機(jī)電一體化技術(shù)試題及其答案

《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷（一）、名詞解釋（每小題2分，共10分）.測量：是人們借助于專門設(shè)備，通過一定方法對被測對象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念過程。.靈敏度：指在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化量加與輸入變化量AX比值。即為傳感器靈敏度。S=dy/dx=AY/AX.壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時，內(nèi)部就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它兩個表面上將產(chǎn)生符號相反電荷。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)。.動態(tài)誤差：動態(tài)誤差在被測量隨時間變化過程中進(jìn)行測量時所產(chǎn)生附加誤差稱為動態(tài)誤差。.傳感器：傳感器是一種以一定精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測量裝置。二、填空題（每小題2分，共20分）.滾珠絲桿中滾珠循環(huán)方式： —內(nèi)循環(huán)—, 外循環(huán)―。.機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括―性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)、八獷、廣效益。.順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定次序完成一系列操作系統(tǒng)，順序控制器通常用 PLC。.某光柵條紋密度是50條/mm,光柵條紋間夾角0=0.001孤度，則莫爾條紋寬度是 20mm。.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，必須同時控制每一個軸位置和速度，使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。.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_002^。TOC\o"1-5"\h\z.齒輪傳動總等效慣量與傳動級數(shù) 增加而減小— 。.累計(jì)式定時器工作時有 三 。.復(fù)合控制器必定具有 ―前饋控制器— 。1/21.鉆孔、點(diǎn)焊通常選用簡單直線運(yùn)動控制. 類型。三、選擇題（每小題2分，共10分）.一般說來，如果增大幅值穿越頻率Qc數(shù)值，則動態(tài)性能指標(biāo)中調(diào)整時間ts（B）A.產(chǎn)大 B.減小 C.不變 D.不定.加速度傳感器基本力學(xué)模型是（A）A.阻尼一質(zhì)量系統(tǒng)B.彈簧一質(zhì)量系統(tǒng)C.彈簧一阻尼系統(tǒng) D.彈簧系統(tǒng).齒輪傳動總等效慣量與傳動級數(shù)（C）A.有關(guān) B.無關(guān)C.在一定級數(shù)內(nèi)有關(guān)D.在一定級數(shù)內(nèi)無關(guān).順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定次序完成一系列操作系統(tǒng)，順序控制器通常用（C）A.單片機(jī)B.2051 C.PLC D.DSP5、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和（D）等個五部分。A換向結(jié)構(gòu)B轉(zhuǎn)換電路 C存儲電路 D檢測環(huán)節(jié)四、判斷題（每小題2分，共10分）1、伺服控制系統(tǒng)比較環(huán)節(jié)是將輸入指令信號與系統(tǒng)反饋信號進(jìn)行比較，以獲得輸出 與輸入間偏差信號。（V）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)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動。如交流電機(jī)、直流電機(jī)、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。（X）3、對直流伺服電動機(jī)來說，其機(jī)械特性越硬越好。（V）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。（X）5、伺服電機(jī)驅(qū)動電路就是將控制信號轉(zhuǎn)換為功率信號，為電機(jī)提供電能控制裝置，也稱其為變流器，它包括電壓、電流、頻率、波形和相數(shù)變換。（ V）五、問答題（每小題10分，共30分）.步進(jìn)電動機(jī)常用驅(qū)動電路有哪幾種類型？答：單電源驅(qū)動電路雙電源驅(qū)動電路斬波限流驅(qū)動電路2/21

.什么是步進(jìn)電機(jī)使用特性?答：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)電動機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動狀態(tài)時，所能承受最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進(jìn)電動機(jī)制動能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時負(fù)載能力。啟動矩一頻特性 空載時步進(jìn)電動機(jī)由靜止突然啟動，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啟動頻率。啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。運(yùn)行矩頻特性步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行時所能接受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)電動機(jī)每相繞組所允許施加最大電源電壓和流過最大電流。.