3. B 4. D 5. A6. B7. B & A 9. A 10. D二、简答题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)II.整体系统的设计思想(1分),机电融合的设计思想(I分)和注重创新的设计思想(2分)。
12.功能:采集有关系统状态和行为的信息。
(2分)组成;由传感器、调理电路、变换电路等组成。
(?分)13.消除齿轮副传动间隙有刚性调整法和柔性调整法° (2分)刚性凋整法包括调整中心矩法、选择装配法、带锭度齿轮法以及斜齿轮法。
(1分)柔性卿整法主要通过在双齿轮中间加入弹性元件,使双齿轮分别贴紧其啮合齿轮齿的两侧.以消除啮合间隙。
如拉簧消除间隙结构、压簧消除间隙结构。
(1分)14.所谓DDA法:(1 )采用数字虽(整数)表示逢度、加速度及位置坐标、(I分)(2)将加速度到速度.速度到位置的积分表达式,采用求和的方法进行近似数值积分。
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。
《机电一体化技术》试卷 (九)
考试方法:闭卷考试时间120分钟共2页第1页
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一、名词解释(每小题2分,共10分)
1. 变频调速采用改变电机通电频率的方式来改变电机的转速的调速方式
2. FMS 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,其基本组成部分有:自动化加工设备,工件储运系统,刀具储运系统,多层计算机控制系统等。
3. 响应特性指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度,决定了系统的工作效率。
4. 敏感元件是直接可以感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的元件。
5. 压电效应某些电介质,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。
二、选择题(每小题2分,共10分)
1、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___D_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
2、检测环节能够对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲,一般包括传感器和_B_。
A 控制电路
B 转换电路
C 调制电路
D 逆变电路
3、以下可对异步电动机进行调速的方法是_B__。
A 改变电压的大小
B 改变电动机的供电频率
C 改变电压的相位
D 改变电动机转子绕组匝数
4、执行元件:能量变换元件,控制机械执行机构运动,可分为__A__、液压式和气动式等。
A 电气式
B 电磁式
C 磁阻式
D 机械式
5、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
三、简答题(每小题10分,共30分)
1什么叫传感器?传感器的功用是什么?它是由哪几部分组成的?各部分的作用及相互关系如何?
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。
传感器的功用是:一感二传。
组成:传感器一般是由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成。
敏感元件:直接可以感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的元件。
转换元件:敏感元件的输出就是转换元件的输入,它把输入转换成电路参量。
基本转换电路:上述的电路参量进入基本转换电路中,就可以转换成电量输出。
传感器只完成被测参数到电量的基本转换。
2.试简述采样/保持器原理。
采样/保持由存储电容C,模拟开关S等组成,如图所示。
当S接通时,输出信号跟踪输入
信号,称采样阶段。
当S断开时,电容C二端一直保持断开的电压,称保持阶段。
由此
构成一个简单采样/保持器。
实际上为使采样/保持器具有足够的精度,一般在输入级和输出级均采用缓冲器,以减少信号源的输出阻抗,增加负载的输入阻抗。
在电容选择时,使其大小适宜,以保证其时间常数适中,并选用漏泄小的电容。
3.工业控制用的计算机主要有哪几种类型,它们分别适用于哪些场合?
工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器(PLC)、总线工控机等类型。
根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度,选用不同的微型计算机。
单片机或可编程控制器主要用于,控制量为开关量和少量数据信息的模拟量的小系统。
对于数据处理量大的系统,则往往采用基于各类总线结构的工控机,如STD总线工控机、IBM-PC总线工控机、Multibus工控机等。
对于多层次、复杂的机电一体化系统,则要采用分级分步式控制系统,在这种控制系统中,根据各级及控制对象的特点,可分别采用单片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。
四、简单应用题(每小题10分,共20分)
1. 刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上,已知丝杠的螺距为2mm,编码器在10秒内输出307200个脉冲,试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少?
10s内转轴转了多少转:
307200÷1024=300(转)
位移量(∵螺距T=2mm)
∴300×2=600 (mm)
转速:300÷10=30(转/秒)
2. 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。
. 1) K=2; M=5, Z=24; α=360/2*5*24=1.5º
2) f=400Hz
五、综合应用题(每小题15分,共30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?
K=1; M=3, Z=100; α=360/1*3*100=1.2º
f=600Hz
2.根据下面的电路图,编写利用该接口电路一次完成A/D转换,并把转换的结果的高8位放入R2中,低8位放入R3中的程序段。
MAIN:MOV R0,#7CH ;选择AD574,并令A0=0
MOVX @R0,A ;启动A/D转换,全12位
LOOP:NOP
JB P3.2,LOOP ;查询转换是否结束
MOVX A,@R0 ;读取高8位
MOV R2,A ;存人R2中
MOV R0,#7DH ;令A0=1
MOVX A,@R0 ;读取低4位,尾随4个0
MOV R3, A ;存入R3中。