機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題及答案

一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1.測(cè)量2.靈敏度3.壓電效應(yīng)4.動(dòng)態(tài)誤差5.傳感器二、填空題（每小題2分，共20分)1.滾珠絲桿中滾珠循環(huán)方式：_內(nèi)旋換和外循環(huán)2.機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含__________，__________，__________，__________。3.次序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先要求次序完成一系列操作系統(tǒng)，次序控制器通慣用________。4.某光柵條紋密度是50條/mm，光柵條紋間夾角θ=0.001孤度，則莫爾條紋寬度是_______________________。5.連續(xù)路徑控制類中為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動(dòng)，必須同時(shí)控制每一個(gè)軸______________________，使它們同時(shí)協(xié)調(diào)抵達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。6.某4極交流感應(yīng)電機(jī)，電源頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1470r/min，則轉(zhuǎn)差率為_____________。7.齒輪傳動(dòng)總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)__________________________________________。8.累計(jì)式定時(shí)器工作時(shí)有_____________________________________________________。9.復(fù)合控制器必定具備__________________________________。10.鉆孔、點(diǎn)焊通常選取_______________________________________類型。三、選擇題（每小題2分，共10分）1.通常說來，假如增大幅值穿越頻率ωc數(shù)值，則動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中調(diào)整時(shí)間ts()A.產(chǎn)大B.減小C.不變D.不定2.加速度傳感器基本力學(xué)模型是()A.阻尼—質(zhì)量系統(tǒng)B.彈簧—質(zhì)量系統(tǒng)C.彈簧—阻尼系統(tǒng)D.彈簧系統(tǒng)3.齒輪傳動(dòng)總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)()A.關(guān)于B.無關(guān)C.在一定級(jí)數(shù)內(nèi)關(guān)于D.在一定級(jí)數(shù)內(nèi)無關(guān)4.次序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先要求次序完成一系列操作系統(tǒng)，次序控制器通慣用()A.單片機(jī)B.2051C.PLCD.DSP5、伺服控制系統(tǒng)通常包含控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行步驟、比較步驟和檢測(cè)步驟等個(gè)五部分。A換向結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)換電路C存放電路D檢測(cè)步驟四、判斷題（每小題2分，共10分)1、伺服控制系統(tǒng)比較步驟是將輸入指令信號(hào)與系統(tǒng)反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以取得輸出與輸入間偏差信號(hào)。（）2、電氣式執(zhí)行元件能將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械力，并用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。如交流電機(jī)、直流電機(jī)、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。（）3、對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)來說，其機(jī)械特征越硬越好。（）4、步進(jìn)電機(jī)步距角決定了系統(tǒng)最小位移，步距角越小，位移控制精度越低。（）5、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路就是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)，為電機(jī)提供電能控制裝置，也稱其為變流器，它包含電壓、電流、頻率、波形和相數(shù)變換。（）五、問答題（每小題10分，共30分)1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)慣用驅(qū)動(dòng)電路有哪幾個(gè)類型?2.什么是步進(jìn)電機(jī)使用特征?3.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大致上應(yīng)包含哪些方面?一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1.是人們借助于專門設(shè)備，經(jīng)過一定方法對(duì)被測(cè)對(duì)象搜集信息，取得數(shù)據(jù)概念過程。2.指在穩(wěn)態(tài)下，輸出改變量ΔY與輸入改變量ΔX比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=ΔY/ΔX3.一些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時(shí)，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它兩個(gè)表面上將產(chǎn)生符號(hào)相反電荷。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。4.動(dòng)態(tài)誤差在被測(cè)量隨時(shí)間改變過程中進(jìn)行測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生附加誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。5.傳感器是一個(gè)以一定精準(zhǔn)度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測(cè)量裝置。二、填空題（每小題2分，共20分)1.內(nèi)循環(huán)外循環(huán)2.性能指標(biāo)系統(tǒng)功效使用條件經(jīng)濟(jì)效益3.PLC4.20mm5.位置和速度6.0.027.增加而減小8.29.前饋控制器10.簡(jiǎn)單直線運(yùn)動(dòng)控制三、選擇題（每小題2分，共10分）1.B.2.A3.C.4.C5、D四、判斷題（每小題2分，共10分)1、√2、×3、√4、×5、√五、問答題（每小題10分，共30分)1.單電源驅(qū)動(dòng)電路雙電源驅(qū)動(dòng)電路斬波限流驅(qū)動(dòng)電路2.步距誤差步距誤差直接影響執(zhí)行部件定位精度。最大靜轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在某相一直通電而處于靜止不動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所能承受最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反應(yīng)了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時(shí)負(fù)載能力。開啟矩一頻特征空載時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止突然開啟，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行所允許最高頻率稱為最高開啟頻率。開啟頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩關(guān)于。運(yùn)行矩頻特征步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接收最高頻率稱為最高工作頻率，它與步距角一起決定執(zhí)行部件最大運(yùn)行速度。最大相電壓和最大相電流分別是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每相繞組所允許施加最大電源電壓和流過最大電流。3.應(yīng)包含系統(tǒng)功效、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1、線性度2、伺服控制系統(tǒng)3、三相六拍通電方式4、傳感器5、系統(tǒng)精度二、填空題（每小題2分，共20分)1、計(jì)算機(jī)在控制中應(yīng)用方式主要有_____________________________。2.滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類：_____________________________。3、應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要有______________________________等類型。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含________________________________。5、可編程控制器主要由_____________________________等其它輔助模塊組成。6.次序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先要求次序完成一系列操作系統(tǒng)，次序控制器通慣用_______________________________________________________。7、現(xiàn)在慣用總線工控制機(jī)有________、PC總線工業(yè)控制機(jī)和CAN總線工業(yè)控制機(jī)等。8、隔離放大器中采取耦合方式主要有兩種_____________________________。9.某光柵條紋密度是50條/mm，光柵條紋間夾角θ=0.001孤度，則莫爾條紋寬度是_______________________。10.采樣/保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“_____________________________”。三、選擇題（每小題2分，共10分）1.一個(gè)經(jīng)典機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：A機(jī)械本體B動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分C執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.控制及信息處理部分2、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)類型A開發(fā)性設(shè)計(jì)B適應(yīng)性設(shè)計(jì)C變參數(shù)設(shè)計(jì)D其它3、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案慣用方法A取代法B整體設(shè)計(jì)法C組正當(dāng)D其它。4、機(jī)電一體化高性能化通常包含A高速化B高精度C高效率D高可靠性。5、抑制干擾方法很多，主要包含A屏蔽B隔離C濾波D接地和軟件處理等方法四、判斷題（每小題2分，共10分)1、變流器中開關(guān)器件開關(guān)特征決定了控制電路功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（）2、伺服控制系統(tǒng)比較步驟是將輸入指令信號(hào)與系統(tǒng)反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以取得輸出與輸入間偏差信號(hào)。（）3、感應(yīng)同時(shí)器是一個(gè)應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。（）4、數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同時(shí)器等，它們共同特點(diǎn)是利用本身物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)位移傳感器，輸出信號(hào)都是脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖代表輸入位移當(dāng)量，經(jīng)過計(jì)數(shù)脈沖就能夠統(tǒng)計(jì)位移尺寸。（）5、FMC控制系統(tǒng)通常分二級(jí)，分別是單元控制級(jí)和設(shè)備控制級(jí)。（）五、問答題（每小題10分，共30分)1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，怎樣用軟件進(jìn)行干擾防護(hù)。2、滾珠絲杠副軸向間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響？怎樣處理？六、綜合應(yīng)用題(每小題10分，共20分)2.光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/mm，設(shè)細(xì)分時(shí)測(cè)得莫爾條紋數(shù)為400，試計(jì)算光柵位移是多少毫米？若經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為400，則光柵此時(shí)位移是多少？測(cè)量分辨率是多少？一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1、所謂傳感器線性度就是其輸出量與輸入量之間實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線程度。又稱為非線性誤差。2、一個(gè)能夠跟蹤輸入指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而取得精準(zhǔn)位置、速度及動(dòng)力輸出自動(dòng)控制系統(tǒng)。3、假如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，這種通電方式稱為單雙相輪番通電方式。如A→AB→B→BC→C→CA→…4、是一個(gè)以一定精準(zhǔn)度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測(cè)量裝置。5、指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求精準(zhǔn)程度；二、填空題（每小題2分，共20分)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（SCC）直接數(shù)字控制系統(tǒng)2.外循環(huán)插管式內(nèi)循環(huán)反向器式3、單片機(jī)PLC總線工控機(jī)4.性能指標(biāo)系統(tǒng)功效使用條件經(jīng)濟(jì)效益。5、CPU存放器接口模塊6.PLC7、STD總線工業(yè)控制機(jī)8、變壓器隔離光電隔離9.20mm10.模擬信號(hào)存放器三、選擇題（每小題2分，共10分）1.ABCD2、ABC3、ABCD4、ABCD5、ABCD四、判斷題（每小題2分，共10分)1、（√）2、（√）3、（√）4、（√）5、（√）五、問答題（每小題10分，共30分)1、軟件濾波用軟件來識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)方法，稱為軟件濾波軟件“陷井”軟件“看門狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或軟件）方法要求使用監(jiān)控定時(shí)器定時(shí)檢驗(yàn)?zāi)扯纬绦蚧蚪涌?，?dāng)超出一定時(shí)間系統(tǒng)沒有檢驗(yàn)這段程序或接口時(shí)，能夠認(rèn)定系統(tǒng)運(yùn)行犯錯(cuò)（干擾發(fā)生），可經(jīng)過軟件進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或按事先預(yù)定方式運(yùn)行。2、假如滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形，則當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生空回誤差。為了消除空回誤差，在螺桿上裝配兩個(gè)螺母1和2，調(diào)整兩個(gè)螺母軸向位置，使兩個(gè)螺母中滾珠在承受載荷之前就以一定壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反側(cè)面，使其產(chǎn)生一定變形，從而消除了軸向間隙，也提升了軸向剛度。慣用調(diào)整預(yù)緊方法有以下三種。墊片調(diào)隙式螺紋調(diào)隙式齒差調(diào)隙式。六、綜合應(yīng)用題(每小題10分，共20分)1光柵此時(shí)位移細(xì)分前4mm,細(xì)分后1mm測(cè)量分辨率:細(xì)分前0.01mm/線細(xì)分后:0.025一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1.機(jī)電一體化2自動(dòng)控制3.開環(huán)控制系統(tǒng)4.逆變器二判斷題(每空1分，共10分)1.直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌是用來支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件按給定方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。（）2.滾珠絲桿不能自鎖。（）3.D/A轉(zhuǎn)換方式可分為并行轉(zhuǎn)換串行轉(zhuǎn)換方式。（）4.同時(shí)通信是以字符為傳輸信息單位。（）5.異步通信慣用于并行通道。（）6.查詢I/O方式慣用于中止控制中。（）7.串行通信能夠分為以下四種方式：1）全雙工方式；（）2）半雙工方式；（）3）同時(shí)通信；（）4）異步通信。（）三填空題：(每空1分，共40分)1.從控制角度講，機(jī)電一體化可分為控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。2.在機(jī)電一體化中傳感器輸出電信號(hào)參量形式能夠分為:；；三種形式。3.多點(diǎn)接地：優(yōu)點(diǎn)：，缺點(diǎn)：。4.通常來說，伺服系統(tǒng)基本組成為、、和等四大部分組成5.在SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是，而調(diào)制波是。6.從電路上隔離干擾三種慣用方法是:隔離，隔離，隔離。7.開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由、和等組成。8.實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配三種慣用方法是：1），2），3）。9.產(chǎn)生電磁干擾必備三個(gè)條件是：，，。10.干擾傳輸路徑有二種方式：1）傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號(hào)能量以或形式，經(jīng)過金屬導(dǎo)體傳遞。2）幅射耦合方式：干擾信號(hào)能量以形式，經(jīng)過空間感應(yīng)傳遞。11.指出以下干擾哪幾個(gè)屬于傳導(dǎo)耦合方式：,;哪幾個(gè)屬于幅射耦合方式：,,。A.靜電干擾B.磁場(chǎng)干擾C.漏電干擾D.共阻抗感應(yīng)干擾E.電磁輻射干擾。12.磁場(chǎng)屏蔽---對(duì)高頻交變磁場(chǎng)應(yīng)采取金屬材料作屏蔽體；對(duì)低頻交變磁場(chǎng)應(yīng)采取材料作屏蔽體，并確保磁路通暢。13.一點(diǎn)接地中：1）串聯(lián)接地：優(yōu)點(diǎn)：，缺點(diǎn)：，2）并聯(lián)接地：優(yōu)點(diǎn)：，缺點(diǎn)：，僅適適用于電路。四解答題(每小題5分，共40分)