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面？答：應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。六、分析計(jì)算題（每小題10分，共20分）.三相變磁阻式步進(jìn)電動機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)2=100,雙拍制通電，要求電動機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min,輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少？答：1.20KHz3.6°.采用PLC設(shè)計(jì)二個電磁閥A、B工作系統(tǒng)1）按鈕x1為A電磁閥打開，按鈕x2為A電磁閥關(guān)閉（輸出y1）;2）按鈕x3為B電磁閥打開，按鈕x4為B電磁閥關(guān)閉（輸出y2）;3）只有B電磁閥在工作中，A電磁閥才能工作。3/21要求：畫出梯形圖，寫出助記符指3/212.（1）梯形圖：（2）助記符指令程序STRX1TOC\o"1-5"\h\zOR Y1ANDNOTX2OUT Y1STR X3OR Y2ANDNOTX4AND Y1OUT Y24/21《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷（二）一、名詞解釋（每小題2分，共10分）1、線性度：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、伺服控制系統(tǒng)：一種能夠跟蹤輸入指令信號進(jìn)行動作，從而獲得精確位置、速度與動力輸出自動控制系統(tǒng)。3、三相六拍通電方式：如果步進(jìn)電動機(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流通電方式。如AfABfBfBCfCfCAf…4、傳感器：是一種以一定精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測量裝置。5、系統(tǒng)精度：指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號要求精確程度；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—操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)—分級計(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.滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類： 外循環(huán)插管式內(nèi)循環(huán)反向器式。3、應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要有一單片機(jī)PLC總線工控機(jī)一等類型。4.機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括___性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效^益o5、可編程控制器主要由 CPU存儲器接口模塊____等其它輔助模塊組成。6.順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定次序完成一系列操作系統(tǒng)，順序控制器通常用 —―PLC7、現(xiàn)在常用總線工控制機(jī)有STD總線工業(yè)控制機(jī)、PC總線工業(yè)控制機(jī)和CAN總線工業(yè)控制機(jī)等。5/21

8、隔離放大器中采用耦合方式主要有兩種—變壓器隔離光電隔離_。9.某光柵條紋密度是50條/mm，光柵條紋間夾角0=0.001孤度，則莫爾條紋寬度是20mmo10.采樣/保持器在保持階段相當(dāng)于一個“ —模擬信號存儲器. 三、選擇題（每小題2分，共10分）1.一個典型機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個基本要素：ABCDA機(jī)械本體 A機(jī)械本體 B動力與驅(qū)動部分 C執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.控制與信息處理部分2、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)類型：ABCA開發(fā)性設(shè)計(jì) BA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)方案常用方法：ABCDA取代法B整體設(shè)計(jì)法A取代法B整體設(shè)計(jì)法C組合法D其它。4、機(jī)電一體化高性能化一般包含：ABCDA高速化B高精度A高速化B高精度C高效率D高可靠性。5、抑制干擾措施很多，主要包括：ABCDA屏蔽B隔離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)特性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)。（V）2、伺服控制系統(tǒng)比較環(huán)節(jié)是將輸入指令信號與系統(tǒng)反饋信號進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間偏差信號。（V）3、感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)角。（V）6/214、數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們共同特點(diǎn)是利用自身物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)位移傳感器，輸出信號都是脈沖信號，每一個脈沖代表輸入位移當(dāng)量，通過計(jì)數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計(jì)位移尺寸。