重庆大学-机械电气控制及自动化考试题

一一 填填空空题题 每每空空1 分分 共共30 分分 1 传统观点认为 机械设备由原动机 及三部 分组成 2 调速包含两个方面的含义 它们分别是速和 速 3 熔断器通常用来进行保护 而热继电器则用来进行 保护 4 交流调速的方法有三种 它们是 调速 调 速 调速 其中调速是有极调速 5 PLC 的选型主要从 三个方面考虑 6 PLC 的周期工作方式包括三个阶段 它们是 和 7 三相单三拍的通电顺序是 三相 指 单 指 三拍 指 8 逐点比较法中每走一步要完成四个工作节拍 9 数控机床由控制介质 五个部分组成 10 常用的时间继电器有电子式时间继电器 电动式时间继电器 时间继电器 时间继电器 二二 判判断断题题 10 分分 共共10 题题 每每题题1 分分 1 在只有一个工作机构的生产机械上有时也可采用多电机拖动系统 对 错 2 电力拖动系统的发展历程中 最初是F D 系统 接下来是交 磁放大机 直流电动机系统 再接下来是继电器 接触式系统 对 错 3 直流电机因具有良好的起 制动特性 在很宽的调速范围能实现平 滑调速等优点 一直被认为是工业调速的原动机 对 错 4 交流电机调速方法中 改变极对数的方法调速属于有极调速 对 错 5 在电机调速闭环控制系统中 为保证系统的稳定性 当负载增加引 起转速下降时 要求闭环系统能调节电机转速回升到原来的数值或略高于原 来的数值 对 错 6 在电器控制线路图中 同一电器元件的不同部位可画在不同地方 对 错 7 自动开关具有过载保护 欠压保护及短路功能 因而在一定情况下 它可以取代熔断器 热继电器等 对 错 8 接触器具有短路保护功能 对 错 9 对中小型普通车床的主电机必须采用降压起动控制线路 对 错 10 为实现多地点起动控制 需将分散在各操作站的起动按钮引线串联 连接 对 错 三三 选选择择题题 20 分分 共共10 题题 每每题题2 分分 1 LDI 指令的含义是 A 取与母线相连的常开触点 B 取与母线相连的常闭触点 C 常开触点串联连接指令 D 驱动输出指令 2 关于梯形图设计规则中 以下说法错误的是 A 梯形图按从上到下 从左到右的顺序排列 B 不允许在同一触点上有双向电流通过 C 对于有串联电路块的逻辑行 并联支路的电路块应排 在左边 D 对于有串联电路块的逻辑行 并联支路的电路块应排 在右边 3 在 情况下没有必要采用PLC A I O 点数多 B 对可靠性要求高 用继电器不能满足要求 C 控制程序复杂 D 控制简单 4 实现两个以上触点串联的支路与前面支路并联的指令是 A ANB B ORB C AND D ANI 5 将并联电路块与前面电路串联的指令是 A ANB B ORB C AND D ANI 6 以下 最适宜用于工业控制 A 单板机 B 单片机 C 工业控制计算机 D PLC 7 以下 通电方式的步距角最小 A 三相单三拍 B 三相双三拍 C 三相六拍 D 四相六拍 8 以下控制方式中精度最高的是 A 开环控制 B 半闭环控制 C 全闭环控制 D 开环补偿型控制 9 以下不属于板后交叉配线特点的是 A 只需一个配线工 B 配线 查线需两人 C 外观排列整齐 D 工艺性较好 10 夹具的夹紧最好采用 控制方式 A 时间控制 B 电流控制 C 行程控制 D 速度控制 四四 简简答答题题 15 分分 共共2 小小题题 1 简述调速性能的指标有哪些 7 分 2 试证明 YY 接法是恒功率调速 8 分 五五 分分析析题题 10 分分 根据图示的直流他激电机电枢回路原理图回答下列问题 1 推导其机械特性方程 为电机转速 M 为负 载转矩 2 根据指出其调速方法 3 