1．一個(gè)經(jīng)典機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含哪些幾個(gè)基本要素？2．斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙慣用方法？3、簡(jiǎn)述直流伺服電動(dòng)機(jī)兩種主要控制方式工作原理。4.在微機(jī)控制系統(tǒng)中，主機(jī)和外圍設(shè)備間所交換信息通常分為哪三類？5．?dāng)?shù)據(jù)信息可分為哪幾個(gè)？7.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng):已知：步距角θ，脈沖數(shù)N，頻率f，絲杠導(dǎo)程p，試求執(zhí)行部件:位移量L=?移動(dòng)速度V=?一名詞解釋(每小題2分，共10分)1機(jī)電一體化--從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機(jī)地加以綜合，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)最好化一門新科學(xué)技術(shù)。2.自動(dòng)控制—由控制裝置自動(dòng)進(jìn)行操作控制。3.開環(huán)控制系統(tǒng)—無反饋控制系統(tǒng)。4.逆變器—把固定直流電變成固定或可調(diào)交流電DC/AC變流器。二判斷題(每空1分，共10分)1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.×7. 1） √1 2）√ 3）√ 4）√三填空題（(每空1分，共40分）1.開環(huán)、閉環(huán)2.電壓輸出電流輸出頻率輸出3.互不干擾接線多復(fù)雜4.控制器功率放大器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)裝置5.等腰三角波（三相）正弦波6.光電變壓器繼電器7.環(huán)形分配器功率放大器步進(jìn)電動(dòng)機(jī)8.1）采取計(jì)算機(jī)軟件分配器2）小規(guī)模集成電路搭接硬件分配器3）專用模塊分配器9．干擾源傳輸路徑接收干擾對(duì)象原系統(tǒng)系統(tǒng)10.1）電壓；電流。2）電磁場(chǎng)。11.C,D;A,BE。12.銅和鋁等導(dǎo)電性能好；鐵等高導(dǎo)磁率。13．1）最簡(jiǎn)單，；前后相互干擾，2）干擾小，；接線多，復(fù)雜，低頻（<1MHZ）。四解答題(每小題5分，共40分)1、機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測(cè)試部分、控制及信息處理部分2.1）墊片調(diào)整法2）軸向壓簧調(diào)整法3、一個(gè)是電樞電壓控制，即在定子磁場(chǎng)不變情況下，經(jīng)過控制施加在電繞組兩頭端電壓信號(hào)來控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；另一個(gè)是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制即經(jīng)過改變勵(lì)磁電流大小來改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。4、數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息5、（1）數(shù)字量（2）模擬量（3）開關(guān)量（4）脈沖量7、L=(θp/360°)N；V=(θp/360°)f一、名詞解釋（每小題2分共10分）機(jī)電一體化2、柔性制造系統(tǒng)3、靜態(tài)設(shè)計(jì)4、系統(tǒng)軟件5、感應(yīng)同時(shí)器二、填空題（每空１分，共3０分）1、對(duì)伺服系統(tǒng)技術(shù)要求是____________、____________、____________、___________。2、機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)步驟：____________、____________。3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)類型包含________________________、_______________________、監(jiān)督控制系統(tǒng)、________________________。接口基本功效主要有______________、放大、_________________。對(duì)直線導(dǎo)軌副基本要求是_________________________、_____________________、____________________、__________________和平穩(wěn)。7．機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具備良好侍服性能，要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理___________、_____________、____________、____________、并滿足小型、輕量等要求。8、伺服系統(tǒng)基本組成包含______________、_____________________、檢測(cè)裝置、____________________。9、工作接地分為_______________、______________。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）3.簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制基本原理。4.控制系統(tǒng)接地通目標(biāo)。四、分析題（每小題20分，共40分)1.半橋逆變電路工作原理。

