機電一體化復習題

一、名詞解釋（每題2分共10分）1、機電一體化2、柔性制造系統(tǒng)3、靜態(tài)設(shè)計4、系統(tǒng)軟件5、感應同步器二、填空題（每空1分，共30分）1、對伺服系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定是____________、____________、____________、___________。2、機電一體化的機械系統(tǒng)設(shè)計重要包括兩個環(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、確定機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計方案的措施一般有____________、____________、____________。5、接口的基本功能重要有______________、放大、_________________。6、對直線導軌副的基本規(guī)定是_________________________、_____________________、____________________、__________________和平穩(wěn)。7．機電一體化機械系統(tǒng)應具有良好的侍服性能，規(guī)定機械傳動部件轉(zhuǎn)動慣量小、阻力合理___________、_____________、____________、____________、并滿足小型、輕量等規(guī)定。8、伺服系統(tǒng)的基本構(gòu)成包括______________、_____________________、檢測裝置、____________________。9、工作接地分為_______________、______________。10、STD總線的技術(shù)特點_________________、______________、______________________、高可靠性。三、簡答題（每題5分，共20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。4.控制系統(tǒng)接地通的目的。一、單項選擇題。1.受控變量是機械運動的一種反饋控制系統(tǒng)稱(

)A.次序控制系統(tǒng)

B.伺服系統(tǒng)

C.數(shù)控機床

D.工業(yè)機器人4.某光柵的條紋密度是100條/mm，光柵條紋間的夾角θ=0.001孤度，則莫爾條紋的寬度是(

)A.100mm

B.20mm

C.10mm

D.0.1mm5.直流測速發(fā)電機輸出的是與轉(zhuǎn)速(

)A.成正比的交流電壓

B.成反比的交流電壓C.成正比的直流電壓

D.成反比的直流電壓6.電壓跟隨器的輸出電壓(

)輸入電壓。A.不小于

B.不小于等于

C.等于

D.不不小于7.某4極交流感應電動機，電源頻率為50Hz，當轉(zhuǎn)差率為0.02時，其轉(zhuǎn)速為(

)A.1450［r/min］

B.1470［r/min］C.735［r/min］

D.2940［r/min］8.右圖稱(

)A.直流伺服電動機調(diào)整特性B.直流伺服電動機機械特性C.直流伺服電動機動態(tài)特性D.直流伺服電動機調(diào)速特性9.計算步進電動機轉(zhuǎn)速的公式為(

)A.

B.Tsmcos

C.

D.180°-13.圖示運用繼電器觸點實現(xiàn)的邏輯函數(shù)為(

)A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.合計式定期器工作時有(

)A.1個條件

B.2個條件C.3個條件

D.4個條件二、名詞解釋題(本大題共5小題，每題2分，共10分)15.機電一體化17.敏捷度(測量)18.永磁同步電動機三、簡答題(本大題共4小題，每題4分，共16分)20.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計指標大體上應包括哪些方面?21.步進電動機常用的驅(qū)動電路有哪幾種類型?其中哪種電路適于永磁式步進電動機?23.什么是PLC的掃描工作制?四、簡樸應用題(本大題共4小題，每題6分，共24分)29.三相交流感應電動機，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。(1)該電動機為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少?(2)堵轉(zhuǎn)時定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少?(3)空載時，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少?33.采用PLC設(shè)計二臺電動機A、B工作的系統(tǒng)。（1）按鈕X1為A電動機起動，按鈕X2為A電動機停止（輸出Y1）；（2）按鈕X3為B電動機起動，按鈕X4為B電動機停止（輸出Y2）；（3）只有A電動機在工作中，B電動機才能工作。

規(guī)定：畫出梯形圖，寫出助記符指令程序。

一、單項選擇題(本大題共14小題，每題1分，共14分)

1.B

2.A

3.D

4.C

5.C

6.C

7.B

8.B

9.C

10.B

11.B

12.C

13.A

14.B

二、名詞解釋題(本大題共5小題，每題2分，共10分)15.機械與電子的集成技術(shù)。16.指軸系抵御沖擊、振動、噪聲的特性。17.輸出變化量與對應的輸入(被測量)變化量的比值。有時稱為增量增益或標度因子。18.以電子換向取代了老式直流電動機的電刷換向，又稱無刷電動機。19.在反饋控制器的基礎(chǔ)上附加一種前饋控制器，兩者的組合稱為復合控制器。它的作用是使系統(tǒng)能以零穩(wěn)定誤差跟蹤已知的輸入信號。三、簡答題(本大題共4小題，每題4分，共16分)20.應包括系統(tǒng)功能、性能指標、使用條件、經(jīng)濟效益。21.重要有：單極性驅(qū)動電路、雙極性驅(qū)動電路、高下壓驅(qū)動電路、斬波驅(qū)動電路、細分電路。其中雙極性驅(qū)動電路適于永磁式步進電動機。22.(1)參照脈沖序列。

