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1、 .wd.机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5 SPWM6单片机7 I/O接口 8 I/O通道9 串行通信10直接存储器存取DMA二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。2 滚珠丝杆不能自锁。3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。4 异步通信是以字符为传输信息单位。5 同步通信常用于并行通信。6 无条件I/O方式常用于中断控制中。7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误1影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差2螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素3螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形
2、成的误差是影响传动精度的因素4温度误差是影响传动精度的因素三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过 B 决定转角位移的一种伺服电动机。A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为B。A.1s2B.0s 1 C.-1s1D.-1s03.PWM指的是C。A.机器人B.计算机集成系统 C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为B控制算法。A.比例B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用A方法实现。A.插补B.切割 C.画线D.自动四、填空题 1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输
3、方式可分为 ：串行 通信和并行通信。2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道 数字量输出通道 四种通道。3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。4. 一般来说，伺服系统的执行元件主要分为电磁式 液压式 气压式和其它 等四大类型。5. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是等腰三角波， 而调制波是正弦波6. 异步交流电动机变频调速：a) 基频额定频率以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩 调速方式。b) 基频额定频率以上的弱磁通变频调速，属于恒功率调速方式。7. 开环步进电动机控制系统，主要由
4、.环形分配器 功率驱动器 步进电机等组成。8. 1. 实现步进电动机通电2. 环形分配的三种常用方法是：1计算机软件2硬件分配，3专用环形分配器9. 根据计算机在控制中的应用方式，把计算机控制系统分为四类：1操作指导控制系统2直接控制系统3监视计算机控制系统4分级计算机控制系统10应用于工业控制的计算机主要有：1单片机2PLC，3总线工控机等类型。11.干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以电压或电流的形式，通过金属导体传递。12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离 滤波 接地合理布局和软件抗干扰技术。13. 电场屏蔽-通常用铜、铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体，并应保持
5、良好接地。14根据频率特性解释以下滤波器的作用：1低通滤波器：只让低频成分通过，而高于截止频率成分受到抑制、衰减，不让通过。2带通滤波器：只让某一频带内的成分通过，而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过。五、简答题1. 试简述光电式转速传感器的测量原理。2. 试述可编程控制器的工作原理。3. 在模拟输入通道中，采样/保持器有什么作用是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器为什么4. 柔性制造系统的主要特点有哪些5 步进电动机是什么电机它的驱动电路的功能是什么?6. 伺服控制系统一般包括哪几个局部每局部能实现何种功能六、解答题 (每题5分，共40分)1简述一个典型的机电一体
6、化系统的 根本组成要素。2直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法 3简述机电一体化对机械系统的 根本要求及机械系统的组成。4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式。5简述伺服系统的构造组成。6DAC0832有哪三种输入工作方式有哪二种输出工作方式7. 有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，测得步进电机的转速为100r/min，转子有24个齿，求： 1步进电机的步距角；2脉冲电源的频率。8. 测量某加热炉温度范围为1001124，线性温度变送器输出05V，用ADC0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。
7、七、计算题1. 某光栅传感器，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假设经四倍细分后，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2. 假设12位A/D转换器的参考电压是 2 .5V，试求出其采样量化单位q 。假设输入信号为1V，问转换后的输出数据值是多少。八、综合应用题 (每题15分，共30分)1.分析以以下图调整齿侧间隙的原理1、4锥齿轮 2、3键 5压簧 6螺母 7轴 2、周向弹簧调整法2. 分析以以下图差动螺旋传动原理设螺杆3左、右两段螺纹的旋向一样，且导程分别为Ph1和Ph2。2为可动螺母机电一体化复习题参考答案一 名词解释1
8、机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最正确功能价值的系统工程技术。2 伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进展动作，从而获得准确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3 闭环控制系统是指具有反响的控制系统。4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。5 SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。6 它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。7 I/O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息
9、的连接部件电路。它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。 8 I/O通道也称为过程通道。它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。9 串行通信是数据按位进展传送的。在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。10 硬件在外设与内存间直接进展数据交换DMA而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由
10、于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距一样，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量单位时间内的脉冲数N，则可测出转速为 式中 Z圆盘上的缝隙数；n转速(rmin)；t测量时间(s)。2. 可编程控制器有两种 根本的工作状态，即运行RUN和停顿STOP状态。不管是在哪种状态，PLC都是反复不断地重复进展，直至PLC停机。在每次循环中，假设处于运行RUN状态，可编程控制器完成5个阶断，如以下图。假设处于停顿STOP状态，PLC也要循环进展内部处理和通信服务。3. 由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作，因此，在转换过程中，模拟量不能发生变化，否则，将直接
11、影响转换精度。采样/保持器SamPLE/Hold就是使在A/D转换时，保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器。当输入的模拟量信号变化缓慢时，也可省去采样/保持器。4. 1柔性高，适应多品种中小批量生产；2系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；3可混流加工不同的零件；4系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；5多层计算机控制，可以和上层计算机联网；6可进展三班无人干预生产。5. 步进电动机又称电脉冲马达，是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机，本钱较低，易于采用计算机控制，且比直流交流电动机组成的开环控制系统精度高，因而被广泛应用于开环控制的伺
12、服系统中。步进电动机驱动电路实际上是一个功率开关电路，为使步进电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作，提供的足够功率的控制信号。6. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比拟环节等个五局部。比拟环节是将输入的指令信号与系统的反响信号进展比拟，以获得输出与输入间的偏差信号，通常由专门的电路或计算机来实现；控制器通常是计算机或PID控制电路；其主要任务是比照拟元件输出的偏差信号进展变换处理，以控制执行元件按要求动作；执行元件按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作，机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。被控对象是指被控制的
13、机构或装置，是直接完成系统目的的主体，一般包括传动系统、执行装置和负载；检测环节指能够对输出进展测量，并转换成比拟环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。六、解答题(每题5分，共40分)1 1机械本体2动力与驱动；3传感测试局部；4执行机构5控制及信息处理单元21、偏心轴套调整法 2、双片薄齿轮错齿调整法3对机械系统的 根本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。独立编址；与储存器统一编址。5 1) 比拟环节；2) 控制器；3) 执行环节；4) 被控对象；5) 检测环节。6输入工作方式：
14、1直通方式2单缓冲方式3双缓冲方式输出工作方式：1单极性输出2双极性输出7. 1) K=2; M=5, Z=24; =360/2*5*24=1.52) f=400Hz8. 4 ; +2。七、计算题1) 100：1=400： x=4 mm四细分：400：1=400：x=1mm分辨率：1400=2.5(m)2) q=fmaxfmin/2i=5/212=0.00122 n=3.5/0.00122=28692869化为二进制为101100110101八、综合应用题 (每题15分，共30分)1. 在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5，其轴向力大小由螺母6调节。锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动，从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。1、4锥齿轮 2、3键 5压簧 6螺母 7轴 2. 当螺杆转动角时，可动螺母2的移动距离为 1 如果Ph1与Ph2相差很小，则 L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。假设螺杆3左、