一、名詞解釋（每小題2分共10分）1、機(jī)電一體化:機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)技術(shù)功效復(fù)合最好功效價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。2、柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上加工中心或數(shù)控機(jī)床組成，并在加工自動(dòng)化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流自動(dòng)化3、靜態(tài)設(shè)計(jì)：是指依據(jù)系統(tǒng)功效要求，經(jīng)過研究制訂出機(jī)械系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案。4、系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是由計(jì)算機(jī)制造廠商提供，用來管理計(jì)算機(jī)本身資源和方便用戶使用計(jì)算機(jī)軟件。5、感應(yīng)同時(shí)器:感應(yīng)同時(shí)器是一個(gè)應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。二、填空題（每空１分，共3０分）1、系統(tǒng)精度穩(wěn)定性響應(yīng)特征工作頻率2、靜態(tài)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)3、分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)5數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、通信聯(lián)絡(luò)6、導(dǎo)向精度高耐磨性好足夠剛度對(duì)溫度改變不敏感性。7．阻尼合理剛度大抗振性好間隙小8、控制器、執(zhí)行步驟、比較步驟9、一點(diǎn)接地多點(diǎn)接地三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）3.直流伺服電動(dòng)機(jī)控制方式主要有兩種：一個(gè)是電樞電壓控制，即在定子磁場(chǎng)不變情況下，經(jīng)過控制施加在電樞繞組兩端電壓信號(hào)來控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；另一個(gè)是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制，即經(jīng)過改變勵(lì)磁電流大小來改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。采取電樞電壓控制方式時(shí)，因?yàn)槎ㄗ哟艌?chǎng)保持不變，其電樞電流能夠達(dá)成額定值，對(duì)應(yīng)輸出轉(zhuǎn)矩也能夠達(dá)成額定值，因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而采取勵(lì)磁磁場(chǎng)控制方式時(shí)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下磁場(chǎng)已靠近飽和，因而只能經(jīng)過減弱磁場(chǎng)方法來改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。因?yàn)殡姌须娏鞑辉试S超出額定值，因而伴隨磁場(chǎng)減弱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，但輸出轉(zhuǎn)矩下降，輸出功率保持不變，所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式。4.控制系統(tǒng)接地通目標(biāo)。將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位一個(gè)公共參考點(diǎn)（大地）實(shí)現(xiàn)低阻抗連接，稱之謂接地。接地目標(biāo)有兩個(gè)：一是為了安全，比如把電子設(shè)備機(jī)殼、機(jī)座等與大地相接，當(dāng)設(shè)備中存在漏電時(shí)，不致影響人身安全，稱為安全接地；二是為了給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位，比如脈沖數(shù)字電路零電位點(diǎn)等，或?yàn)榱艘种聘蓴_，如屏蔽接地等。稱為工作接地。工作接地包含一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地兩種方式。四、分析題（每小題20分，共40分)1.半橋逆變電路原理如左圖所表示，它有兩個(gè)導(dǎo)電臂，每個(gè)導(dǎo)電臂由一個(gè)可控元件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)足夠大電容，使得兩個(gè)電容聯(lián)結(jié)點(diǎn)為直流電源中點(diǎn)。設(shè)電力晶體管Vl和V2基極信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)各有半周正偏和反偏，且二者互補(bǔ)。當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，其工作波形如右圖所表示。輸出電壓波形u0為矩形波，其幅值為Um=Ud/2輸出電流i0波形隨負(fù)載阻抗角而異。設(shè)t2時(shí)刻以前V1導(dǎo)通。t2時(shí)刻給V1關(guān)斷信號(hào)，給V2導(dǎo)通信號(hào)，但感性負(fù)載中電流i0不能立刻改變方向，于是VD2導(dǎo)通續(xù)流。當(dāng)t3時(shí)刻i0降至零時(shí)VD2截止，V2導(dǎo)通，i0開始反向。一樣，在t4時(shí)刻給V2關(guān)斷信號(hào)，給V1導(dǎo)通信號(hào)后，V2關(guān)斷，VD1先導(dǎo)通續(xù)流，t5時(shí)刻V1才導(dǎo)通。當(dāng)V1或V2導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流和電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載提供能量；而當(dāng)VD1或VD2導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流和電壓反方向，負(fù)載中電感能量向直流側(cè)反饋，既負(fù)載將其吸收無功效量反饋回直流側(cè)。反饋回能量暫時(shí)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容中，直流側(cè)電容起到緩沖這種無功效量作用。二極管VD1、VD2是負(fù)載向直流側(cè)反饋能量通道，同時(shí)起到使負(fù)載電流連續(xù)作用，VD1、VD2被稱為反饋二極管或續(xù)流二極管。一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1機(jī)電一體化2伺服控制3閉環(huán)控制系統(tǒng)4逆變器二判斷題：(每小題1分，共10分)1在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。（）2滾珠絲桿不能自鎖。（）3不論采取何種控制方案，系統(tǒng)控制精度總是高于檢測(cè)裝置精度。（）4異步通信是以字符為傳輸信息單位。（）5同時(shí)通信慣用于并行通信。（）6無條件I/O方式慣用于中止控制中。（）7從影響螺旋傳動(dòng)原因看，判斷下述觀點(diǎn)正確或錯(cuò)誤（1）影響傳動(dòng)精度主要是螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差（）（2）螺桿軸向竄動(dòng)誤差是影響傳動(dòng)精度原因（）（3）螺桿軸線方向與移動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向不平行而形成誤差是影響傳動(dòng)精度原因（）（4）溫度誤差是影響傳動(dòng)精度原因（）三、選擇題(每小題1分，共40分)1.在計(jì)算機(jī)和外部交換信息中，按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為：通信和通信。2.微機(jī)控制系統(tǒng)中輸入與輸出通道通常包含、、、四種通道。3.在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求情況下，首先應(yīng)確保系統(tǒng)和，并盡可能高伺服系統(tǒng)響應(yīng)速度。4.通常來說，伺服系統(tǒng)執(zhí)行元件主要分為、、和其它等四大類型。5.在SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是，而調(diào)制波是。6.異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速：基頻（額定頻率）以下恒磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式?；l（額定頻率）以上弱磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式。7.開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由、和等組成。8.實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配三種慣用方法是：1），2），3）。9.依照計(jì)算機(jī)在控制中應(yīng)用方式，把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為四類：1），2），3），4）。10．應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要有：1），2），3）等類型。11.干擾傳輸路徑有二種方式，其中傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號(hào)能量以或形式，經(jīng)過金屬導(dǎo)體傳遞。12.抑制電磁干擾慣用方法有屏蔽、、、、合理布局和軟件抗干擾技術(shù)。13.電場(chǎng)屏蔽----通慣用金屬材料作屏蔽體，并應(yīng)保持良好。14．依照頻率特征解釋以下濾波器作用：1）低通濾波器：只讓經(jīng)過，而高于受到抑制、衰減，不讓經(jīng)過。2）帶通濾波器：只讓經(jīng)過，而高于部分。A換向結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)換電路C存放電路D檢測(cè)步驟四解答題(每小題8分，共40分)1．簡(jiǎn)述一個(gè)經(jīng)典機(jī)電一體化系統(tǒng)基本組成要素。2．直齒圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙慣用方法？3．簡(jiǎn)述機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)基本要求及機(jī)械系統(tǒng)組成。4.簡(jiǎn)述在微機(jī)控制系統(tǒng)中I/O控制方式及I/O接口編址方式。5．簡(jiǎn)述伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。6．DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？7.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng):已知：步距角θ，脈沖數(shù)N，頻率f，絲杠導(dǎo)程p，試求執(zhí)行部件:位移量L=?移動(dòng)速度V=?8.測(cè)量某加熱爐溫度范圍為100~1124℃，線性溫度變送器輸出0~5V，用ADC0809轉(zhuǎn)換器輸入到微機(jī)控制系統(tǒng)中，試求測(cè)量該溫度環(huán)境分辨率和精度。一名詞解釋(每小題2分，共10分)