轉(zhuǎn)速與參照脈沖頻率成正比。

(2)輸出軸

轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向電平?jīng)Q定。

位置由參照脈沖數(shù)決定。23.PLC的掃描工作制，即檢測輸入變量、求解目前控制邏輯以及修正輸出指令。反復進行。

五、簡樸應用題（本大題共4小題，每題6分，共24分）29．（1）即該電動機為四級

空載時轉(zhuǎn)差率為：S=

（2）堵轉(zhuǎn)時：S＝１定子繞組電勢頻率f1=50Hz,轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率f2=Sf1=50Hz(3)空載時：定子繞阻電勢頻率f1＝50Hz,轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率：f2=六、綜合應用題（本大題共２小題，每題８分，共１６分）33.(1)梯形圖：（２）助記符指令程序：

STR

X1

OR

Y1

AND

NOT

X2

OUT

Y1

STR

X3

OR

Y2

ANDNOT

X4

AND

Y1

OUT

Y2一、單項選擇題在下列每題的四個備選答案中選出一種對的的答案，并將其字母標號填入題干的括號內(nèi)1.Mechatronics是兩個不一樣學科領(lǐng)域名稱的組合，這兩個不一樣的學科是 （） A．機械學與信息技術(shù) Ｂ．機械學與電子學 Ｃ．機械學與自動化技術(shù) Ｄ．機械學與計算機2.計算機集成制造系統(tǒng)包括 （） A．CAD、CAPP、CAM Ｂ．FMS Ｃ．計算機輔助生產(chǎn)管理 Ｄ．A、B和C6.直流伺服電動機的控制電壓與輸出轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系式稱為其 （） A．轉(zhuǎn)速特性 Ｂ．調(diào)整特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．機械特性10.若直流測速發(fā)電機的負載電阻趨于無窮大，則輸出電壓與轉(zhuǎn)速 （） A．成反比 Ｂ．成正比 Ｃ．成平方關(guān)系 Ｄ．成指數(shù)關(guān)系15.步進電機在轉(zhuǎn)子齒數(shù)不變的條件下，若拍數(shù)變成本來的2倍，則步距角為本來的 （） A．0.5倍 Ｂ．2倍 Ｃ．0.25倍 Ｄ．不變17.傳感器在零輸入狀態(tài)下，輸出值的變化稱為傳感器的 （） A．線性度 Ｂ．精確度 Ｃ．零漂 Ｄ．辨別率18.在自動控制系統(tǒng)中，步進電機一般用于控制系統(tǒng)的 （） A．半閉環(huán)控制 Ｂ．閉環(huán)控制 Ｃ．開環(huán)控制 Ｄ．前饋控制20.感應同步器可用于檢測 （） A．位置 Ｂ．加速度 Ｃ．速度 Ｄ．位移

二、填空題1、壓電式加速度傳感器中壓電元件變形后所產(chǎn)生的與加速度成正比。2、若是傳感器的最大非線性誤差、為輸出量的滿刻度值，則傳感器的線性度可表達為。3、在機電一體化產(chǎn)品的功能原理方案設(shè)計中，其功能元的組合方式常用的有串聯(lián)構(gòu)造、并聯(lián)構(gòu)造和三種形式。

三、簡答題3、

簡述增量式編碼器與絕對式編碼器在工作原理方面的不一樣？4、

為何直流伺服電機具有良好的機械特性？5、傳感器的靜態(tài)特性指標重要有哪些？

四、分析、計算題

2、圖示為光柵式位移傳感器示意圖，分析其工作原理。

五、綜合應用題

2、下圖為小車送料過程示意圖?，F(xiàn)采用可編程控制器控制，寫出小車PLC控制的梯形圖。小車的送料過程為：當小車處在左限位開關(guān)ST1處時，按下啟動按鈕，小車向右運行；碰到右限位開關(guān)ST2后，小車開始裝料，裝料時間為15秒；然后小車向左運行，碰到左限位開關(guān)ST1后，小車開始卸料，卸料時間為10秒；至此完畢一次動作。任何時候壓下停止按鈕，小車將停止動作。根據(jù)上述描述寫出用PLC控制的梯形圖。輸入/輸出點的分派輸入輸出其他啟動按鈕X400右行電磁閥Y430時間繼電器1（15秒）T450ST2X401裝料電磁閥Y431時間繼電器2（10秒）T451ST1X402左行電磁閥Y432

