五、问答题（每小题10分，共30分)
1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?
2. 什么是步进电机的使用特性?
3. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?
六、分析计算题(每小题10分，共20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?
2. 采用PLC设计二个电磁阀A、B工作的系统
1) 按钮x1为A电磁阀打开，按钮x2为A电磁阀关闭(输出y1);
2) 按钮x3为B电磁阀打开，按钮x4为B电磁阀关闭(输出y2);
3) 只有B电磁阀在工作中，A电磁阀才能工作。
要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。
五、问答题（每小题10分，共30分)
1. 单电源驱动电路双电源驱动电路斩波限流驱动电路
2. 步距误差步距误差直接影响执行部件的定位精度。
最大静转矩是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时，所能承受的最大外加转矩，亦即所能输出的最大电磁转矩，它反映了步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力。
启动矩一频特性空载时步进电动机由静止突然启动，并不失步地进入稳速运行所允许的最高频率称为最高启动频率。启动频率与负载转矩有关。
运行矩频特性步进电动机连续运行时所能接受的最高频率称为最高工作频率，它与步距角一起决定执行部件的最大运行速度。
最大相电压和最大相电流分别是指步进电动机每相绕组所允许施加的最大电源电压和流过的最大电流。
3. 应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。
六、分析计算题(每小题10分，共20分)
1. 20KHz 3.6º
2. (1) 梯形图：（２）助记符指令程序：
STR X1
OR Y1
AND NOT X2
OUT Y1
STR X3
OR Y2
AND NOT X4
AND Y1
OUT Y2
五、问答题（每小题10分，共30分)
1、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护。
2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？
3、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器的作用有哪些？
2. 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？
五、问答题（每小题10分，共30分)
1、软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波
软件“陷井”
软件“看门狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行。
2、如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式
3、（1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。
（2）泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。
（3）共模抑制比高，能对直流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量。
利用光电耦合方式实现载波调制，可获得10kHz带宽，但其隔离性能不如变压器耦合。
六、综合应用题
2. 光栅此时的位移
细分前4mm, 细分后1mm
测量分辨率:
细分前0.01 mm/线细分后:0.025
《机电一体化技术》试卷(三)
四解答题(每小题5分，共40分)
1．一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？
2．斜齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？
3、简述直流伺服电动机两种主要控制方式的工作原理。
4. 在微机控制系统中，主机和外围设备间所交换的信息通常分为哪三类？
5．数据信息可分为哪几种？
6．DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？
7.步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动:
已知：步距角θ，脉冲数N ，频率 f ，丝杠导程p ，试求执行部件:
位移量L= ? 移动速度V=?
8.有一变化量为0 ~ 16V的模拟信号，采用4位A/D转换器转换成数字量，输入到微机控制系统中，试求其量化单位q＝？，量化误差最大值emax＝？
1、机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分
2.1）垫片调整法2）轴向压簧调整法
3、一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电绕组两头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的强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。
4、数据信息、状态信息和控制信息
5、（1）数字量（2）模拟量（3）开关量（4）脉冲量
6、（1）直通方式（2）单缓冲方式（3）双缓冲方式
（1）单极性输出（2）双极性输出
7、L =(θp/360°)N ；V =(θp/360°)f
8、量化单位q＝1V，量化误差最大值emax＝±0.5V。
三、简答题（每小题5分，共20分）
1. FMC的基本控制功能。
2. PWM脉宽调速原理。
3. 简述直流伺服电机两种控制的基本原理。
4. 控制系统接地通的目的。
四、分析题 1. 半桥逆变电路的工作原理2. 分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原1、6－小齿轮
2、5－大齿轮3－齿轮4－预载装置7－齿条
三、简答题（每小题5分，共20分）
1. （1）单元中各加工设备的任务管理与调度，其中包括制定单元作业计划、计划的管理与调度、设备和
单元运行状态的登录与上报。
（2）单元内物流设备的管理与调度，这些设备包括传送带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、工件装卸站等。
（3）刀具系统的管理，包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求、将刀具分发至需要它的机床等。2.
