机电液一体化习题含答案.doc

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1、1、 什么是机电一体化技术？(定义)机电一体化技术是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最佳化而建立起来的一门新的学科。通过定义，需要强调以下几点：a.并非机械与电子的简单叠加，是有着自身体系的新学科；b.是各种技术相互融合，相互渗透的结果，是新一代的生产技术；c.随着机电一体化技术的发展，各种新兴技术不断融入其中。2、 机电液一体化技术的五大要素（具体内容、实例） a. 控制系统 控制系统是机电液一体化系统的核心部分，包括了硬件部分和软件部分。电液比例换向阀，控制手柄 b. 检测系统 检测系统的功能主要是在设备运行

2、过程中对设备自身和外界环境的各种参数及状态信号进行检测，变成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。压力传感器、流量传感器 c. 动力系统 根据一定的要求，为系统提供能量和动力，使系统正常运行。柴油发动机，液压泵d. 执行系统 执行系统的功能应是根据控制信息和指令完成所要求的动作。液压马达，液压缸e. 机械本体 机械本体包括机械传动装置和机械结构装置，其主要功能是使系统零部件按照一定的空间和时间关系装配在一定的位置上，并保持特定的关系。车架，驾驶室、底盘 3、 自动控制系统的定义及实例？ 在控制系统中，控制器接受输入信号x(t),产生相应的控制作用u(t),去操纵被

3、控对象，使它的输出y(t)符合系统所提出的性能要求。当被控对象能由控制器自动操纵时，则称为自动控制系统。 输入x(t) 控制作用u(t) 输出y(t)控 制 器控 制 对 象4、 什么是开环系统和闭环系统？ 开环：作用信号是单向的，输出不能影响输入 特点：装置简单，成本低；控制精度低，抗干扰差闭环：通过负反馈把系统的输出值直接或通过测量元件引向输入端，与系统的输入量进行比较，然后利用它们的误差进行控制。特点：抗干扰能力强，控制精度高；系统存在惯性、时延时，系统可能产生振荡，甚至不稳定。5、 什么是单输入单输出系统和多输入多输出系统？ 单输入单输出（简称SISO）系统：只有一个输入量和一个输出量

4、的控制系统多输入多输出(简称MIMO）系统：包含多个输入量和多个输出量的控制系统6、 计算机控制系统的两大组成部分。 在计算机控制系统中包括了硬件和软件两大部分硬件是由计算机主机、接口电路、操作控制设备、外部设备组成，是计算机控制系统的基础软件是安装在计算机主机中的程序，它能够完成对其接口和外部设备的控制，完成对信息的处理，它包含有维持计算机主机工作的系统软件和为完成控制而进行信息处理的应用软件的两大部分，软件是计算机控制系统的关键。7、 计算机控制系统的分类。 一般分为六大类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统和计算机集成制造系统六大类。8、 传

5、感器的组成 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成9、 接触式温度传感器包括那几种 接触式温度传感器：传感器直接与被测物体接触进行温度测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度，特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。非接触式温度传感器：利用被测物体热辐射而发出红外线，从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度却较低。其优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。10、 步进电机的特点？ (1) 输出转角与输入脉冲严格成比例，且在时间

6、上与输入脉冲同步。 (2) 转动惯量小，启动、停止的时间短，一般在信号输入几毫秒至十几毫秒后使电机达到同步转速，信号切断后电机立即停止转动。(3) 输出转角的精度高，虽有相邻误差，但无累积误差。 (4) 可实现平滑无级调速，且调边范围相当宽。 (5) 借助控制线路，可获得正、反转动及间歇运动等特殊功能。11、 步进电机的工作原理。步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移的电磁机械装置。当给它输入一个电脉冲信号时，其输出轴就转动一个角度，把这个角度叫做步距角，若连续不断地给它输入电脉冲信号，它就一步一步不断地转动。步进电机的转动不受电压波动和负载变化的影响，也不受环境条件如温度、气压、冲击和

7、振动等影响，仅与控制脉冲有关。12、 正反转控制线路、自锁原理。 如右图所示，它是某车床主传动电动机的控制线路。将线路中的控制设备组成一体称为不可逆磁力启动器，它包括一个接触器KM、一个热继电器FR和一个双联按钮(启动按钮SB1和停止按钮SB2)。图中，QG是刀开关，FU是熔断器。接触器的吸引线圈和一个动合辅助触头接在控制电路中，而它的三个动合主触头则接在主电路中。合上开关QG(作启动准备)，按下SBl，接触器KM的吸引线圈得电，衔铁吸上，其主触头闭合，电动机便转起来。与此同时，KM的辅助触头也闭合，将启动按钮SB1短接，这样当松开SB1时接触器仍旧有电。像这样利用电器自己的触头保持自己的线圈