1機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)最好功效價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。2伺服控制系統(tǒng)是一個(gè)能夠跟蹤輸入指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而取得精準(zhǔn)位置、速度及動(dòng)力輸出自動(dòng)控制系統(tǒng)。3閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具備反饋控制系統(tǒng)。4逆變器是將直流電變成交流電電路。二判斷題(每小題1分，共10分)1（×）2（√）3（×）4（√）5（×）6（×）7（√）（√）（√）（√）三、選擇題(每小題1分，共40分)1.串行通信并行通信2.模擬量輸入通道模擬量輸出通道數(shù)字量輸入通道數(shù)字量輸出通道3.穩(wěn)定性和精度4.電磁式液壓式氣壓式5.等腰三角波正弦波6.恒轉(zhuǎn)矩恒功率7.環(huán)形分配器功率驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)8.計(jì)算機(jī)軟件硬件分配專用環(huán)形分配器9.操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)直接控制系統(tǒng)監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10．單片機(jī)PLC總線工控機(jī)11.電壓電流12.隔離濾波接地13.銅鋁等導(dǎo)電性能良好接地14．1）低頻成份截止頻率成份2）某一頻帶內(nèi)成份上截止頻率成份下截止頻率成份四解答題(每小題8分，共40分)1．1）機(jī)械本體2）動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)；3）傳感測(cè)試部分；4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)5）控制及信息處理單元2．1）、偏心軸套調(diào)整法2）、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法3．對(duì)機(jī)械系統(tǒng)基本要求：高精度；快速響應(yīng)；良好穩(wěn)定性。機(jī)械系統(tǒng)組成：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4.程序控制方式、中止控制方式、直接存放器存取方式。獨(dú)立編址；與儲(chǔ)存器統(tǒng)一編址。5．1)比較步驟；2)控制器；3)執(zhí)行步驟；4)被控對(duì)象；5)檢測(cè)步驟。6．輸入工作方式：（1）直通方式（2）單緩沖方式（3）雙緩沖方式輸出工作方式：（1）單極性輸出（2）雙極性輸出7.L=(θp/360°)N；V=(θp/360°)f8.4℃;+2℃。一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1.機(jī)電一體化2.分辨力3.靈敏度(測(cè)量)4.永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī):5.復(fù)合控制器二、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共10分)1.受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)一個(gè)反饋控制系統(tǒng)稱(

)A.次序控制系統(tǒng)B.伺服系統(tǒng)

C.數(shù)控機(jī)床

D.工業(yè)機(jī)器人2.齒輪傳動(dòng)總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)(

)A.增加而減小

B.增加而增加

C.減小而減小

D.改變而不變3.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和(

)A.內(nèi)循環(huán)插管式

B.外循環(huán)反向器式C.內(nèi)、外雙循環(huán)