对于各种调速方法给出三个由小到大的不同参数时的特性曲线图 六六 设设计计题题 15 分分 如图所示为某送料小车自动循环示意图 其自动循环过程为 按下 SB1 小车左行 碰到行程开关SQ1 时 停止左行 开始装料 经过 一段时间后自动右行 碰到行程开关SQ2 停止右行 开始卸料 经过一段时间后自动左行 依此循环 如下图示 试设计其控制线路 注 用接触器KM1 控制装料 用接触器KM2 控制卸料 用接触器 KM3 控制小车左行 用接触器KM4 控制小车右行 用时间继电器 KT1 控制装料时间 KT2 控制卸料时间 用按钮SB3 控制整个控制线 路的通断 一一 填填空空题题 每每空空1 分分 共共30 分分 1 传动装置 执行元件 2 变速 稳速 3 短路 过载 4 变频 变极对数 变转差率 变极对数 5 结构型式及档次 容量 开关量I O 模块的选择 6 输入采样 程序执行 输出刷新 7 A B C A 三相步进电机 每次只有一组绕组通电 三种通电状态 依次接通完成一个工作循环 8 偏差判别 进给 偏差计算 终点判别 9 数控装置 伺服装置 机床 检测装置 10 晶体管式 空气阻尼式 二二 判判断断题题 10 分分 共共10 题题 每每题题1 分分 123456789 1 0 对错对对错对对错错错 三三 选选择择题题 20 分分 共共10 题题 每每题题2 分分 123456789 1 0 ADDBADDCAB 四四 简简答答题题 15 分分 共共2 小小题题 1 答答案案 7 分分 电机调速有以下性能指标 1 调速范围 D 它等于在额定负载下 电动机能提供的最高转速和最低转速 之比 即 2 调速的平滑性 它是指某一个转速和其能够得到的最相邻转速之比来评价 的 3 静差度 速度的稳定度 是衡量转速随负载变动程度的静态指标 电动机在某一 转速下运行时 机械负载由理想空载变到额定负载所产生的转速降落与理 想空载转速之比 即 2 答答案案 8 分分 在三角形与双星形转换时 电动机输出功率分别为 由于 由此可知 电机从 接法的低速运转变成YY 接法的高速运转时 转速升高一倍 而功率只增加15 所以这种调速方法可近似地看成恒 功率调速 五五 分分析析题题 10 分分 答答案案 1 因 故 于是有 从而得 2 由 可知 对于一定的负载转矩M n 与 有关 因此 通过改变 则可改变电机转速 从而得到上述三种调速方 法 3 对于各种调速方法给出三个由小到大的不同参数时的特性曲线图 如下图所示 六六 设设计计题题 15 分分 答答案案 如下图所示 按下SB1 后 KM3 线圈得电 小车左行 当压下SQ1 时 KM3 断电 开始装料 由于SQ1 为复合行程开关 因此KT1 得电 装料完毕 延时时间到 KT1 延时触头闭合 KM4 通电 小车右行 到最右边时压下SQ2 KM4 断电 开始卸料 与此同时KT2 线圈得 电 延时时间到后KT2 线圈断电 整个线路断电 一一 填填空空题题 每每空空1 分分 共共30 分分 1 现代观点认为 机械设备由主机 及四部分组成 2 自动化电力拖动系统的含义是 3 熔断器通常用来进行保护 而热继电器则用来进行 保护 4 低压电器是指工作电压在交流以下 直流以下 的各种电器 5 自动开关又称为 当电路发生 及 故障时 能自动切断电路 有效地保护串接在它后面的电气设备 6 交流接触器的触头系统一般包括对常开主触头 主要用于 另有两对常开 常闭触头 安装在电路中 7 按钮和行程开关的作用是 8 常用的主令电器有 9 数控机床由控制介质 五个部分组成 10 常用的时间继电器有电子式时间继电器 电动式时间继电器 时间继电器 时间继电器 11 直流电机调速具有三种方式 分别是调速 