机电一体化复习题

一、名词解释（每题2分共10分）1、机电一体化2、柔性制造系统3、静态设计4、系统软件5、感应同步器二、填空题（每空1分，共30分）1、对伺服系统的技术规定是____________、____________、____________、___________。2、机电一体化的机械系统设计重要包括两个环节：____________、____________。3、计算机控制系统的类型包括________________________、_______________________、监督控制系统、________________________。4、确定机电一体化系统（产品）设计方案的措施一般有____________、____________、____________。5、接口的基本功能重要有______________、放大、_________________。6、对直线导轨副的基本规定是_________________________、_____________________、____________________、__________________和平稳。7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，规定机械传动部件转动惯量小、阻力合理___________、_____________、____________、____________、并满足小型、轻量等规定。8、伺服系统的基本构成包括______________、_____________________、检测装置、____________________。9、工作接地分为_______________、______________。10、STD总线的技术特点_________________、______________、______________________、高可靠性。三、简答题（每题5分，共20分）1.FMC的基本控制功能。2.PWM脉宽调速原理。3.简述直流伺服电机两种控制的基本原理。4.控制系统接地通的目的。一、单项选择题。1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称(

)A.次序控制系统

B.伺服系统

C.数控机床

D.工业机器人4.某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(

)A.100mm

B.20mm

C.10mm

D.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速(

)A.成正比的交流电压

B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压

D.成反比的直流电压6.电压跟随器的输出电压(

)输入电压。A.不小于

B.不小于等于

C.等于

D.不不小于7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为(

)A.1450［r/min］

B.1470［r/min］C.735［r/min］

D.2940［r/min］8.右图称(

)A.直流伺服电动机调整特性B.直流伺服电动机机械特性C.直流伺服电动机动态特性D.直流伺服电动机调速特性9.计算步进电动机转速的公式为(

)A.

B.Tsmcos

C.

D.180°-13.图示运用继电器触点实现的逻辑函数为(

)A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.合计式定期器工作时有(

)A.1个条件

B.2个条件C.3个条件

D.4个条件二、名词解释题(本大题共5小题，每题2分，共10分)15.机电一体化17.敏捷度(测量)18.永磁同步电动机三、简答题(本大题共4小题，每题4分，共16分)20.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?21.步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?23.什么是PLC的扫描工作制?四、简朴应用题(本大题共4小题，每题6分，共24分)29.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少?33.采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。（1）按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；（2）按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）；（3）只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。

规定：画出梯形图，写出助记符指令程序。

一、单项选择题(本大题共14小题，每题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、名词解释题(本大题共5小题，每题2分，共10分)15.机械与电子的集成技术。16.指轴系抵御冲击、振动、噪声的特性。17.输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。有时称为增量增益或标度因子。18.以电子换向取代了老式直流电动机的电刷换向，又称无刷电动机。19.在反馈控制器的基础上附加一种前馈控制器，两者的组合称为复合控制器。它的作用是使系统能以零稳定误差跟踪已知的输入信号。三、简答题(本大题共4小题，每题4分，共16分)20.应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。21.重要有：单极性驱动电路、双极性驱动电路、高下压驱动电路、斩波驱动电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。22.(1)参照脉冲序列。

转速与参照脉冲频率成正比。

(2)输出轴

转向由转向电平决定。

位置由参照脉冲数决定。23.PLC的扫描工作制，即检测输入变量、求解目前控制逻辑以及修正输出指令。反复进行。

五、简朴应用题（本大题共4小题，每题6分，共24分）29．（1）即该电动机为四级

空载时转差率为：S=

（2）堵转时：S＝１定子绕组电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz(3)空载时：定子绕阻电势频率f1＝50Hz,转子绕组电势频率：f2=六、综合应用题（本大题共２小题，每题８分，共１６分）33.(1)梯形图：（２）助记符指令程序：