D.內(nèi)循環(huán)反向器式4.某光柵條紋密度是100條/mm，光柵條紋間夾角θ=0.001孤度，則莫爾條紋寬度是(

)A.100mm

B.20mm

C.10mm

D.0.1mm5.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出是與轉(zhuǎn)速(

)A.成正比交流電壓

B.成反比交流電壓C.成正比直流電壓

D.成反比直流電壓三、簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大致上應(yīng)包含哪些方面?2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)慣用驅(qū)動(dòng)電路有哪幾個(gè)類型?其中哪種電路適于永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?3、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和參考脈沖伺服系統(tǒng)輸入信號(hào)是什么?輸出軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、位置各自與哪些原因關(guān)于?4、什么是PLC掃描工作制?5、PWM工作原理?四、計(jì)算題(每小題10分，共20分)1.三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子80個(gè)齒。(1)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為60r/min,單雙拍制通電，輸入脈沖頻率為多少?(2)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，單拍制通電，輸入脈沖頻率為多少?2.三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。(1)該電動(dòng)機(jī)為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少?(2)堵轉(zhuǎn)時(shí)定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率各為多少?(3)空載時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率各為一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)最好功效價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。2傳感器能檢測(cè)到最小輸入增量稱分辨力，在輸入零點(diǎn)附近分辨力稱為閾值。3靈敏度(測(cè)量)傳感器在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下輸入改變對(duì)輸出改變比值。4以電子換向取代了傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)電刷換向電動(dòng)機(jī)。5復(fù)合控制器帶有前饋控制系統(tǒng)反饋控制器。它作用是使系統(tǒng)能以穩(wěn)定零誤差跟蹤已知輸入信號(hào)。二、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共10分)1.B2.A3.B4.C5.C三、簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1、系統(tǒng)功效性能指標(biāo)使用條件經(jīng)濟(jì)效益2、單極驅(qū)動(dòng)雙極驅(qū)動(dòng)高低電壓驅(qū)動(dòng)斬波電路驅(qū)動(dòng)細(xì)分電路3、參考脈沖序列轉(zhuǎn)速與參考脈沖頻率成正比輸出軸轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向電平?jīng)Q定位置由位置電平?jīng)Q定4、即檢測(cè)輸入變量求解當(dāng)前控制邏輯以及修正輸出指令,重復(fù)進(jìn)行。5、斬波器調(diào)壓基本原理是經(jīng)過晶閘管或自關(guān)斷器件控制，將直流電壓斷續(xù)加到負(fù)載（電機(jī)）上，利用調(diào)整通、斷時(shí)間改變來改變負(fù)載電壓平均值。斬波器調(diào)壓控制直流伺服電機(jī)速度方法又稱為脈寬調(diào)制（PulseWidthModulation）直流調(diào)速。四、計(jì)算題(每小題10分，共20分)1)K=2;M=3,Z=80;α=360/2*3*80=0.75of=480Hz2)K=1;M=3,Z=80;α=360/1*3*80=1.5of=400Hz2.三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。(1)4極，空載轉(zhuǎn)差率n=(1500-1450)/1500=3.3%(2)50Hz(3)50Hz16.5Hz一、名詞解釋(每小題2分，共10分)１、檢測(cè)傳感器２、伺服電動(dòng)機(jī)3、靜壓軸承4、靜壓導(dǎo)軌5、屏蔽二、填空題（每小題１分，共30分）1、機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見軸承包含____________、___________、__________、磁軸承。2、機(jī)電一體化系統(tǒng)通常由______________、_____________、接口、__________________、_____________、______________等部分組成。.3、按干擾耦合模式干擾可分為靜電干擾、____________________、__________________、_________________、_______________等干擾類型。.4、機(jī)電一體化是從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，將_____________、____________、___________、機(jī)械技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機(jī)加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)________而建立一門新科學(xué)技術(shù)。5、伺服系統(tǒng)基本組成部分包含_____________、____________、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、___________四大部分。6、用軟件識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)、并濾去干擾信號(hào)方法稱為_____________、識(shí)別信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)有_____________、______________。7、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)類型大致可分為________________、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、________________。8、機(jī)電一體化系統(tǒng)包含______________、_____________、信息處理技術(shù)、____________、____________、總體等相關(guān)技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)總傳動(dòng)比確定最好選擇方案有______________________、_____________________、質(zhì)量最小標(biāo)準(zhǔn)。三、問答題（每小題10分,共40分）2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)慣用驅(qū)動(dòng)電路有哪幾個(gè)類型?3、用軟件進(jìn)行“線性化”處理時(shí)，采取計(jì)算法原理是怎樣？4、模擬式四、分析擴(kuò)展RAM6264地址范圍和和工作原理。（20分傳感器信號(hào)處理過程包含哪些步驟？）一、名詞解釋(每小題2分，共10分)１、檢測(cè)傳感傳感器是一個(gè)以一定精準(zhǔn)度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測(cè)量裝置。２、伺服電動(dòng)機(jī)是一個(gè)能夠跟蹤輸入指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而取得精準(zhǔn)位置、速度及動(dòng)力輸出電動(dòng)機(jī)3、靜壓軸承從外部油源給軸瓦提供壓力油，使球磨機(jī)進(jìn)、出料端大軸在高壓油膜作用下浮起，與軸瓦無直接接觸，處于液體磨擦狀態(tài)，從而極大地降低了起動(dòng)力矩和旋轉(zhuǎn)阻力矩，4、靜壓導(dǎo)軌是在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌面間通入壓力油或壓縮空氣，使運(yùn)動(dòng)件浮起，以確保兩導(dǎo)軌面間處于液體或氣體摩擦狀態(tài)下工作。5、屏蔽是利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥珊袪罨驓钇帘误w，將干擾源或干擾對(duì)象包圍起來從而割斷或減弱干擾場(chǎng)空間耦合通道，阻止其電磁能量傳輸。二、填空題（每小題１分，共30分）1、滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承靜壓軸承磁軸承。