调速和调速 二 判断题 二 判断题 10 分 共分 共 10 题 每题题 每题 1 分 分 1 在正常情况下 自动开关也可以不频繁地接通和断开电路或 控制电动机的起动和停止 对 错 2 在机床中 刀开关比组合开关和自动开关应用更广泛 对 错 3 直流电机因具有良好的起 制动特性 在很宽的调速范围能实现平 滑调速等优点 一直被认为是工业调速的原动机 对 错 4 交流接触器能不频繁地接通或断开控制电路并能实现远程控制 对 错 5 动合触头是指接触器线圈未通电时触头处于闭合位置的触头 对 错 6 在电器控制线路图中 同一电器元件的不同部位可画在不同地方 对 错 7 热继电器主要用于电器的短路保护 对 错 8 逻辑代数式 对 错 9 逻辑代数式 对 错 10 为实现多地点起动控制 需将分散在各操作站的起动按钮引线并联 连接 对 错 三 选择题 三 选择题 20 分 共分 共 10 题 每题题 每题 2 分 分 1 一般情况下 速度继电器动作转速为 A 150r min B 120r min C 30r min D 200r min 2 绘制原理图中 以下说法错误的是 A 电路应是未通电时的状态 B 动力电路中的电源电路绘成水平线 C 对主电路和控制电路 元件应按动作顺序从上到下 从左 到右排列 D 电气元件的各个部分均应画在一起 3 定子串电阻降压起动控制电路是按 原则进行工作的 A 时间原则 B 行程原则 C 电流原则 D 速度控制 4 以下关于 YY 接法的双速异步电机说法正确的是 A 恒功率调速 B 恒转矩调速 C 无极调速 D 变频调速 5 以下关于调速的说法错误的是 A 变速属于调速 B 稳速属于调速 C 由于负载变化或电源波动而引起的电机转速发生变化属于 调速 D 转速负反馈调速系统是稳速的应用 6 以下关于调速性能指标说法正确的是 A 调速范围是指在任意负载下 电动机的最高转速与最低转 速之比 B 调速范围越小 电动机的调速性能越好 C 静差度越小 稳速精度越高 D 调速的公比越小 则平滑性越好 7 以下 通电方式的步距角最小 A 三相单三拍 B 双相双三拍 C 三相六拍 D 四相六拍 8 以下控制方式中精度最低的是 A 开环控制 B 半闭环控制 C 全闭环控制 D 开环补偿型控制 9 扩大调速范围的是 A 提高静态速降 B 减小最高空载转速 C 提高最低空载转速 D 提高最低转速下的静差度 10 关于调压调速说法正确的是 A 恒功率调速 B 恒转矩调速 C 转速与电动机的电枢电流成正比 D 转速与电动机的电枢电压成反比 四 简答题 四 简答题 15 分 共分 共 2 小题 小题 1 简述电气系统原理图设计的一般原则 7 分 2 数控机床按控制方式可分为哪几种数控机床 各有何特点 8 分 五 分析题 五 分析题 10 分 分 下图为实现电机正反转控制的原理图 欲达到以下要求 1 不停机的情况下能直接正反转 2 两个方向运转时能过载保护 3 应有接触器互锁 4 主电路能实现短路保护 试分析在上述控制电路图形中有何错误 并进行修改 六 设计题 六 设计题 15 分 分 组合机床机械滑台的工作流程如下图 试设计其主电路和相应 的控制电路 说明 系统采用两个电动机 利用差动方式传动 即工 作进给和工作退回为一个电机 快速进给和快速退回时两个电机同时 工作 试设计控制电路 要求 KM1 控制主电机正转 KM3 控制快进电机 KM2 控制主电 机反转 第二套 一一 填填空空题题 每每空空1 分分 共共30 分分 1 现代观点认为 机械设备由主机 及 四部分组成 2 自动化电力拖动系统的含义是 3 熔断器通常用来进行保护 而热继电器则用来进行 保护 4 低压电器是指工作电压在交流以下 