8、得电，从而保证长期工作的线路环节称为自锁环节，这种触头称为自锁触头。按下SB2，KM的线圈断电，其主触头打开，电动机便停转，同时KM的辅助触头也打开，故松手后，SB2虽仍闭合，但KM的线圈不能继续得电，从而保证了电动机不会自行启动。要使电动机再次工作，可再按SB1。13、 按行程的自动方式。 如按预定位置的自行停车与终端保护控制，生产机械常要求其工作部件移动至预定位置自行停车，其传动电动机停转。控制线路如图所示，当按下SB时，由电动机所驱动的工作部件A从点l开始移动直到点2，在这里，挡块B压下行程开关ST使工作部件停止移动。在此图中，行程开关ST的动断触点自动地起了一个“停止”按钮的作用如果工

9、作部件A的工作较频繁，则ST的动作次数很多，使可靠性大为降低，为了保证工作部件可靠工作而不致跑出导轨，可再装一个极限开关STL作限位(终端)保护。14、 PLC的基本功能。 (1) 逻辑控制功能 (2) 定时控制功能 (3) 计数控制功能 (4) 步进控制功能 (5) 数据处理功能(6) 回路控制功能 (7) 通讯联网功能 (8) 监控功能 (9) 停电记忆功能 (10)故障诊断功能15、 PLC的编程方式有那几种？ 程序的表达方式基本有四种：梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言。梯形图是当前使用最广泛的一种编程方法。16、 PLC的分类方式。 1.按结构形式分类 1）整体式PLC 2）组合式

10、PLC 3）叠装式PLC 2.按控制规模分类 1)小型PLC 2)中型PLC 3)大型PLC3.按功能分类 1）低档PLC 2）中档PLC 3）高档PLC 17、 PLC的等效继电器有哪几种？输入继电器（X）、输出继电器（Y）、时间继电器（T）、计数继电器（C）、辅助继电器（M）18、 PLC的指令系统。 (1) LD：取指令，用于与母线连接的动合触点。(2) LDI：取反指令，用于与母线连接的动断触点。(3) OUT：输出指令，用于驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器，但不能用于驱动输入继电器。(4) LD：取指令，用于与母线连接的动合触点。(5) LDI：取反指令，用于与母线连接的动

11、断触点。(6) OUT：输出指令，用于驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器，但不能用于驱动输入继电器。(7)AND：与指令，动合触点串联连接指令。(8)ANI；与非指令，动断触点串联连接指令。(9)OR：或指令，用于动合触点的并联。(10)ORI：或非指令，用于动断触点的并联。(11)ORB：块电路或指令。用于两个以上触点串联的支路与前面支路并联连接的情况。(12)ANB：电路块与指令，用于并联电路块与前面接点电路或并联电路块的串联。(13)RST：指令用于计数器或移位寄存器的复位(14)END：指令用于程序结束，即表示程序终了。 19、 三相异步电机启、停控制电路。三相异步电动机正、反

12、转控制的主电路，PLC外部接线及控制程序如图。图中，SBl为正向启动按钮，SB2为反向启动按钮，SB3为停止按钮，KMl为正向接触器，KM2为反向接触器。20、 PLC常见的输入、输出信号类型。 输入继电器（X）专门用来接收外部开关或传感器等发来的信号，它与PLC的输入端子相连。 输出继电器（Y）专门用来将输出信号传送给外部负载。 时间继电器（T）当输入条件使定时器线圈得电(是虚拟的，实际是触发器置“1”)时，启动定时器开始计时，即以0.1s为单位开始从设定的定时值递减。当定时器中设定的定时值递减到0(即延时时间到)时，定时器的输出触点就动作(动合触点闭合，动断触点断开)，并停止计时。计数继电

13、器（C），它可对外部事件或内部的脉冲进行计数，每个计数器的计数值K为1-999个数。辅助继电器（M）21、 沥青混凝土拌和设备电控系统包括那几个部分？1) 冷集料给料装置电控系统沥青拌和设备广泛采用皮带式冷集料供给装置，通过改变皮带的速度来调整某种集料的供给量。2) 集料烘干、加热控制系统沥青混凝土搅拌设备的干燥滚筒燃烧系统一般由燃烧供给系统、点火系统、空气雾化及净吹系统、温度控制系统和系统保护控制装置等5大部分组成3) 计量控制系统沥青混凝土搅拌设备的计量控制系统用来完成集料、粉料和沥青的计量工作，间歇强制式搅拌设备的计量系统与连续式搅拌设备的计量系统有所不同，在此介绍间歇强制式搅拌设备的计量系统。22、 电机制动控制电路。23、 超声波料位传感器的原理及分类。