2、機(jī)械本體動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感器檢測(cè)部分控制及處理部分.3、為靜電干擾磁場(chǎng)耦合干擾漏電耦合干擾.4、檢測(cè)技術(shù)伺服技術(shù)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)5、控制器檢測(cè)步驟比較步驟被控對(duì)象6、軟件濾波時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)空間標(biāo)準(zhǔn)屬性標(biāo)準(zhǔn)7、開發(fā)性設(shè)計(jì)變參數(shù)設(shè)計(jì)8、機(jī)械技術(shù)檢測(cè)技術(shù)伺服技術(shù)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)9轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小標(biāo)準(zhǔn)三、問答題（每小題10分,共40分）2、單極驅(qū)動(dòng)雙極驅(qū)動(dòng)高低電壓驅(qū)動(dòng)斬波電路驅(qū)動(dòng)細(xì)分電路3、當(dāng)輸出電信號(hào)與傳感器參數(shù)之間有確定數(shù)字表示式時(shí)，就可采取計(jì)算法進(jìn)行非線性賠償。即在軟件中編制一段完成數(shù)字表示式計(jì)算程序，被測(cè)參數(shù)經(jīng)過采樣、濾波和標(biāo)度變換后直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算后數(shù)值即為經(jīng)過線性化處理輸出參數(shù)。在實(shí)際工程上，被測(cè)參數(shù)和輸出電壓經(jīng)常是一組測(cè)定數(shù)據(jù)。這時(shí)如仍想采取計(jì)算法進(jìn)行線性化處理，則可應(yīng)用數(shù)字上曲線擬合方法對(duì)被測(cè)參數(shù)和輸出電壓進(jìn)行擬合，得出誤差最小近似表示式。4、模擬式傳感器信號(hào)處理過程包含:將非電物理量轉(zhuǎn)換成電量，并經(jīng)放大、濾波等一系列處理后，需經(jīng)模/數(shù)變換將模擬量變成數(shù)字量，才能送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程包含信號(hào)采樣/保持、多路轉(zhuǎn)換（多傳感器輸入時(shí)）、A/D處理等過程。四、分析擴(kuò)展RAM6264地址范圍和和工作原理。（20分）RAM6264地址范圍為0000H~1FFFHP0口與6264I/O數(shù)據(jù)線相連，另首先經(jīng)74LS373與6264低8位地址線連；P2.0~P2.4與6264高5相連；6264寫使端與單片機(jī)WR相連；輸出使能端與單片機(jī)RD相連；CS片選信號(hào)端直接接地。采取MOVX@DPTR來訪問此RAM一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1、DMA2、中止3、共模干擾、伺服控制技術(shù)5、串行通信二、填空題（每空１分，共3０分）1、機(jī)電一體化是從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)____________、____________、___________、信息技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機(jī)加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)________而建立一門新科學(xué)技術(shù)。2、機(jī)電一體化產(chǎn)品中需要檢測(cè)物理量分成____________和____________兩種形式。3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)類型包含________________________、_______________________、監(jiān)督控制系統(tǒng)、________________________。4機(jī)械結(jié)構(gòu)原因?qū)κ谭到y(tǒng)性能影響有__________________、____________________、結(jié)構(gòu)彈性變形、__________________間隙影響。接口基本功效主要有______________、放大、_________________。對(duì)直線導(dǎo)軌副基本要求是_________________________、_____________________、____________________、__________________和平穩(wěn)。7．機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具備良好侍服性能，要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理___________、___________、__________、____________、并滿足小型、輕量等要求。8、伺服系統(tǒng)基本組成包含______________、_____________________、檢測(cè)裝置、____________________。9、確定機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案方法有_______________、組正當(dāng)、______________。10、STD總線技術(shù)特點(diǎn)_________________、______________、______________________、高可靠性。四、分析擴(kuò)展ROM27256工作地址范圍和工作原理(30分)一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1、外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（DMA）而不經(jīng)過CPU2、為了提升CPU效率和使系統(tǒng)具備良好實(shí)時(shí)性，采取中止方式CPU就無須花費(fèi)大量時(shí)間去查詢各外圍設(shè)備狀態(tài)了。而是當(dāng)外圍設(shè)備需要請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，向CPU發(fā)出中止請(qǐng)求，CPU響應(yīng)外圍設(shè)備中止，停頓執(zhí)行當(dāng)前途序，轉(zhuǎn)去行一個(gè)外圍設(shè)備服務(wù)程序，中止處理完成，CPU又返回來執(zhí)行原來程序。3、共模干擾往往是指同時(shí)加載在各個(gè)輸入信號(hào)接口斷共有信號(hào)干擾。4、伺服控制技術(shù)是一個(gè)能夠跟蹤輸入指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而取得精準(zhǔn)位置、速度及動(dòng)力輸出自動(dòng)控制技術(shù)。5、串行通信是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送。在傳輸過程中，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定時(shí)間長(zhǎng)度，一位一位串行傳送和接收。二、填空題（每空１分，共3０分）機(jī)械技術(shù)檢測(cè)技術(shù)伺服技術(shù)協(xié)調(diào)工作電量非電量操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)4、阻尼摩擦慣量變換耦合導(dǎo)向精度高耐磨性好足夠剛度對(duì)溫度改變不敏感性7、摩擦小度大振性好隙小8、控制器執(zhí)行步驟比較步驟9、取代法整體法10、模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成修改和擴(kuò)展方便四、分析擴(kuò)展ROM27256工作地址范圍和工作原理(30分)ROM27256地址范圍為0000H~7FFFHP0口與27256I/O數(shù)據(jù)線相連，另首先經(jīng)8282與27256低8位地址線連；用于擴(kuò)展32KB片外ROM；P2.0~P2.6與272567相連；6264寫使端與單片機(jī)WR相連；輸出使能端OE與單片機(jī)PSEN相連；CE片選信號(hào)端與P2.7相連。采取MOVC@A+PC或MOVC@A+DPTR來訪問此ROM一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1.變頻調(diào)速2.FMS3.響應(yīng)特征4.敏感元件5.壓電效應(yīng)二、選擇題（每小題2分，共10分）1、伺服控制系統(tǒng)通常包含控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行步驟、比較步驟和_________等個(gè)五部分。A換向結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)換電路C存放電路D檢測(cè)步驟2、檢測(cè)步驟能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換成比較步驟所需要量綱，通常包含傳感器和_______。A控制電路B轉(zhuǎn)換電路C調(diào)制電路D逆變電路3、以下可對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速方法是_______。A改變電壓大小B改變電動(dòng)機(jī)供電頻率C改變電壓相位D改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)4、執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，可分為________、液壓式和氣動(dòng)式等。A電氣式B電磁式C磁阻式D機(jī)械式5、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是經(jīng)過________決定轉(zhuǎn)角位移一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。A脈沖寬度B脈沖數(shù)量C脈沖相位D脈沖占空比三、簡(jiǎn)答題(每小題10分，共30分)1什么叫傳感器？傳感器功用是什么？它是由哪幾部分組成？各部分作用及相互關(guān)系怎樣？2.試簡(jiǎn)述采樣/保持器原理。3.工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)主要有哪幾個(gè)類型，它們分別適適用于哪些場(chǎng)所？四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題(每小題10分，共20分)

