機電控制技術(shù)試卷及答案

1、機電控制技術(shù)試卷、單項選擇題 (本大題共 10 小題，每小題 1 分，共 10 分。在每小題給出的四個選項中，只有 項是符合題目要求的，把你所選的選項前的字母填在題后的括號。 )1. 吊車在勻速提升重物時，對電機而言，其負載的機械特性屬于 ( )A. 恒功率C. 恒轉(zhuǎn)矩B. 直線型D. 離心機型2.下列不屬于控制系統(tǒng)的性能指標有：()A時域性能指標B 頻域性能指標C空間性能指標D 綜合性能指標3.下面四個電力電子器件中，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)中用以補償電樞電阻壓降引起的轉(zhuǎn)速波動的環(huán)節(jié)是()A. 電壓負反饋B.電流正反饋C. 電流截止負反饋D.電壓微分負反饋6.普通三相異步電動機作為變頻電機使用，則不宜在很低轉(zhuǎn)速長期運行，因為()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. 異步電機在低速時功率因數(shù)低D.最大轉(zhuǎn)矩降低，易堵轉(zhuǎn)7. 電機的反饋制動是指 ( )A. 通過測速發(fā)電機的反饋信號，控制好制動速度B. 通過速度繼電器的反饋作用，在電機速度接近零時恰好撤消制動力矩C. 電機速度降低的過程中，電機繞組中有電能反饋到電源D. 電機制動時，動能轉(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自動控制系統(tǒng)2. 偏差信號 3. 信號調(diào)理4. 共模干擾5. 數(shù)控機床 6. 順序控制三、填空題(本大題共 6個小題，共 20 個空，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)的特點是、 、 、 。2. 從 機

4、 械 工 業(yè) 應(yīng) 用 著 眼 ， 機 電 控 制 系 統(tǒng) 可 以 具 體 劃 分 為 、 、 、 。3. 和 是控制系統(tǒng)運行中的兩種狀態(tài)。4. STD 總線的 56 只引腳分為、 、 、 和 等五組。5. 為保證長線傳輸?shù)目煽啃裕饕胧┯?、 和 等。6. PWM 直流伺服驅(qū)動方式主要有 和 兩方式。四、簡答題(本大題共 7個小題，每小題 6分，共 42 分。)1. 試正確畫出反饋控制系統(tǒng)方框圖，標出各處信號，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，及其零點和極點3. 試述系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件。4既然在電動機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？及溫度巡回檢測器的硬件基本組成。6. 簡述變速積分 PID 控制的優(yōu)點。7. 地線分為哪些種類？及它們各自的作用。五、論述題(本大題共 1 個小題，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？各有什么作用？短路保護和過載保護有什么區(qū) 別？六、計算題(本大題共 1 個小題，每小題 10 分，共 10分)1. 某單位反饋系統(tǒng)在輸入信號 xi(t)=1+t 的作用下，輸出響應(yīng) xo(t)=t ，試求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和 穩(wěn)態(tài)誤差。B卷一、單項選擇題CCDDB ACDAB二、名

6、詞解釋(本大題共 6 小題，每小題 3 分，共 18 分。)1自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)是指沒有人直接參與的情況下， 通過控制裝置使被控對象或生產(chǎn)過程的物理量能自 動地按預(yù)定的規(guī)律運行的系統(tǒng)。2. 偏差信號常用 e(t)表示，是給定值與反饋信號之差，即e(t)=r(t)-b(t), 是產(chǎn)生控制動作的基礎(chǔ)。3. 信號調(diào)理 信號調(diào)理就是把傳感器輸出的微小電壓信號，經(jīng)過適當(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的接地點和控制系統(tǒng)的接地點之間存在電位差而產(chǎn)生的，它將通過 被測信號的阻、輸入引線的電阻和放大器的輸入阻抗轉(zhuǎn)化為與被測信號相

7、串聯(lián)的串模信號，從控制 器的輸入通道進入。5. 數(shù)控機床 數(shù)控機床是數(shù)字程序控制機床的簡稱，是指采用數(shù)字指令信息來控制的機床。6. 順序控制 時序控制就是生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機械按規(guī)定的時序而順序動作，或在現(xiàn)場輸入信號作用下按預(yù)定 規(guī)律而順序動作的自動控制。三、填空題(本大題共 6個小題，共 20 個空，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)的特點是控制及時、動態(tài)性能好、客服擾動能力強、控制精度高。2. 從機械工業(yè)應(yīng)用著眼，機電控制系統(tǒng)可以具體劃分為伺服傳動系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)、順序控 制系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)。3. 瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)是控制系統(tǒng)運行中的兩種狀態(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. 為保證長線傳輸?shù)目煽啃裕饕胧┯懈綦x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)動方式主要有 晶體管脈沖調(diào)速驅(qū)動 和 晶閘管調(diào)速驅(qū)動 兩方式。四、簡答題(本大題共 7 個小題，每小題 6 分，共 42 分。)1. 試正確畫出反饋控制系統(tǒng)方框圖，標出各處信號，指出向前通路和反饋通路。答：箭頭表示信號傳遞的方向，它是單向不可逆的。信號從輸入端沿箭頭方向到達輸出端的傳遞路徑稱 為前向通路，系統(tǒng)輸出量經(jīng)由檢測元件(反饋環(huán)節(jié))到達輸入端所經(jīng)過的路徑稱為反饋通路。22. 求 F(s)=(s+3)/(

9、s 2+3s+2) 的拉氏反變換，及其零點和極點解 F( s)=2/(s+1)-1/(s+2)拉氏反變換： f(s)=L -1F(s)=2e -1t-e-2t零點為 s=-1 或 s=-2 極點為 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實部，也就是閉環(huán)傳遞函 數(shù)的全部極點均位于 s復(fù)平面的左半部。4既然在電動機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的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴重過載時，它的熔體能迅速自 動熔斷，切斷電路，保護導(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)電路短路時不能立即動作使電路迅速斷開，因此，不能作短路保護。5. 巡回檢查系統(tǒng)由哪些功能？及溫度巡回檢測器的硬件基本組成。 答：(1)對被參數(shù)性能周期性的或選擇性的進行檢測，采用數(shù)字顯示并能定期打印制表或召喚制表。 選點測量顯示、召喚制表可通過相應(yīng)的按鍵操作實現(xiàn)。(2)能及時反映被測參數(shù)越限情況，越限時進行聲光報警，并指出報警點的位置。 溫度巡回檢測器的硬件基本組成：單片機系統(tǒng)、 A/D 轉(zhuǎn)換器及接口、檢測點的一次元件。6. 簡述變速積分 PID 控制的優(yōu)點。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，某些用標準

11、PID 控制不理想的過程，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？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的零電位。數(shù)字地 它是數(shù)字型號的零電位公共線。信號地 傳感器是測量裝置的信號源，傳感器的地線是信號線。功率地 它是大電源功率驅(qū)動電路的零電位。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？各有什么作用？短路保護和過

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