機(jī)電控制技術(shù)試卷及答案

1、機(jī)電控制技術(shù)試卷、單項(xiàng)選擇題 (本大題共 10 小題，每小題 1 分，共 10 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有 項(xiàng)是符合題目要求的，把你所選的選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)。 )1. 吊車(chē)在勻速提升重物時(shí)，對(duì)電機(jī)而言，其負(fù)載的機(jī)械特性屬于 ( )A. 恒功率C. 恒轉(zhuǎn)矩B. 直線型D. 離心機(jī)型2.下列不屬于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)有：()A時(shí)域性能指標(biāo)B 頻域性能指標(biāo)C空間性能指標(biāo)D 綜合性能指標(biāo)3.下面四個(gè)電力電子器件中，屬于全控型電力電子器件的是()A二極管B單向晶閘管C雙向晶閘管DIGBT4.單相全波整流電路存在有源逆變的若干基本條件中，不包括()A. 必須是全控橋B.負(fù)載必須具有較大感性C

2、. 控制角 >90°D.必須有續(xù)流二極管5.直流調(diào)速系統(tǒng)中用以補(bǔ)償電樞電阻壓降引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)的環(huán)節(jié)是()A. 電壓負(fù)反饋B.電流正反饋C. 電流截止負(fù)反饋D.電壓微分負(fù)反饋6.普通三相異步電動(dòng)機(jī)作為變頻電機(jī)使用，則不宜在很低轉(zhuǎn)速長(zhǎng)期運(yùn)行，因?yàn)?)A. 發(fā)熱量大，散熱條件差B.伴隨額定電壓下降，輸出功率低C. 異步電機(jī)在低速時(shí)功率因數(shù)低D.最大轉(zhuǎn)矩降低，易堵轉(zhuǎn)7. 電機(jī)的反饋制動(dòng)是指 ( )A. 通過(guò)測(cè)速發(fā)電機(jī)的反饋信號(hào)，控制好制動(dòng)速度B. 通過(guò)速度繼電器的反饋?zhàn)饔?，在電機(jī)速度接近零時(shí)恰好撤消制動(dòng)力矩C. 電機(jī)速度降低的過(guò)程中，電機(jī)繞組中有電能反饋到電源D. 電機(jī)制動(dòng)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)變

3、為電能消耗在外部電阻上8. 下列不屬于干擾的作用方式的是 ( )A. 串模干擾 B. 共模干擾C. 長(zhǎng)線傳輸干擾 D. 短線傳輸干擾9. 下列屬于屏蔽形式的是A. 微波屏蔽B.電磁屏蔽C. 靜電屏蔽D.低頻率屏蔽10. 下列不是常見(jiàn)濾波形式的是A. RC 型B. RL型C. LC 型D.雙T型、名詞解釋(本大題共 6 小題，每小題 3 分，共 18 分。)1自動(dòng)控制系統(tǒng)2. 偏差信號(hào) 3. 信號(hào)調(diào)理4. 共模干擾5. 數(shù)控機(jī)床 6. 順序控制三、填空題(本大題共 6個(gè)小題，共 20 個(gè)空，每空 0.5分，共 10 分。把答案填在題中橫線上。 ) 1反饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是、 、 、 。2. 從 機(jī)

4、 械 工 業(yè) 應(yīng) 用 著 眼 ， 機(jī) 電 控 制 系 統(tǒng) 可 以 具 體 劃 分 為 、 、 、 。3. 和 是控制系統(tǒng)運(yùn)行中的兩種狀態(tài)。4. STD 總線的 56 只引腳分為、 、 、 和 等五組。5. 為保證長(zhǎng)線傳輸?shù)目煽啃?，主要措施?、 和 等。6. PWM 直流伺服驅(qū)動(dòng)方式主要有 和 兩方式。四、簡(jiǎn)答題(本大題共 7個(gè)小題，每小題 6分，共 42 分。)1. 試正確畫(huà)出反饋控制系統(tǒng)方框圖，標(biāo)出各處信號(hào)，指出向前通路和反饋通路。22. 求 F(s)=(s+3)/(s 2+3s+2) 的拉氏反變換，及其零點(diǎn)和極點(diǎn)3. 試述系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件。4既然在電動(dòng)機(jī)的主電路中裝有熔斷器， 為什