STR

X1

OR

Y1

AND

NOT

X2

OUT

Y1

STR

X3

OR

Y2

ANDNOT

X4

AND

Y1

OUT

Y2一、单项选择题在下列每题的四个备选答案中选出一种对的的答案，并将其字母标号填入题干的括号内1.Mechatronics是两个不一样学科领域名称的组合，这两个不一样的学科是 （） A．机械学与信息技术 Ｂ．机械学与电子学 Ｃ．机械学与自动化技术 Ｄ．机械学与计算机2.计算机集成制造系统包括 （） A．CAD、CAPP、CAM Ｂ．FMS Ｃ．计算机辅助生产管理 Ｄ．A、B和C6.直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其 （） A．转速特性 Ｂ．调整特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．机械特性10.若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速 （） A．成反比 Ｂ．成正比 Ｃ．成平方关系 Ｄ．成指数关系15.步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成本来的2倍，则步距角为本来的 （） A．0.5倍 Ｂ．2倍 Ｃ．0.25倍 Ｄ．不变17.传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的 （） A．线性度 Ｂ．精确度 Ｃ．零漂 Ｄ．辨别率18.在自动控制系统中，步进电机一般用于控制系统的 （） A．半闭环控制 Ｂ．闭环控制 Ｃ．开环控制 Ｄ．前馈控制20.感应同步器可用于检测 （） A．位置 Ｂ．加速度 Ｃ．速度 Ｄ．位移

二、填空题1、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的与加速度成正比。2、若是传感器的最大非线性误差、为输出量的满刻度值，则传感器的线性度可表达为。3、在机电一体化产品的功能原理方案设计中，其功能元的组合方式常用的有串联构造、并联构造和三种形式。

三、简答题3、

简述增量式编码器与绝对式编码器在工作原理方面的不一样？4、

为何直流伺服电机具有良好的机械特性？5、传感器的静态特性指标重要有哪些？

四、分析、计算题

2、图示为光栅式位移传感器示意图，分析其工作原理。

五、综合应用题

2、下图为小车送料过程示意图。现采用可编程控制器控制，写出小车PLC控制的梯形图。小车的送料过程为：当小车处在左限位开关ST1处时，按下启动按钮，小车向右运行；碰到右限位开关ST2后，小车开始装料，装料时间为15秒；然后小车向左运行，碰到左限位开关ST1后，小车开始卸料，卸料时间为10秒；至此完毕一次动作。任何时候压下停止按钮，小车将停止动作。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。输入/输出点的分派输入输出其他启动按钮X400右行电磁阀Y430时间继电器1（15秒）T450ST2X401装料电磁阀Y431时间继电器2（10秒）T451ST1X402左行电磁阀Y432

停止按钮X403卸料电磁阀Y433

一、单项选择题1.“机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为 （） A．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代2.“机电一体化”在国外被称为 （）A．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A和B3.机电一体化产品的动力与驱动部分的重要功能是 （） A．提供动力 Ｂ．传递运动 Ｃ．传递动力 Ｄ．A、B和Ｃ6.直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其 （） A．机械特性 Ｂ．调整特性 Ｃ．力矩特性 Ｄ．转速特性8.在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是 （） A．60° Ｂ．45° Ｃ．0° Ｄ．90°9.若为传感器的输入量，是其输出量，则传感器的敏捷度为 （） A． Ｂ． Ｃ． Ｄ．11.在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为 （） A．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．414.在可编程控制器梯形图的编程中，继电器线圈左侧触点的数目为 （） A．0 Ｂ．>3 Ｃ．<2 Ｄ．115.光栅式位移传感器的栅距W、莫尔条纹的间距B和倾斜角θ之间的关系为 （） A． Ｂ． Ｃ． Ｄ．16.差动变压器式电感传感器属于 （） A．涡流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可变磁阻式18.在自动控制系统中，伺服电机一般用于控制系统的 （） A．开环控制 Ｂ．C和D Ｃ．全闭环控制 Ｄ．半闭环控制19.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成 （） A．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60°二、填空题3.传感器的迟滞特性是指输入量在增长和减少的过程中，同一输入量下其的差异。三、简答题1、一种较完善的机电一体化产品应当包括那几部分？3、PLC内部的一种8位存储器可以等效为几种输入继电器？为何？2、下图为欲用可编程控制器控制的天塔闪光灯示意图。控制规定是：按下启动按钮后，L2、L4、L6、L8亮，1秒后灭；接着L3、L5、L7、L9亮，1秒后灭；再接着L2、L4、L6、L8亮，1秒后灭，如此循环下去。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。输入/输入/输出点的分派输入输出其他启动按钮X400L2Y430时间继电器1（1秒）T450停止按钮X401L4Y431时间继电器2（1秒）T451

