《機電一體化系統(tǒng)》模擬試卷1及參考答案

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1、 Word 可修改 《機電一體化系統(tǒng)》模擬試卷1及參考答案 一、名詞解釋 （每題3分　共15分） 1、 機電一體化 2、步進電動機 3、靈敏度(測量) 4、變頻調(diào)速 5、FMS 二、填空題（每空１分，共20分） 1、對伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是____________、____________、____________、___________。 2、機電一體化的機械系統(tǒng)設(shè)計主要包括兩個環(huán)節(jié)：____________、____________。 3、計算機控制系統(tǒng)的類型包括___________、__________、監(jiān)督控制系統(tǒng)、___________。 4、接口的基本功能

2、主要有______________、__________、_________________。 5、 對直線導(dǎo)軌副的基本要求是__________、__________、_________、__________和平穩(wěn)。 6、伺服系統(tǒng)的基本組成包括__________ 、____________、__________、______________。 三、選擇題（每題2分　共10分） 1. 步進電動機，又稱電脈沖馬達，是通過______決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機。 A 脈沖的寬度 B 脈沖的數(shù)量 C 脈沖的相位 D 脈沖的占空比 2. 對于交流感應(yīng)電動機，

3、其轉(zhuǎn)差率s的范圍為（　　?。? A.1<s<2    B.0<s<1 C.-1<s<1      D.-1<s<0 3.PWM指的是（　　?。?。 A.機器人      B.計算機集成系統(tǒng) C.脈寬調(diào)制      D.可編程控制器 4. PD稱為（　　?。┛刂扑惴?。 A.比例   &#

4、160;   B.比例微分 C.比例積分      D.比例積分微分 5.在數(shù)控系統(tǒng)中，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（　　?。┓椒▽崿F(xiàn)。 A.插補      B.切割 C.畫線      D.自動 四、簡答題 （每小題7分，共21分） 1. FMC的基本控制功能。 2. PWM脈寬調(diào)速原理。 3. 簡述直流伺服電機兩種控制的基本原理。 五、分析題 （第

5、1題14分，第2、3題10分，共34分) 1. 半橋逆變電路的工作原理。 2. 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的步進電機定子勵磁繞組，測得步進電機的轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個齒，求： 1）步進電機的步距角； 2）脈沖電源的頻率。 3．分析下圖光電隔離信號輸出 —————————————————————————————————————— 答案 一、名詞解釋 （每題3分　共15分） 1、機電一體化: 機電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機械技術(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

6、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)，實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。 2、步進電動機又稱電脈沖馬達，是通過脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機。由于步進電動機成本較低，易于采用計算機控制，因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。 3、靈敏度(測量) 傳感器在靜態(tài)標準條件下輸入變化對輸出變化的比值。 4、采用改變電機通電頻率的方式來改變電機的轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式。 5、柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System）是由兩臺或兩臺以上加工中心或數(shù)控機床組成，并在加工自動化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)物料流和信息流的自動化，其基本組成部分有：自動化加工設(shè)備，

7、工件儲運系統(tǒng)，刀具儲運系統(tǒng)，多層計算機控制系統(tǒng)等。 二、填空題（每空１分，共20分） 1、系統(tǒng)精度 穩(wěn)定性 響應(yīng)特性 工作頻率 2、靜態(tài)設(shè)計 動態(tài)設(shè)計 3、分級計算機控制系統(tǒng) 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 4、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 通信聯(lián)絡(luò) 放大 6、 導(dǎo)向精度高 耐磨性好 足夠的剛度 對溫度變化的不敏感性。 6、控制器 執(zhí)行環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié) 檢測裝置 三、單項選擇題(每小題2分，共10分) 1. B 2. B 3. C 4. C 5. A 四、簡答題 （每小題7分，共21分） 1. （1）

8、單元中各加工設(shè)備的任務(wù)管理與調(diào)度，其中包括制定單元作業(yè)計劃、計劃的管理與調(diào)度、設(shè)備和單元運行狀態(tài)的登錄與上報。 （2）單元內(nèi)物流設(shè)備的管理與調(diào)度，這些設(shè)備包括傳送帶、有軌或無軌物料運輸車、機器人、托盤系統(tǒng)、工件裝卸站等。 （3）刀具系統(tǒng)的管理，包括向車間控制器和刀具預(yù)調(diào)儀提出刀具請求、將刀具分發(fā)至需要它的機床等。 2. 圖中的開關(guān)S周期性地開關(guān)，在一個周期T內(nèi)閉合的時間為τ，則一個外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開閉的開關(guān)S加到電動機的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號，其高度為U、寬度為，如右圖所示。電樞兩端的平均電壓為：

9、 式中 =/T=Ud/U，(0<<1) 為導(dǎo)通率（或稱占空比）。 當T不變時，只要改變導(dǎo)通時間，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。當從0~T改變時，Ud由零連續(xù)增大到U。 3. 直流伺服電動機的控制方式主要有兩種：一種是電樞電壓控制，即在定子磁場不變的情況下，通過控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號來控制電動機的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；另一種是勵磁磁場控制，即通過改變勵磁電流的大小來改變定子磁場強度，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。 采用電樞電壓控制方式時，由于定子磁場保持不變，其電樞電流可以達到額定值，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達到額定值，因而這