5、么還要裝熱繼電器？裝有熱繼電器是否可以不裝熔斷 器？為什么？5. 巡回檢查系統(tǒng)由哪些功能？及溫度巡回檢測(cè)器的硬件基本組成。6. 簡(jiǎn)述變速積分 PID 控制的優(yōu)點(diǎn)。7. 地線分為哪些種類(lèi)？及它們各自的作用。五、論述題(本大題共 1 個(gè)小題，每小題 10 分，共 10 分。)1 繼電器接觸器控制線路中一般應(yīng)設(shè)哪些保護(hù)？各有什么作用？短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)有什么區(qū) 別？六、計(jì)算題(本大題共 1 個(gè)小題，每小題 10 分，共 10分)1. 某單位反饋系統(tǒng)在輸入信號(hào) xi(t)=1+t 的作用下，輸出響應(yīng) xo(t)=t ，試求該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)和 穩(wěn)態(tài)誤差。B卷一、單項(xiàng)選擇題CCDDB ACDAB二、名

6、詞解釋(本大題共 6 小題，每小題 3 分，共 18 分。)1自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)是指沒(méi)有人直接參與的情況下， 通過(guò)控制裝置使被控對(duì)象或生產(chǎn)過(guò)程的物理量能自 動(dòng)地按預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行的系統(tǒng)。2. 偏差信號(hào)常用 e(t)表示，是給定值與反饋信號(hào)之差，即e(t)=r(t)-b(t), 是產(chǎn)生控制動(dòng)作的基礎(chǔ)。3. 信號(hào)調(diào)理 信號(hào)調(diào)理就是把傳感器輸出的微小電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)整理(包括放大、濾波、采樣保 持等)再輸入到 A/D 轉(zhuǎn)換器。4. 共模干擾 共模干擾就是由于被控信號(hào)的接地點(diǎn)和控制系統(tǒng)的接地點(diǎn)之間存在電位差而產(chǎn)生的，它將通過(guò) 被測(cè)信號(hào)的阻、輸入引線的電阻和放大器的輸入阻抗轉(zhuǎn)化為與被測(cè)信號(hào)相

7、串聯(lián)的串模信號(hào)，從控制 器的輸入通道進(jìn)入。5. 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床是數(shù)字程序控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指采用數(shù)字指令信息來(lái)控制的機(jī)床。6. 順序控制 時(shí)序控制就是生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)機(jī)械按規(guī)定的時(shí)序而順序動(dòng)作，或在現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)作用下按預(yù)定 規(guī)律而順序動(dòng)作的自動(dòng)控制。三、填空題(本大題共 6個(gè)小題，共 20 個(gè)空，每空 0.5分，共 10 分。把答案填在題中橫線上。 ) 1反饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是控制及時(shí)、動(dòng)態(tài)性能好、客服擾動(dòng)能力強(qiáng)、控制精度高。2. 從機(jī)械工業(yè)應(yīng)用著眼，機(jī)電控制系統(tǒng)可以具體劃分為伺服傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)、順序控 制系統(tǒng)和過(guò)程控制系統(tǒng)。3. 瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)是控制系統(tǒng)運(yùn)行中的兩種狀態(tài)。4. STD 總

8、線的 56 只引腳分為邏輯電源、數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和輔助電源等五組。5. 為保證長(zhǎng)線傳輸?shù)目煽啃?，主要措施有隔離變壓器隔離、光電耦合器隔離和雙絞線隔離等。6. PWM 直流伺服驅(qū)動(dòng)方式主要有 晶體管脈沖調(diào)速驅(qū)動(dòng) 和 晶閘管調(diào)速驅(qū)動(dòng) 兩方式。四、簡(jiǎn)答題(本大題共 7 個(gè)小題，每小題 6 分，共 42 分。)1. 試正確畫(huà)出反饋控制系統(tǒng)方框圖，標(biāo)出各處信號(hào)，指出向前通路和反饋通路。答：箭頭表示信號(hào)傳遞的方向，它是單向不可逆的。信號(hào)從輸入端沿箭頭方向到達(dá)輸出端的傳遞路徑稱(chēng) 為前向通路，系統(tǒng)輸出量經(jīng)由檢測(cè)元件(反饋環(huán)節(jié))到達(dá)輸入端所經(jīng)過(guò)的路徑稱(chēng)為反饋通路。22. 求 F(s)=(s+3)/(