1.刻線為1024增量式角編碼器安裝在機(jī)床絲杠轉(zhuǎn)軸上，已知絲杠螺距為2mm，編碼器在10秒內(nèi)輸出307200個(gè)脈沖，試求刀架位移量和絲杠轉(zhuǎn)速分別是多少？2.有一脈沖電源，經(jīng)過環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電步進(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求：1）步進(jìn)電機(jī)步距角；2）脈沖電源頻率。五、綜合應(yīng)用題(每小題15分，共30分)1.三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min，輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少?2.依照下面電路圖,編寫利用該接口電路一次完成A/D轉(zhuǎn)換,并把轉(zhuǎn)換結(jié)果高8位放入R2中,低8位放入R3中程序段。一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1.采取改變電機(jī)通電頻率方式來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)速方式2.柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上加工中心或數(shù)控機(jī)床組成，并在加工自動(dòng)化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流自動(dòng)化，其基本組成部分有：自動(dòng)化加工設(shè)備，工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，多層計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。3.響應(yīng)特征：指是輸出量跟隨輸入指令改變反應(yīng)速度，決定了系統(tǒng)工作效率。4.敏感元件是直接能夠感受被測(cè)量改變，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系元件。5.壓電效應(yīng)：一些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時(shí)，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它兩個(gè)表面上將產(chǎn)生符號(hào)相反電荷。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。二、選擇題（每小題2分，共10分）1、D2、B3、B4、A5、B三、簡(jiǎn)答題(每小題10分，共30分)1.傳感器是一個(gè)以一定精準(zhǔn)度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測(cè)量裝置。傳感器功用是：一感二傳。組成：傳感器通常是由敏感元件、傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件：直接能夠感受被測(cè)量改變，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系元件。轉(zhuǎn)換元件：敏感元件輸出就是轉(zhuǎn)換元件輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量?；巨D(zhuǎn)換電路：上述電路參量進(jìn)入基本轉(zhuǎn)換電路中，就能夠轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器只完成被測(cè)參數(shù)到電量基本轉(zhuǎn)換。2.采樣/保持由存放電容C，模擬開關(guān)S等組成，如圖所表示。當(dāng)S接通時(shí)，輸出信號(hào)跟蹤輸入信號(hào)，稱采樣階段。當(dāng)S斷開時(shí)，電容C二端一直保持?jǐn)嚅_電壓，稱保持階段。由此組成一個(gè)簡(jiǎn)單采樣/保持器。實(shí)際上為使采樣/保持器具備足夠精度，通常在輸入級(jí)和輸出級(jí)均采取緩沖器，以降低信號(hào)源輸出阻抗，增加負(fù)載輸入阻抗。在電容選擇時(shí)，使其大小適宜，以確保其時(shí)間常數(shù)適中，并選取漏泄小電容。3.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要有單片微型計(jì)算機(jī)、可編程序控制器（PLC）、總線工控機(jī)等類型。依照機(jī)電一體化系統(tǒng)大小和控制參數(shù)復(fù)雜程度，選取不一樣微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)或可編程控制器主要用于，控制量為開關(guān)量和少許數(shù)據(jù)信息模擬量小系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)處理量大系統(tǒng)，則往往采取基于各類總線結(jié)構(gòu)工控機(jī)，如STD總線工控機(jī)、IBM-PC總線工控機(jī)、Multibus工控機(jī)等。對(duì)于多層次、復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，則要采取分級(jí)分步式控制系統(tǒng)，在這種控制系統(tǒng)中，依照各級(jí)及控制對(duì)象特點(diǎn)，可分別采取單片機(jī)、可編程控制器、總線工控機(jī)和微型機(jī)來分別完成不一樣功效。四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題(每小題10分，共20分)