10、種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而采用勵磁磁場控制方式時，由于電動機在額定運行條件下磁場已接近飽和，因而只能通過減弱磁場的方法來改變電動機的轉(zhuǎn)速。由于電樞電流不允許超過額定值，因而隨著磁場的減弱，電動機轉(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。 四、分析題 （第1題14分，第2、3題10分，共34分) 1. 半橋逆變電路原理如左圖所示，它有兩個導(dǎo)電臂，每個導(dǎo)電臂由一個可控元件和一個反并聯(lián)二極管組成。在直流側(cè)接有兩個相互串聯(lián)的足夠大的電容，使得兩個電容的聯(lián)結(jié)點為直流電源的中點。 設(shè)電力晶體管Vl和V2 基極信號在一個周期內(nèi)各有半周正偏和反偏，且二者互補。

11、當負載為感性時，其工作波形如右圖所示。輸出電壓波形u0 為矩形波，其幅值為Um =Ud /2輸出電流i0 波形隨負載阻抗角而異。設(shè)t2 時刻以前V1 導(dǎo)通。t2 時刻給V1關(guān)斷信號，給V2 導(dǎo)通信號，但感性負載中的電流i0 不能立刻改變方向，于是VD2 導(dǎo)通續(xù)流。當t3時刻i0 降至零時VD2 截止，V2 導(dǎo)通，i0 開始反向。同樣，在t4 時刻給V2 關(guān)斷信號，給V1 導(dǎo)通信號后，V2 關(guān)斷，VD1 先導(dǎo)通續(xù)流，t5 時刻V1 才導(dǎo)通。 當V1 或 V2 導(dǎo)通時，負載電流和電壓同方向，直流側(cè)向負載提供能量；而當VD1 或 VD2導(dǎo)通時，負載電流和電壓反方向，負載中電感的能量向直流側(cè)反饋，既

12、負載將其吸收的無功能量反饋回直流側(cè)。反饋回的能量暫時儲存在直流側(cè)電容中，直流側(cè)電容起到緩沖這種無功能量的作用。二極管VD1 、VD2是負載向直流側(cè)反饋能量的通道，同時起到使負載電流連續(xù)的作用，VD1 、VD2被稱為反饋二極管或續(xù)流二極管。 2. 1) K=2; M=5, Z=24; α=360/2*5*24=1.5º 2) f=400Hz 3．微機信號為低電平時，經(jīng)74SL04非，為高電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通。光電耦合，光電管導(dǎo)通，輸出仍為低電平。微機信號為高電平時，經(jīng)74SL04非，為低電平，發(fā)光二極管不導(dǎo)通。無光電耦合，光電管不導(dǎo)通，輸出亦為高電平。 親愛

13、的用戶： 春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，感謝你的閱讀。 1、只要朝著一個方向努力，一切都會變得得心應(yīng)手。21.12.412.4.202122:1422:14:0812月-2122:14 2、心不清則無以見道，志不確則無以定功。二〇二一二〇二一年十二月四日2021年12月4日星期六 3、有勇氣承擔命運這才是英雄好漢。22:1412.4.202122:1412.4.202122:1422:14:0812.4.202122:1412.4.2021 4、與肝膽人共事，無字句處讀書。12.4.202112.4.202

14、122:1422:1422:14:0822:14:08 5、閱讀使人充實，會談使人敏捷，寫作使人精確。星期六, 十二月 4, 2021十二月 21星期六, 十二月 4, 202112/4/2021 6、最大的驕傲于最大的自卑都表示心靈的最軟弱無力。10時14分10時14分4-12月-2112.4.2021 7、自知之明是最難得的知識。21.12.421.12.421.12.4。2021年12月4日星期六二〇二一二〇二一年十二月四日 8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。22:1422:14:0812.4.2021星期六, 十二月 4, 2021 親愛的用戶： 春去春又回，

15、新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，感謝你的閱讀。 1、只要朝著一個方向努力，一切都會變得得心應(yīng)手。21.12.412.4.202122:1422:14:0812月-2122:14 2、心不清則無以見道，志不確則無以定功。二〇二一二〇二一年十二月四日2021年12月4日星期六 3、有勇氣承擔命運這才是英雄好漢。22:1412.4.202122:1412.4.202122:1422:14:0812.4.202122:1412.4.2021 4、與肝膽人共事，無字句處讀書。12.4.202112.4.202122:1422:1422:14:0822:14:08 5、閱讀使人充實，會談使人敏捷，寫作使人精確。星期六, 十二月 4, 2021十二月 21星期六, 十二月 4, 202112/4/2021 6、最大的驕傲于最大的自卑都表示心靈的最軟弱無力。10時14分10時14分4-12月-2112.4.2021 7、自知之明是最難得的知識。21.12.421.12.421.12.4。2021年12月4日星期六二〇二一二〇二一年十二月四日 8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。22:1422:14:0812.4.2021星期六, 十二月 4, 2021