直流以 下的各种电器 5 自动开关又称为 当电路发生 及 故障时 能自动切断电路 有效地保护串接在它后面的电气设备 6 交流接触器的触头系统一般包括对常开主触头 主要 用于 另有两对常开 常闭触头 安装在电 路中 7 按钮和行程开关的作用是 8 常用的主令电器有 9 数控机床由控制介质 五个部分组成 10 常用的时间继电器有电子式时间继电器 电动式时间继电器 时间继电器 时间继电器 11 直流电机调速具有三种方式 分别是调速 调速和调速 二二 判判断断题题 10 分分 共共10 题题 每每题题1 分分 1 在正常情况下 自动开关也可以不频繁地接通和断开电路或控制电 动机的起动和停止 对 错 2 在机床中 刀开关比组合开关和自动开关应用更广泛 对 错 3 直流电机因具有良好的起 制动特性 在很宽的调速范围能实现平 滑调速等优点 一直被认为是工业调速的原动机 对 错 4 交流接触器能不频繁地接通或断开控制电路并能实现远程控制 对 错 5 动合触头是指接触器线圈未通电时触头处于闭合位置的触头 对 错 6 在电器控制线路图中 同一电器元件的不同部位可画在不同地方 对 错 7 热继电器主要用于电器的短路保护 对 错 8 逻辑代数式 对 错 9 逻辑代数式 对 错 10 为实现多地点起动控制 需将分散在各操作站的起动按钮引线并联 连接 对 错 三三 选选择择题题 20 分分 共共10 题题 每每题题2 分分 1 一般情况下 速度继电器动作转速为 A 150r min B 120r min C 30r min D 200r min 2 绘制原理图中 以下说法错误的是 A 电路应是未通电时的状态 B 动力电路中的电源电路绘成水平线 C 对主电路和控制电路 元件应按动作顺序从上到下 从左到右排列 D 电气元件的各个部分均应画在一起 3 定子串电阻降压起动控制电路是按 原则进行工作的 A 时间原则 B 行程原则 C 电流原则 D 速度控制 4 以下关于 YY 接法的双速异步电机说法正确的是 A 恒功率调速 B 恒转矩调速 C 无极调速 D 变频调速 5 以下关于调速的说法错误的是 A 变速属于调速 B 稳速属于调速 C 由于负载变化或电源波动而引起的电机转速发生变化 属于调速 D 转速负反馈调速系统是稳速的应用 6 以下关于调速性能指标说法正确的是 A 调速范围是指在任意负载下 电动机的最高转速与最 低转速之比 B 调速范围越小 电动机的调速性能越好 C 静差度越小 稳速精度越高 D 调速的公比越小 则平滑性越好 7 以下 通电方式的步距角最小 A 三相单三拍 B 双相双三拍 C 三相六拍 D 四相六拍 8 以下控制方式中精度最低的是 A 开环控制 B 半闭环控制 C 全闭环控制 D 开环补偿型控制 9 扩大调速范围的是 A 提高静态速降 B 减小最高空载转速 C 提高最低空载转速 D 提高最低转速下的静差度 10 关于调压调速说法正确的是 A 恒功率调速 B 恒转矩调速 C 转速与电动机的电枢电流成正比 D 转速与电动机的电枢电压成反比 四四 简简答答题题 15 分分 共共2 小小题题 1 简述电气系统原理图设计的一般原则 7 分 2 数控机床按控制方式可分为哪几种数控机床 各有何特点 8 分 五五 分分析析题题 10 分分 下图为实现电机正反转控制的原理图 欲达到以下要求 1 不停机的情况下能直接正反转 2 两个方向运转时能过载保护 3 应有接触器互锁 4 主电路能实现短路保护 试分析在上述控制电路图形中有何错误 并进行修改 六六 设设计计题题 15 分分 组合机床机械滑台的工作流程如下图 试设计其主电路和相应的控制电 路 说明 系统采用两个电动机 利用差动方式传动 