1.10s內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)：307200÷1024=300（轉(zhuǎn)）位移量（∵螺距T=2mm）∴300×2=600(mm)轉(zhuǎn)速：300÷10=30（轉(zhuǎn)/秒）2.1)K=2;M=5,Z=24;α=360/2*5*24=1.5o2)f=400Hz五、綜合應(yīng)用題(每小題15分，共30分)K=1;M=3,Z=100;α=360/1*3*100=1.2of=600Hz2MAIN：MOVR0，#7CH；選擇AD574，并令A(yù)0=0MOVX@R0，A；開啟A/D轉(zhuǎn)換，全12位LOOP：NOPJBP3.2，LOOP；查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束MOVXA，@R0；讀取高8位MOVR2，A；存人R2中MOVR0，#7DH；令A(yù)0=1MOVXA，@R0；讀取低4位，尾隨4個(gè)0MOVR3，A；存入R3中……一、名詞解釋(每小題2分，共10分)1.單片機(jī)2.I/O接口3.I/O通道4.串行通信5.直接存放器存取（DMA）二、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共10分)1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是經(jīng)過決定轉(zhuǎn)角位移一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。A脈沖寬度B脈沖數(shù)量C脈沖相位D脈沖占空比2.對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s范圍為（）。A.1<s<2

B.0<s1C.-1<s<1

D.-1<s<03.PWM指是（）。A.機(jī)器人

B.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)C.脈寬調(diào)制

D.可編程控制器4.PD稱為（）控制算法。A.百分比

B.百分比微分C.百分比積分

D.百分比積分微分5.在數(shù)控系統(tǒng)中，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采取（）方法實(shí)現(xiàn)。A.插補(bǔ)

B.切割C.畫線

D.自動(dòng)三、簡(jiǎn)答題(每小題5分，共30分)1.試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量原理。2.試述可編程控制器工作原理。3.在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？是否模擬輸入