（，）5、FMC控制系統(tǒng)一般分二級，分別是單元控制級和設(shè)備控制級。（，）五、問答題（每小題10分，共30分）1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如何用軟件進(jìn)行干擾防護(hù)。答：軟件濾波用軟件來識別有用信號和干擾信號，并濾除干擾信號方法，稱為軟件濾波軟件“陷井”軟件“看門狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或軟件）辦法要求使用監(jiān)控定時器定時檢查某段程序或接口，當(dāng)超過一定時間系統(tǒng)沒有檢查這段程序或接口時，可以認(rèn)定系統(tǒng)運(yùn)行出錯（干擾發(fā)生），可通過軟件進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或按事先預(yù)定方式運(yùn)行。2、滾珠絲杠副軸向間隙對系統(tǒng)有何影響？如何處理？答：如果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)動時，將產(chǎn)生空回誤差。為了消除空回誤差，在螺桿上裝配兩個螺母1和2,調(diào)整兩個螺母軸向位置，使兩個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，也提高了軸向剛度。常用調(diào)整預(yù)緊方法有下列三種。墊片調(diào)隙式螺紋調(diào)隙式齒差調(diào)隙式3、機(jī)電一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)接口電路通常使用光電藕合器，光電藕合器作用有哪些？答：（1）能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓損害，防止高壓對低壓信號系統(tǒng)損壞。（2）泄漏電流低，對于測量放大器輸入端無須提供偏流返回通路。（3）共模抑制比高，能對直流和低頻信號（電壓或電流）進(jìn)行準(zhǔn)確、安全測量。利用光電耦合方式實(shí)現(xiàn)載波調(diào)制，可獲得10kHz帶寬，但其隔離性能不如變壓器耦合。六、綜合應(yīng)用題（每小題10分，共20分）7/21

1.編寫程序：單片機(jī)讀P1.0狀態(tài)，把這個狀態(tài)傳到P1.7指示燈去，當(dāng)P1.0為高電平時指示燈亮,低電平時指示燈不亮，采用中斷完成這一輸入輸出過程，每中斷一次完成一個讀寫過程。門ROG<JOOHAJMPM *上電自私轉(zhuǎn)向主程序ortoAIMPWIZT ?指向中斷版男■于程序ORCi-QK10H 千書衽序MAIN： SETBIT<1 ）邊推邊沿觸犍方式SKTIAEXG ，允，即外部中斷口SICTBfa 允許中斷HR!之 AJMfFHERE ；主程學(xué)踏后以下腳中斷時燈-T根序1ORO門2口口HWINT= MOVA,4OFFHjvtovPl,A ；俄輸入出MOVi取開關(guān)數(shù)T?RA Fl.口送戶1.7MOVPI；輔出聊勘燈泡發(fā)光答： iJN1i411 向2.光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/mm，設(shè)細(xì)分時測得莫爾條紋數(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，則光柵此時位移是多少？測量分辨率是多少？答：光柵此時位移細(xì)分前4mm,細(xì)分后1mm測量分辨率：細(xì)分前0.01mm/線細(xì)分后:0.0258/21

《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷（五）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)、自動控制技術(shù)、檢 測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)與系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)最佳 功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。2伺服控制：伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入指令信號進(jìn)行動作，從而獲得精確位置、速度與動力輸出自動控制系統(tǒng)。3閉環(huán)控制系統(tǒng)：閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋控制系統(tǒng)。4逆變器：逆變器是將直流電變成交流電電路。5SPWM：SPWM是指脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效PWM波形。：（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。 （X）2滾珠絲桿不能自鎖。（V）3無論采用何種控制方案，系統(tǒng)控制精度總是高于檢測裝置精度。（X）4異步通信是以字符為傳輸信息單位。（V）5同步通信常用于并行通信。（X）6無條件I/O方式常用于中斷控制中。（X）7從影響螺旋傳動因素看，判斷下述觀點(diǎn)正確或錯誤（1）影響傳動精度主要是螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差（V）（2）螺桿軸向竄動誤差是影響傳動精度因素（V）（3）螺桿軸線方向與移動件運(yùn)動方向不平行而形成誤差是影響傳動精度因素（V）（4）溫度誤差是影響傳動精度因素（V）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：串行通信和并行通信。9/21.微機(jī)控制系統(tǒng)中輸入與輸出通道一般包括模擬量輸入通道模擬量輸出通道數(shù)字量輸入通道數(shù)字量輸出通道四種通道。.在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求情況下，首先應(yīng)保證系統(tǒng)和穩(wěn)定性和精度，并盡量高伺服系統(tǒng)響應(yīng)速度。.一般來說，伺服系統(tǒng)執(zhí)行元件主要分為 電磁式液壓式氣壓式和其它等四大類型。.在SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是等腰三角波，而調(diào)制波是正弦波。.異步交流電動機(jī)變頻調(diào)速：1）基頻（額定頻率）以下恒磁通變頻調(diào)速，屬于J1轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。2）基頻（額定頻率）以上弱磁通變頻調(diào)速，屬于—恒功圣調(diào)速方式。.開環(huán)步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)，主要由 環(huán)形分配器功率驅(qū)動器步進(jìn)電機(jī)等組成。.實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動機(jī)通電環(huán)形分配三種常用方法是：1）計(jì)算機(jī)軟件,2）硬件分配,3）專用環(huán)形分配器。.根據(jù)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）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng),2）直接控制系統(tǒng)，3）監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),4）分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。.應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主要有：1）單片機(jī),2）PLC,3）總線工控機(jī)等類型。.干擾傳播途徑有二種方式，其中傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號能量以圓區(qū)或W流形式，通過金屬導(dǎo)體傳遞。.抑制電磁干擾常用方法有屏蔽、隔離、濾波、接地、合理布局和軟件抗干擾技術(shù)。.電場屏蔽----通常用銅、鋁等導(dǎo)電性能良好金屬材料作屏蔽體，并應(yīng)保持良好接地。.根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器作用：1）低通濾波器：只讓低頻成分通過，而高于 截止頻率成分受到抑制、衰減，不讓通過。10/212）帶通濾波器：只讓通過，而高于部分。A換向結(jié)構(gòu) B轉(zhuǎn)換電路 C存儲電路 D檢測環(huán)節(jié)答案：2）某一頻帶內(nèi)成分 上截止頻率成分 下截止頻率成分四解答題（每小題8分，共40分）.簡述一個典型機(jī)電一體化系統(tǒng)基本組成要素。答：1）機(jī)械本體2）動力與驅(qū)動；3）傳感測試部分；4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)5）控制與信息處理單元.直齒圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙常用方法？答：1）、偏心軸套調(diào)整法2）、雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法.簡述機(jī)電一體化對機(jī)械系統(tǒng)基本要求與機(jī)械系統(tǒng)組成。答：對機(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：傳動機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)。.簡述在微機(jī)控制系統(tǒng)中I/O控制方式與I/O接口編址方式。答：程序控制方式、中斷控制方式、直接存儲器存取方式。獨(dú)立編址；與儲存器統(tǒng)一編址。.簡述伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。答：1）比較環(huán)節(jié)；2）控制器；3）執(zhí)行環(huán)節(jié)；4）被控對象；5）檢測環(huán)節(jié)。.DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？答：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.步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)中，電動機(jī)通過絲杠螺母帶動執(zhí)行部件運(yùn)動：已知：步距角0,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=?移動速度V=?答：L=（0p/360°）N；V=（0p/360°）f11/218.測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，試求測量該溫度環(huán)境分辨率和精度。答：4℃;+2℃。12/21

《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷（九）一、名詞解釋（每小題2分，共10分）.變頻調(diào)速：采用改變電機(jī)通電頻率方式來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)速方式.FMS：柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是由兩臺或兩臺以上加工中心或數(shù)控機(jī)床組成，并在加工自動化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流自動化，其基本組成部分有：自動化加工設(shè)備，工件儲運(yùn)系統(tǒng)，刀具儲運(yùn)系統(tǒng)，多層計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。.響應(yīng)特性：指是輸出量跟隨輸入指令變化反應(yīng)速度，決定了系統(tǒng)工作效率。.敏感元件：敏感元件是直接可以感受被測量變化，并輸出與被測量成確定關(guān)系元件。5.壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時，內(nèi)部就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它兩個表面上將產(chǎn)生符號相反電荷。