停止按鈕X403卸料電磁閥Y433

一、單項選擇題1.“機電一體化”這一名詞產(chǎn)生于20世紀，其產(chǎn)生的年代為 （） A．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代2.“機電一體化”在國外被稱為 （）A．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A和B3.機電一體化產(chǎn)品的動力與驅(qū)動部分的重要功能是 （） A．提供動力 Ｂ．傳遞運動 Ｃ．傳遞動力 Ｄ．A、B和Ｃ6.直流伺服電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與輸出轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系式稱為其 （） A．機械特性 Ｂ．調(diào)整特性 Ｃ．力矩特性 Ｄ．轉(zhuǎn)速特性8.在交流伺服電機中，控制繞組與勵磁繞組在空間相差的電角度是 （） A．60° Ｂ．45° Ｃ．0° Ｄ．90°9.若為傳感器的輸入量，是其輸出量，則傳感器的敏捷度為 （） A． Ｂ． Ｃ． Ｄ．11.在可編程控制器的編程中，同一繼電器線圈在梯形圖中出現(xiàn)的次數(shù)最多為 （） A．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．414.在可編程控制器梯形圖的編程中，繼電器線圈左側(cè)觸點的數(shù)目為 （） A．0 Ｂ．>3 Ｃ．<2 Ｄ．115.光柵式位移傳感器的柵距W、莫爾條紋的間距B和傾斜角θ之間的關(guān)系為 （） A． Ｂ． Ｃ． Ｄ．16.差動變壓器式電感傳感器屬于 （） A．渦流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可變磁阻式18.在自動控制系統(tǒng)中，伺服電機一般用于控制系統(tǒng)的 （） A．開環(huán)控制 Ｂ．C和D Ｃ．全閉環(huán)控制 Ｄ．半閉環(huán)控制19.在光柵式位移傳感器中，莫爾條紋與光柵條紋的排列方向幾乎成 （） A．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60°二、填空題3.傳感器的遲滯特性是指輸入量在增長和減少的過程中，同一輸入量下其的差異。三、簡答題1、一種較完善的機電一體化產(chǎn)品應當包括那幾部分？3、PLC內(nèi)部的一種8位存儲器可以等效為幾種輸入繼電器？為何？2、下圖為欲用可編程控制器控制的天塔閃光燈示意圖。控制規(guī)定是：按下啟動按鈕后，L2、L4、L6、L8亮，1秒后滅；接著L3、L5、L7、L9亮，1秒后滅；再接著L2、L4、L6、L8亮，1秒后滅，如此循環(huán)下去。根據(jù)上述描述寫出用PLC控制的梯形圖。輸入/輸入/輸出點的分派輸入輸出其他啟動按鈕X400L2Y430時間繼電器1（1秒）T450停止按鈕X401L4Y431時間繼電器2（1秒）T451

