机电一体化
2012-2013学年A卷
一．填空题。
1.应用于工业控制的计算机主要有（单片机）（PLC）（工控机）等类型。
2.滚珠螺旋传动中，滚珠的循环方式可分为（内循环）和（外循环）。
3.微机控制中的输入和输出通道一般包括（模拟输入）（数字输入）（模拟输出）（数字输出）四种通道。
4.在进行传动比的分配时，若按照等效转动惯量最小原则，小功率装置的传动比应（前小后大），大功率装置的传动比（前小后大），若按照质量最小原则，小功率装置的传动比应（平均分配【前后相等】），大功率装置的传动比应（前大后小）。
二．简答题
1.（题目看不大清楚，囧）【大概是：机电一体化系统的主要组成部分有哪些？简要说明每部分的作用】
答案：传感器单元：（）信号的检测，转换输出功能。
控制单元：实现程序控制、检测信号判别和计算机控制等。
驱动单元：驱动各种执行设备。
动力单元：位系统提供能量和动力。
执行单元：根据控制信息和指令完成要求的动作。
接口单元：将各要素或子系统连接成一个有机整体。
2.直流电源的主要性能指标有哪些？简述开关电源和线性稳压电源的区别。
答案：（1）主要性能指标： a 输出电压 b 输出功率（或电流） c 电源的输出纹波大小
（2）a 开关电源：体积小、功率大、质量轻、输出纹波大。 b 线性电源：相同功率下，体积较大、质量较大、输出纹波小。
3.机电一体化系统中常用的放大器有哪几种？并说明其特点。答案：（1）普通运算放大器可以设计各种放大电路，应用多种场合，价格较便宜。
（2）测量放大器又叫做仪表放大器，应用于高精密测量场合，输入阻抗高，可差分输入。
（3）隔离放大器应用于输入和输出需要隔离的场合，价格较高。
（4）程控放大器放大倍数可以通过程序有级控制，价格较高，常用于多路数据采集系统中。
4.机电一体化系统中，数据采集系统常见类型有哪些？画出其结构形式并说明优缺点。
答案：（图片无能为力，勉强如下）
图a只能应用于单路信号的数据采集；图b各通道通过模拟多路开关公用一个采样保持器和A/D，实现多路巡回采样，各通道间有相位差，成本较低，满足一般数采要求；图c(没了)
5.从通讯速率、通讯距离、通讯方式、传输介质等方面说明RS232、RS485主要特点？
答案：（1）通讯速率：RS232和RS485没有本质区别，可灵活设置。（2）RS232通讯距离较近，小于15米；RS485通讯距离较远，可达1000米；（3）RS232属于全双工通讯方式，RS485属于半双工通讯方式；（4）RS232一般采用屏蔽线，RS485一般采用双纹线。
6.与其他传动方式相比，滚珠螺旋传动有何优点？
答案：（1）传动效率高；（2）运动平稳；（3）能够预紧；（4）工作寿命长；（5）定位精度和重复定位精度高；（6）同步性好；（7）可靠性高；（8）不能自锁；（9）成本较高。
7.画图说明光电耦合的光电隔离原理和使用注意事项。
答案：1.（图，抱歉）
2.（文字答案没有显示）。
三．（没有拍到）
四．设计分析题
1.某传感器的输出信号范围为0~250mV，输出阻抗20MΩ，设计信号调理电路，将信号放大为±5V，画出电路原理图，选择参数并简要说明。
2.设计一个双路输出直流稳压电源。其中，输入为220V AC、50Hz 市电，输出为+5V、0.5A和+24V、0.2A两组独立电源（不共地），画出电路图，标出器件值，并进行设计说明。
答案：（答案是有，看照片）
3.设计一个三相交流异步电动机变频调速控制系统，实现电机转速的闭环控制。提供三相交流异步电动机、变频器、增量式光电编码器和PLC，画出系统原理框图、并说明工作原理。
答案：（看照片，估计你也看不清）。
4.如图所示的开环步进电机控制系统，求丝杠导程t。
【控制器】——【驱动器】（x分数：10）——【步进电机】（布距角：1.8°）——【减速器】（减速比：2）——【丝杠螺母副】（丝杠导程：t）——【工作台】（脉冲当量：0.001mm）
2011-2012学年试卷A
一．概念题。
1.A/D量化误差。
2.脉冲当量/步进电机。
3.香农采样定理。
二．填空题。
1.在经典控制理论中，分析线性系统的常用方法有（）和（）。
2.从产品使用要求的角度看，性能指标可划分为（）（）和（）等三类。
3.根据仿真时钟与实际时钟的比例关系，仿真可分为（）（）和（）三种。
4.微机控制系统中的输入和输出通道一般包括（）、（）、（）、（）四种通道。
5.机电一体化是从系统的观点出发，将（）、（）、（）、机械技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个系统最优而建立的一门新的科学技术。
三．简答题。
1.机电一体化系统的主要组成部分有哪些？简要说明每部分的
作用。
2.直流电源的主要性能指标有哪些？简述开关电源和线性稳压电源的区别。
3.机电一体化系统中常用的放大器有哪几种？并说明其特点。
4.机电一体化系统中，数据采集系统常见类型有哪些？画出其结构形式并说明优缺点。
5.（没有拍到，题目上说每小题6分，共30分，应该是少了第5题。）
四．设计分析题。
1.某传感器的输出信号范围为0~500mV，输出阻抗30MΩ。设计信号调理电路，将该信号放大为±5V，画出电路原理图，选择参数并简要说明。
2.（纳尼，有没有拍到...）
3.设计一个三相交流异步电动机变频调速控制系统，实现电机转速的闭环控制。提供三相交流异步电动机、变频器、增量式光电编码器和PLC。画出系统原理图，并说明工作原理。
4.分析、说明如图所示计算机控制系统中信号的变换与传输的过程、原理。