9、s 2+3s+2) 的拉氏反變換，及其零點(diǎn)和極點(diǎn)解 F( s)=2/(s+1)-1/(s+2)拉氏反變換： f(s)=L -1F(s)=2e -1t-e-2t零點(diǎn)為 s=-1 或 s=-2 極點(diǎn)為 s=3. 試述系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件。 答：系統(tǒng)穩(wěn)定的充分與必要條件是：閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的所有根都具有負(fù)實(shí)部，也就是閉環(huán)傳遞函 數(shù)的全部極點(diǎn)均位于 s復(fù)平面的左半部。4既然在電動(dòng)機(jī)的主電路中裝有熔斷器， 為什么還要裝熱繼電器？裝有熱繼電器是否可以不裝熔斷 器？為什么？答：不可以。 熔斷器是串接在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，它的熔體能迅速自 動(dòng)熔斷，切斷電路，保護(hù)導(dǎo)線和電氣設(shè)備不致?lián)p壞

10、。而熱繼電器由于熱慣性，當(dāng)電路短路時(shí)不能立即動(dòng)作使電路迅速斷開(kāi)，因此，不能作短路保護(hù)。5. 巡回檢查系統(tǒng)由哪些功能？及溫度巡回檢測(cè)器的硬件基本組成。 答：(1)對(duì)被參數(shù)性能周期性的或選擇性的進(jìn)行檢測(cè)，采用數(shù)字顯示并能定期打印制表或召喚制表。 選點(diǎn)測(cè)量顯示、召喚制表可通過(guò)相應(yīng)的按鍵操作實(shí)現(xiàn)。(2)能及時(shí)反映被測(cè)參數(shù)越限情況，越限時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并指出報(bào)警點(diǎn)的位置。 溫度巡回檢測(cè)器的硬件基本組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)、 A/D 轉(zhuǎn)換器及接口、檢測(cè)點(diǎn)的一次元件。6. 簡(jiǎn)述變速積分 PID 控制的優(yōu)點(diǎn)。答：(1)完全消除了積分飽和現(xiàn)象。(2)大大減少了超調(diào)量，可很容易使系統(tǒng)穩(wěn)定。( 3)適應(yīng)能力強(qiáng)，某些用標(biāo)準(zhǔn)

11、PID 控制不理想的過(guò)程，可采用此種算法。( 4)參數(shù)整定容易，各參數(shù)間的相互影響減小了。7. 地線分為哪些種類(lèi)？及它們各自的作用。答：模擬地 它是 A/D 轉(zhuǎn)換器、前置放大器或采樣 /保持器等的模擬量信號(hào)的零電位。數(shù)字地 它是數(shù)字型號(hào)的零電位公共線。信號(hào)地 傳感器是測(cè)量裝置的信號(hào)源，傳感器的地線是信號(hào)線。功率地 它是大電源功率驅(qū)動(dòng)電路的零電位。交流地 它是交流 50Hz 電源的地線。直流地 它是直流電源的地線。屏蔽地 它是為防止靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)而設(shè)置的地線。五、論述題(本大題共 1 個(gè)小題，每小題 9 分，共 9 分。)1 繼電器接觸器控制線路中一般應(yīng)設(shè)哪些保護(hù)？各有什么作用？短路保護(hù)和過(guò)

12、載保護(hù)有什么區(qū)別？答：一般應(yīng)設(shè)置的保護(hù)有：1) 過(guò)載保護(hù) - 避免電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載導(dǎo)致的繞組溫升超過(guò)允許值而損壞繞組絕緣。2) 短路電流保護(hù) -避免巨大的短路電流損壞電器設(shè)備。3) 零壓和欠壓保護(hù) - 避免電源電壓過(guò)低引起的電器的誤動(dòng)作， 和電源電壓恢復(fù)后電動(dòng)機(jī)的自行 起動(dòng)。4) 弱磁保護(hù) - 避免因磁場(chǎng)減弱或消失時(shí)引起電動(dòng)機(jī)“飛車(chē)”現(xiàn)象。 短路保護(hù)與過(guò)載保護(hù)的區(qū)別：短路保護(hù)也叫接地保護(hù)，是當(dāng)電路中某處的相對(duì)電壓為零時(shí)而采取的斷路保護(hù)。 過(guò)載保護(hù)是電流保護(hù)，就是說(shuō)如果電路中的電流超過(guò)額定電流時(shí)采取的斷路保護(hù)。六、計(jì)算題(本大題共 1 個(gè)小題，每小題 9 分，共 9 分)1. 某單位反饋系統(tǒng)在輸入信號(hào) xi(t)=1+t 的作用下，輸出響應(yīng) xo(t)=t ，試求該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)和 穩(wěn)態(tài)誤差。解：由 xo(t)=t 得 xo(0)=