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、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和―二―等個五部分。A換向結(jié)構(gòu) B轉(zhuǎn)換電路C存儲電路 D檢測環(huán)節(jié)2、檢測環(huán)節(jié)能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測量，并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要量綱，一般包括傳感器和 B_oA控制電路 B轉(zhuǎn)換電路C調(diào)制電路 D逆變電路3、以下可對異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速方法是—B―oA改變電壓大小 B改變電動機(jī)供電頻率C改變電壓相位 D改變電動機(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，可分為—A——、液壓式和氣動式等。A電氣式 B電磁式C磁阻式C磁阻式D機(jī)械式13/215、步進(jìn)電動機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過B決定轉(zhuǎn)角位移一種伺服電動機(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？各部分作用與相互關(guān)系如何？答：傳感器是一種以一定精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系，便于應(yīng)用某種物理量測量裝置。傳感器功用是：一感二傳。組成：傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件：直接可以感受被測量變化，并輸出與被測量成確定關(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，就可以轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器只完成被測參數(shù)到電量基本轉(zhuǎn)換。.試簡述采樣/保持器原理。采樣/保持由存儲電容C，模擬開關(guān)S等組成，如圖所示。當(dāng)S接通時，輸出信號跟蹤輸入信號,稱采樣階段。當(dāng)S斷開時，電容。二端一直保持?jǐn)嚅_電壓，稱保持階段。由此構(gòu)成一個簡單采樣/保持器。實(shí)際上為使采樣/保持器具有足夠精度，一般在輸入級和輸出級均采用緩沖器，以減少信號源輸出阻抗，增加負(fù)載輸入阻抗。在電容選擇時，使其大小適宜，以保證其時間常數(shù)適中，并選用漏泄小電容。.工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)主要有哪幾種類型，它們分別適用于哪些場合？14/21答：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。根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)大小和控制參數(shù)復(fù)雜程度，選用不同微型計(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)量和少量數(shù)據(jù)信息模擬量小系統(tǒng)。對于數(shù)據(jù)處理量大系統(tǒng)，則往往采用基于各類總線結(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。對于多層次、復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，則要采用分級分步式控制系統(tǒng)，在這種控制系統(tǒng)中，根據(jù)各級與控制對象特點(diǎn)，可分別采用單片機(jī)、可編程控制器、總線工控機(jī)和微型機(jī)來分別完成不同功能。四、簡單應(yīng)用題（每小題10分，共20分）.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個脈沖，試求刀架位移量和絲杠轉(zhuǎn)速分別是多少？答：10s內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)：307200:1024=300（轉(zhuǎn)）位移量（二.螺距T=2mm）」.300X2=600（mm）轉(zhuǎn)速：300:10=30（轉(zhuǎn)/秒）.有一脈沖電源，通過環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電步進(jìn)電機(jī)定子勵磁繞組，測得步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min,已知轉(zhuǎn)子有24個齒，求：1）步進(jìn)電機(jī)步距角；2）脈沖電源頻率。答：1） K=2;M=5,Z=24;a=360/2*5*24=1.5。f=400Hz五、綜合應(yīng)用題（每小題15分，共30分）.三相變磁阻式步進(jìn)電動機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)2=100,雙拍制通電，要求電動機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min,輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少?15/21

