机电一体化复习题(附答案)76820

机电一体化复习题

一、名词解释

1机电一体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5SPWM6单片机7I/O接口

8I/O通道9串行通信10直接存储器存取（DMA）

二、判断题：

2滚珠丝杆不能自锁。（√）

5同步通信常用于并行通信。（×）

6无条件I/O方式常用于中断控制中。（×）

2.对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。

D.-1<s<0

3.PWM指的是（C）。

A.机器人

D.可编程控制器

4.PD称为（B）控制算法。

A.比例B.比例微分

5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（A）方法实现。

C.比例积分

A.插补

B.切割

C.画线

四、填空题

1.在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。

a)基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式。

b)基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速，属于恒功率调速方式。

7.开环步进电动机控制系统，主要由.环形分配器功率驱动器步进电机等组成。

8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1）计算机软件

2）硬件分配，3）专用环形分配器

3）监督计算机控制系统4）分级计算机控制系统

10．使用于工业控制的计算机主要有：

1）单片机2）PLC，3）总线工控机等类型。

5步进电动机是什么电机？它的驱动电路的功能是什么?

8.测量某加热炉温度范围为100~1124℃，线性温度变送器输出0~5V，用ADC0809转换器输

入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。

2.分析下图差动螺旋传动原理

设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同，且导程分别为P和P。2为可动螺母

h1h2

机电一体化复习题参考答案

一名词解释

4逆变器是将直流电变成交流电的电路。

10硬件在外设和内存间直接进行数据交换（DMA）而不通过CPU

五、简答题

缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出和圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据

测量单位时间内的脉冲数N，则可测出转速为

n

Zt

t——测量时间(s)。

直接影响转换精度。采样/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D

转换时，保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。

号变化缓慢时，也可省去采样/保持器。

执行元件按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作，

机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。

被控对象是指被控制的机构或装置，是直接完成系统目的的主体，一般包括传动系统、执行

装置和负载；

六、解答题(每小题5分，共40分)

1．1）机械本体2）动力和驱动；3）传感测试部分；4）执行机构

5）控制及信息处理单元

输出工作方式：（1）单极性输出

（2）双极性输出

7.1)K=2;M=5,Z=24;α=360/2*5*24=1.5º

2)f=400Hz

8.4℃;+2℃。

四细分：400：1=400：х

x=1mm

i

八、综合使用题(每小题15分，共30分)

1、4－锥齿轮2、3－键

5－压簧6－螺母7－轴

2.当螺杆转动角时，可动螺母2的移动距离为

l

2

（1）

h

1

如果P和P相差很小，则L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。

移动距离为

l

2

（2）

h

1

可见，此时差动螺旋变成快速移动螺旋，即螺母2相对螺母1快速趋近或离开。这种

螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。

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?

四、计算题(24分)

答案及评分标准

(供参考)

民用机电一体化产品

硬件接口

输入／输出接口

5．灵敏度线性度

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，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰

因

素造成的误差，从而提高精度。

2．答：机电一体化相关技术有：机械技术，计算机和信息处理技术，系统技术，白动控制

技

术，传感器测试技术和伺服驱动技术。

系统固有频率下降，容易产生谐振。

1.(10分)解答：图中各部可分为：

(1)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

1．(12分)解：(1)计算负载力

负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成

(1)高速端测量

设传感器的每转脉冲数为，n，每个脉冲对应工作台的位移为

满足题目要求。

(2)低速端测量

传感器直接和丝杠连接，和减速比无关

可知”。＝500脉冲／转的编码器不合用。

解：可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制。具体可以有下三种方案：

(1)工业PC机集中控制方案：用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制，包括任务管理

和三个自由度的伺服控制，系统原理图如下