L6Y432

L8Y433

L3Y434

L5Y435

L7Y436

L9Y437

一、填空(每空2分，共20分)L机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、——和——构成。4．经典的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等部分构成。5．传感器的静态特性能数重要有——、——二——————、迟滞和反复精度。二、简答题(每题4分，共20分)1．为何采用机电一体化技术可以提高系统的精度?2．机电一体化有关技术有哪些?3．转动惯量对传动系统有哪些影响?4．简述机电一体化产品设计中，详细设计的重要内容。5．简述A／D、D／A接口的功能。三、分析题(20分)1．已知数控机床控制系统如图所示，试阐明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一种基本要素?2．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响?一、填空[每空2分，共20分)L办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．敏捷度线性度二、简答题(每题4分，共20分)1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同步由于采用电子技术实现自动检测，控制，赔偿和校正因多种干扰因素导致的误差，从而提高精度。2．答：机电一体化有关技术有：机械技术，计算机与信息处理技术，系统技术，白动控制技术，传感器测试技术和伺服驱动技术。3．答：转动惯量增大使机械负载增长，功率消耗大；使系统对应速度变慢，减少敏捷度；使系统固有频率下降，轻易产生谐振。4．答：详细设计重要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完毕详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文献的设计。5．答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量。D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号。三、分析题(20分)1.(10分)解答：图中各部可分为：控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示(2)测试传感部分：光电编码器、信号处理(3)能源：电源(4)驱动部分：功放、电机(5)执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台2．(10分)解答：齿轮传动链位于电机之后，前向通道的闭环之外，其传动误差的低频分量和高频分量都不能通过闭环控制来消除，都会影响输出精度。一、填空(每空2分，共20分)1．机电一体化系统常用的能源有——、——和——。3．在小功率传动链中，为使总的重量最小，各级传动比分派应遵守——原则。4．经典的可编程控制器由编程器、——、——、电源和输入／输出接口等部分构成。5．传感器的静态特性参数重要有敏捷度、线性度、——和——。二、简答题(每题4分，共20分)1．测试传感部分的作用是什么?2．对控制及信息处理单元的基本规定是什么?3．机电一体化产品对机械传动系统有哪些规定?4．简述STD总线的工作模式。5．简述机电一体化产品设计的工程路线(重要环节)。

一、填空(每空2分，共20分)1．电源液压源气压源2．定期预测定量预测3．传动比相等4．微处理器贮存器5．迟滞反复精度二、简答题(每题4分，共20分)1．答：测试传感部分的作用：对系统运行中所需要的自身和外界环境的多种参数及状态进行检测，传播到信息处理单元，经分析处理后产生控制信息。2，答：对控制及信息处理单元的基本规定：提高信息处理速度和可靠性，增强抗干扰能力，完善系统自诊断功能，实现信息处理智能化和小型化，轻量，原则化等。3．答：机电一体化系统对机械传动系统的规定有：精度；稳定性；迅速响应性；还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性。4．答：STD总线有3种工作模式：独立工作模式，前端控制器工作模式和分布式组合工作模式。5．答：机电一体化产品设计的工程路线(重要环节)：确定产品开发目的和技术规范；搜集资料，市场分析，可行性分析和技术经济性分析；总体方案设计；总体方案的评审和评价；详细设计；详细设计方案的评审和评价；试制样机；样机试验，测试；技术评价与审定；小批量生产；正常生产；销售。

一、名词解释（每题2分共10分）1、机电一体化:机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。2、柔性制造系统：柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem）是由两台或两台以上加工中心或数控机床构成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化3、静态设计：是指根据系统的功能规定，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。4、系统软件：系统软件是由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机自身的资源和以便顾客使用计算机的软件。5、感应同步器:感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。二、填空题（每空１分，共3０分）1、系统精度稳定性响应特性工作频率2、静态设计动态设计3