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1、机电一体化电气系统设计习题机电一体化电气系统设计习题 (一一)一、名词解释一、名词解释 (每小题 2 分，共 10 分)1. 测量2.灵敏度3. 压电效应4. 动态误差 5. 传感器一、一、1. 是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。2. 指在稳态下，输出的变化量指在稳态下，输出的变化量 Y 与输入的变化量与输入的变化量 X 的比值。即为传感器灵敏度。的比值。即为传感器灵敏度。S=dy/dx=Y/X3. 某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现
2、象，同时在它的两个表面上将某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。4. 动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。5. 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便
3、于应用的某种物理量 的测量装置。的测量装置。二、填空题二、填空题 （每小题 2 分，共 20 分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： _，_。2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 _， _，_ ， _。3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_。4. 某光栅的条纹密度是 50 条/mm，光栅条纹间的夹角 =0.001 孤度，则莫尔条纹的宽度是_。5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的_，使它们同步协调到达目标点。6. 某 4 极交流感应电机，电源频率为 50Hz，转速为 1470r/min，则转差率为_。7.
4、齿轮传动的总等效惯量与传动级数_。8. 累计式定时器工作时有_。9. 复合控制器必定具有_。10. 钻孔、点焊通常选用_类型。三、选择题三、选择题 （每小题 2 分，共 10 分）1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率 c 的数值，则动态性能指标中的调整时间 ts ( )A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是 ( )A. 阻尼质量系统 B. 弹簧质量系统 C. 弹簧阻尼系统 D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 ( )A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的
5、系统，顺序控制器通常用 ( )A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（ ） 等个五部分。A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D 检测环节四、判断题四、判断题 （每小题 2 分，共 10 分)1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出 与输入间的偏差信号。（ ）2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。（ ）3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（ ）4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距
6、角越小，位移的控制精度越低。（ ）5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（ ）五、问答题五、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、分析计算题六、分析计算题 (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?机电一体化电气系统设计习题机电一体化电气系统设计习题 (二二
7、)一、名词解释一、名词解释 (每小题 2 分，共 10 分)1、线性度 2、伺服控制系统 3、三相六拍通电方式 4、传感器 5、系统精度1、所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。又称、所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。又称 为非线性误差。为非线性误差。2、一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。、一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3、如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如
8、、如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如 A AB B BCC CA4、是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量、是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量 的测量装置。的测量装置。5、指输出量复现输入信号要求的精确程度；、指输出量复现输入信号要求的精确程度；二、填空题二、填空题 （每小题 2 分，共 20 分)1、计算机在控制中的应用方式主要有_。2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类： _。3、应用于工业控制的计算机主要有 _等类型。4. 机电一体化系统，设计指标和评价标准
9、应包括_。5、可编程控制器主要由_等其它辅助模块组成。6. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_。7、现在常用的总线工控制机有 _ 、PC 总线工业控制机和 CAN 总线工业控制机等。8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_。9. 某光栅的条纹密度是 50 条/mm，光栅条纹间的夹角 =0.001 孤度，则莫尔条纹的宽度是_。10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_”。三、选择题三、选择题 （每小题 2 分，共 10 分）1.一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：A 机械本体 B 动力与驱动部分 C 执行机构 D. 控制及信息处理部分2、机
10、电一体化系统（产品）开发的类型A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D 其它 3、机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法A 取代法 B 整体设计法 C 组合法 D 其它。4、机电一体化的高性能化一般包含A 高速化 B 高精度 C 高效率 D 高可靠性。5、抑制干扰的措施很多，主要包括A 屏蔽 B 隔离 C 滤波 D 接地和软件处理等方法四、判断题四、判断题 （每小题 2 分，共 10 分)1、变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。（ ）2、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（
11、 ）3、感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（ ）4、数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（ ）5、FMC 控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（ ）五、问答题五、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
12、合器，光电藕合器的作用有哪些？六、综合应用题六、综合应用题 (每小题 10 分，共 20 分)1.编写程序：单片机读 P1.0 的状态,把这个状态传到 P1.7 指示灯去，当 P1.0 为高电平时指示灯亮,低电平时指示灯不亮,采用中断完成这一输入输出过程，每中断一次完成一个读写过程。 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？机电一体化电气系统设计习题机电一体化电气系统设计习题 (三三)一、名词解释一、名词解释 (每小题 2 分，共 10 分)1.机电
13、一体化 2.自动控制 3.开环控制系统 4.逆变器 5. PWM1 机电一体化机电一体化-从系统的观点出发，将机械技术从系统的观点出发，将机械技术 、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。2.自动控制自动控制由控制装置自动进行操作的控制。由控制装置自动进行操作的控制。3.开环控制系统开环控制系统无反馈的控制系统。无反馈的控制系统。4.逆变器逆变器把固定的直流电变成固定或可调的交流电的把固定的直流电变成固定或可调的交流电的 DC/AC 变流器。变流器。5. PWM通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。二二 判断题判断题 (每空 1 分，共 10 分)1. 直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。（ ）2. 滚珠丝杆不能自锁。（ ）3. D/A 转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。（ ）