.答：K=1;M=3,Z=100;a=360/1*3*100=1.2°f=600Hz.根據(jù)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。R0，#7CH低8位放入R3中程序段。R0，#7CH；選擇AD574，并令A(yù)0=0答：MAIN：MOVMOVX@R0，A啟動A/D轉(zhuǎn)換，全12位LOOP：NOPJBP3.2，LOOP；查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束JBP3.2，LOOP；查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束MOVXA，@R0讀取高M(jìn)OVXA，@R0讀取高8位MOVR2，；存人MOVR2，；存人R2中MOVR0，#7DH；令A(yù)0=1MOVXA，MOVR0，#7DH；令A(yù)0=1MOVXA，@R0；讀取低4位，尾隨4個0MOVR3，；存入MOVR3，；存入R3中《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷（十）一、名詞解釋（每小題2分，共10分）16/21

.單片機(jī)：它是把組成微機(jī)CPU、存儲器I/O接口電路、定時器/計(jì)數(shù)器等制作在一塊集成芯片上構(gòu)成一個完整計(jì)算機(jī)。.I/O接口：1/。接口電路也簡稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息連接部件（電路）。它在主機(jī)和外圍設(shè)備之間信息交換中起著橋梁和紐帶作用。.I/O通道：I/O通道也稱為過程通道。它是計(jì)算機(jī)和控制對象之間信息傳送和變換連接通道.串行通信：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)一個固定時間長度，一位一位串行傳送和接收。串行通信又分為全雙工方式和半雙工方式、同步方式和異步方式。.直接存儲器存取（DMA）：硬件在外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（DMA）而不通過CPU。二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）.步進(jìn)電動機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過A脈沖寬度 B脈沖數(shù)量C脈沖相位 D脈沖占空比.對于交流感應(yīng)電動機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s范圍為（A.1<s<2 B.0<s1 C.-1<s<1.PWM指是（C）。A.機(jī)器人 B.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng) C.脈寬調(diào)制.PD稱為（C）控制算法。A.比例 B.比例微分 C.比例積分.在數(shù)控系統(tǒng)中，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（A）A.插補(bǔ) B.切割 C.畫線三、簡答題（每小題5分，共30分）.試簡述光電式轉(zhuǎn)速傳感器測量原理。決定轉(zhuǎn)角位移一種伺服電動機(jī)。（B）B）。D.-1<s<0決定轉(zhuǎn)角位移一種伺服電動機(jī)。（B）B）。D.-1<s<0D.可編程控制器D.比例積分微分方法實(shí)現(xiàn)?？?自動每轉(zhuǎn)一周，光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等電脈沖，根據(jù)測量單位時間內(nèi)脈沖數(shù)N，則可測出轉(zhuǎn)速為n60N亍式中 Z?——圓盤上縫隙數(shù)；n——轉(zhuǎn)速（r/min）;t——測量時間（s）。.試述可編程控制器工作原理。答：可編程控制器有兩種基本工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）和停止（STOP）狀態(tài)。不管是在哪種狀態(tài)，PLC都是反復(fù)不斷地重復(fù)進(jìn)行，直至PLC停機(jī)。在每次循環(huán)中，若處于運(yùn)行（RUN）狀態(tài)，可編程控制器完成5個階斷，如圖所示。若處于停止（STOP）狀態(tài)，PLC也要循環(huán)進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)。.在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？是否模擬輸入通道中必須采用采樣/保持器？為什么？答：由于任何一種A/D轉(zhuǎn)換器都需要有一定時間來完成量化與編碼操作，因此，在轉(zhuǎn)換過程中，模擬量不能發(fā)生變化，否則，將直接影響轉(zhuǎn)換精度。采樣/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D轉(zhuǎn)換時，保證輸入A/D轉(zhuǎn)換器模擬量不發(fā)生變化。模擬輸入通道中不一定非得采用采樣保持器。當(dāng)輸入模擬量信號變化緩慢時，也可省去采樣/保持器。.柔性制造系統(tǒng)主要特點(diǎn)有哪些？答：（1）柔性高，適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)；（2）系統(tǒng)內(nèi)機(jī)床工藝能力上是相互補(bǔ)充和相互替代；（3）可混流加工不同零件；（4）系統(tǒng)局部調(diào)整或維修不中斷整個系統(tǒng)運(yùn)作；（5）多層計(jì)算機(jī)控制，可以和上層計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；（6）可進(jìn)行三班無人干預(yù)生產(chǎn)。18/215步進(jìn)電動機(jī)是什么電機(jī)？它驅(qū)動電路功能是什么？答：步進(jìn)電動機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移一種伺服電動機(jī)，成本較低,易于采用計(jì)算機(jī)控制，且比直流、交流電動機(jī)組成開環(huán)控制系統(tǒng)精度高，因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制伺服系統(tǒng)中。步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路實(shí)際上是一個功率開關(guān)電路，為使步進(jìn)電動機(jī)能輸出足夠轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動負(fù)載工作，提供足夠功率控制信號。6.伺服控制系