即工作进给和工作退 回为一个电机 快速进给和快速退回时两个电机同时工作 试设计控制电 路 要求 KM1 控制主电机正转 KM3 控制快进电机 KM2 控制主 电机反转 一一 填填空空题题 每每空空1 分分 共共30 分分 1 驱动装置 检测显示装置及控制装置 2 能对生产机械进行自动控制 如实现自动控制起动 制动 调速 同步 自动维持转速 转矩或功率为恒定值 按给定的程序或事先不知道的 规律改变转速 转向和工作机构的位置 使工作循环自动化 3 短路 过载 4 1000V 1200V 5 自动空气开关 严重过载 短路 失压 6 三 主电路的通断 辅助 控制 7 发出指令控制接触器或其它电磁机构的线圈 使电路得以接通或断 开来实现自动控制 8 开关 按钮 行程开关 主令控制器 9 数控装置 伺服机构 机床 检测装置 10 晶体管式 空气阻尼式 11 调压 调磁 调阻 二二 判判断断题题 10 分分 共共10 题题 每每题题1 分分 123456789 1 0 对错对错错对错对对对 三三 选选择择题题 20 分分 共共10 题题 每每题题2 分分 123456789 1 0 BDAACCDADB 四四 简简答答题题 15 分分 共共2 小小题题 1 答答案案 7 分分 原理图设计的一般原则是 1 控制系统应满足生产机械的工艺要求 2 力求控制电路安全可靠 简单经济 3 合理选择各种电器元件 4 符合人机关系 便于维修 2 答答案案 8 分分 数控机床按控制方式可分为 1 开环控制数控机床 在开环控制中 机床没有检测反馈装置 它对机床移动部件的实际位置 不作检验 所以机床加工精度不高 精度主要取决于伺服系统的性能 这种机床工作比较稳定 反应迅速 调试方便 维修简单 但其控制精 度受到限制 它适用于一般要求的中 小型数控机床 2 闭环控制数控机床 在开环控制数控机床上增加检测反馈装置 在加工中时刻检测机床移动 部件的位置 使之和数控装置所要求的位置相符合 以期达到很高的加工精 度 此类机床优点是精度高 速度快 但调试和维修比较复杂 关键是系统 的稳定性 所以在设计时必须对稳定性给予足够的重视 3 半闭环控制数控机床 这种控制方式对工作台的实际位置不进行检查测量 而是通过与伺服电 机有联系的测量元件 如测速发电机和光电编码盘 或旋转变压器 等间接检测出伺服电机的转角 推算出工作台的实际位移量 用此值与指令 值进行比较 用差值来实现控制 由于工作台没有完全包括在控制回路内 因而称之为半闭环控制 这种控制方式介于开环与闭环之间 精度虽没有闭 环高 调试却比闭环方便 五五 分分析析题题 10 分分 答答案案 图中主要有以下错误 1 没有短路保护 2 热继电器应为三相保护 3 控制电路在主电路中接线有错 4 热继电器的触头应在KM1 KM2 线圈并联后再连接 5 线圈KM1 KM2 自锁触头错误 6 无互锁设置 修改后图形为 六六 设设计计题题 15 分分 答答案案 如下图所示 按下SB1 时 KM1 KM3 线圈通电 快进电机和工进电机同时工作 实现快进 当压下行程开关SQ2 时 KM3 断电 快进电机停止 实现 工进 当压下行程开关SQ3 时 KM2 得电同时KM1 断电 反向电机 接通 实现工退 当SQ2 恢复原位时 KM3 通电 实现快退 到原位 时 压下SQ4 控制电路断电 实现停止 第 3 套 一一 填填空空题题 每每空空1 分分 共共30 分分 1 电力拖动的发展经历了拖动 拖动 拖动及拖动四部分组成 2 指令SFT 的含义是 指令PLS 的含义是 3 PLC 由微处理器 及 组成 4 三相步进电机的通电方式有 5 伺服装置的作用是 脉冲当量是指 6 PI 