L6Y432

L8Y433

L3Y434

L5Y435

L7Y436

L9Y437

一、填空(每空2分，共20分)L機電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為和2．控制及信息處理單元一般由控制計算機、——和——構(gòu)成。4．經(jīng)典的可編程控制器由編程器、微處理器、貯存器、——和——等部分構(gòu)成。5．傳感器的靜態(tài)特性能數(shù)重要有——、——二——————、遲滯和反復精度。二、簡答題(每題4分，共20分)1．為何采用機電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度?2．機電一體化有關(guān)技術(shù)有哪些?3．轉(zhuǎn)動慣量對傳動系統(tǒng)有哪些影響?4．簡述機電一體化產(chǎn)品設(shè)計中，詳細設(shè)計的重要內(nèi)容。5．簡述A／D、D／A接口的功能。三、分析題(20分)1．已知數(shù)控機床控制系統(tǒng)如圖所示，試闡明圖中的各個部分屬于機電一體化系統(tǒng)巾的哪一種基本要素?2．試分析圖示傳動系統(tǒng)中，齒輪減速器的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響?一、填空[每空2分，共20分)L辦公機電一體化產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)機電一體化產(chǎn)品民用機電一體化產(chǎn)品2．控制軟件硬件接口3．前小后大4．電源輸入／輸出接口5．敏捷度線性度二、簡答題(每題4分，共20分)1．答：機電一體化技術(shù)使機械傳動部分減少，因而使機械磨損，配合間隙及受力變形等所引起的誤差大大減少，同步由于采用電子技術(shù)實現(xiàn)自動檢測，控制，賠償和校正因多種干擾因素導致的誤差，從而提高精度。2．答：機電一體化有關(guān)技術(shù)有：機械技術(shù)，計算機與信息處理技術(shù)，系統(tǒng)技術(shù)，白動控制技術(shù)，傳感器測試技術(shù)和伺服驅(qū)動技術(shù)。3．答：轉(zhuǎn)動慣量增大使機械負載增長，功率消耗大；使系統(tǒng)對應速度變慢，減少敏捷度；使系統(tǒng)固有頻率下降，輕易產(chǎn)生諧振。4．答：詳細設(shè)計重要包括：系統(tǒng)總體設(shè)計；業(yè)務(wù)的分組；機械本體及工具設(shè)計；控制系統(tǒng)設(shè)計：程序設(shè)計；后備系統(tǒng)設(shè)計；完畢詳細設(shè)計書及制造圖樣；產(chǎn)品出廠及使用文獻的設(shè)計。5．答：A／D接口的功能是將溫度、壓力等物理量經(jīng)傳感器變成的電壓、電流等信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。D／A接口是將二進制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成電壓信號。三、分析題(20分)1.(10分)解答：圖中各部可分為：控制及信息處理單元：鍵盤、計算機、顯示(2)測試傳感部分：光電編碼器、信號處理(3)能源：電源(4)驅(qū)動部分：功放、電機(5)執(zhí)行機構(gòu)：聯(lián)軸器、齒輪減速器、絲杠螺母機構(gòu)、工作臺2．(10分)解答：齒輪傳動鏈位于電機之后，前向通道的閉環(huán)之外，其傳動誤差的低頻分量和高頻分量都不能通過閉環(huán)控制來消除，都會影響輸出精度。一、填空(每空2分，共20分)1．機電一體化系統(tǒng)常用的能源有——、——和——。3．在小功率傳動鏈中，為使總的重量最小，各級傳動比分派應遵守——原則。4．經(jīng)典的可編程控制器由編程器、——、——、電源和輸入／輸出接口等部分構(gòu)成。5．傳感器的靜態(tài)特性參數(shù)重要有敏捷度、線性度、——和——。二、簡答題(每題4分，共20分)1．測試傳感部分的作用是什么?2．對控制及信息處理單元的基本規(guī)定是什么?3．機電一體化產(chǎn)品對機械傳動系統(tǒng)有哪些規(guī)定?4．簡述STD總線的工作模式。5．簡述機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的工程路線(重要環(huán)節(jié))。

一、填空(每空2分，共20分)1．電源液壓源氣壓源2．定期預測定量預測3．傳動比相等4．微處理器貯存器5．遲滯反復精度二、簡答題(每題4分，共20分)1．答：測試傳感部分的作用：對系統(tǒng)運行中所需要的自身和外界環(huán)境的多種參數(shù)及狀態(tài)進行檢測，傳播到信息處理單元，經(jīng)分析處理后產(chǎn)生控制信息。2，答：對控制及信息處理單元的基本規(guī)定：提高信息處理速度和可靠性，增強抗干擾能力，完善系統(tǒng)自診斷功能，實現(xiàn)信息處理智能化和小型化，輕量，原則化等。3．答：機電一體化系統(tǒng)對機械傳動系統(tǒng)的規(guī)定有：精度；穩(wěn)定性；迅速響應性；還應滿足小型、輕量、高速、低沖擊振動、低噪聲和高可靠性。4．答：STD總線有3種工作模式：獨立工作模式，前端控制器工作模式和分布式組合工作模式。5．答：機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的工程路線(重要環(huán)節(jié))：確定產(chǎn)品開發(fā)目的和技術(shù)規(guī)范；搜集資料，市場分析，可行性分析和技術(shù)經(jīng)濟性分析；總體方案設(shè)計；總體方案的評審和評價；詳細設(shè)計；詳細設(shè)計方案的評審和評價；試制樣機；樣機試驗，測試；技術(shù)評價與審定；小批量生產(chǎn)；正常生產(chǎn)；銷售。

一、名詞解釋（每題2分共10分）1、機電一體化:機電一體化技術(shù)綜合應用了機械技術(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)功能復合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。2、柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是由兩臺或兩臺以上加工中心或數(shù)控機床構(gòu)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3、靜態(tài)設(shè)計：是指根據(jù)系統(tǒng)的功能規(guī)定，通過研究制定出機械系統(tǒng)的初步設(shè)計方案。4、系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是由計算機的制造廠商提供的，用來管理計算機自身的資源和以便顧客使用計算機的軟件。5、感應同步器:感應同步器是一種應用電磁感應原理制造的高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)角。二、填空題（每空１分，共3０分）1、系統(tǒng)精度穩(wěn)定性響應特性工作頻率2、靜態(tài)設(shè)計動態(tài)設(shè)計3