调节器是同时具有运算和运算两种作用的 放大器 7 试列举四种常用的调速系统 调速系统 调 速系统 调速系统 调速系统 8 电机调速根据负载的性质可分为调速和调速 9 电器控制系统有保护 保护 保护 等保护环节 10 自动开关具有 短路及保护功能 二二 判判断断题题 10 分分 共共10 题题 每每题题1 分分 1 梯形图中没有真实的物理电流 而只有 概念 电流 对 错 2 输入继电器是专门用来接收从外部开关或敏感元件发来的信号的 它与输入阻抗端子相连 可以由外部信号所驱动 对 错 3 移位输入端的信号接通一次 每个辅助继电器的状态均向右移一位 对 错 4 OR 指令的含义是常闭触点并联指令 对 错 5 具有转速负反馈的调速系统是无差调节 对 错 6 有差调速系统中只要将放大倍数取得足够大 就能维持电动机转速 保持不变 对 错 7 为了补偿因电枢压降变量而引起的转速降过大 在电压负反馈系统 中 同时采用电流负反馈 对 错 8 闭环控制系统的调速范围比开环控制系统的调速范围宽 对 错 9 逻辑代数式 对 错 10 调磁调速是恒功率调速 对 错 三三 选选择择题题 20 分分 共共10 题题 每每题题2 分分 1 以下关于按钮的说法正确的是 A 利用机械生产机械的运动部件对按钮操作机构的碰撞 而使触头动作 B 可实现过载保护 C 可作点动控制 D 可作短路保护 2 以下关于交流接触器说法正确的是 A 一般有三对主触头 B 主触头安装在控制电路中 C 辅助触头安装在主电路中 D 线圈安装在主电路中 3 低压自动开关相当于 的组合 A 刀开关 熔断器 热继电器 欠压继电器 B 刀开关 熔断器 热继电器 起动器 C 刀开关 熔断器 热继电器 压力继电器 D 刀开关 熔断器 热继电器 操作手柄 4 以下关于 YY 接法的双速异步电机说法正确的是 A 恒功率调速 B 恒转矩调速 C 无极调速 D 变频调速 5 A A B AB C B D A B 6 以下关于调速性能指标说法正确的是 A 调速范围是指在任意负载下 电动机的最高转速与最 低转速之比 B 调速范围越小 电动机的调速性能越好 C 静差度越小 稳速精度越高 D 调速的公比越小 则平滑性越好 7 以下 通电方式的步距角最小 A 三相单三拍 B 三相双三拍 C 三相六拍 D 四相六拍 8 以下控制方式中精度最低的是 A 开环控制 B 半闭环控制 C 全闭环控制 D 开环补偿型控制 9 要实现甲乙接触器互锁 须 A 将甲接触器的主触头串联在乙接触器线圈前方 B 将甲接触器的辅助常开触头串联在乙接触器线圈电路 前方 C 将甲接触器的辅助常闭触头串联在乙接触器线圈电路 前方 D 将甲接触器的辅助常闭触头并联在乙接触器线圈电路 前方 10 异步电动机正反转控制是按照 控制方式进行控制的 A 时间原则 B 速度原则 C 电流原则 D 行程控制 四四 简简答答题题 15 分分 共共2 小小题题 1 为何要采用热继电器进行过载保护 7 分 2 接触器KM1 下的索引表如下所示 根据索引表回答 该接触器有多少对主触头 分别在哪几个图区 有多 少对辅助动合触头 有多少对辅助动断触头 分别位于哪几个图区 8 分 五五 分分析析题题 12 分分 图示为实现电机星 三角形降压起动电路 试回答 1 电机起动和正常工作时是星形还是三角形连接 为什么 为什么 要进行降压起动 2 星形到三角形的转换是如何实现的 3 如何实现星形和三角形的互锁 4 试写出KM1 KT KM2 KM3 的逻辑表达式 六六 设设计计题题 13 分分 某机床具有主轴电机和油泵电机 要求 1 油泵电机起动后机床主电机才能起动 油泵电机停止时则主电机 同时停止 2 主电机可单独实现停止 3 主轴电机能