机电一体化技术试题及答案

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过一定时间系统没有检查这段程序或接口时,可以认定系统运行出错(干扰发生),可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行 。

2、如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形,则当螺杆反向转动时,将产生空回误差。为了消除空回误差,在螺杆上装配两个螺母1和2,调整两个螺母的轴向位置,使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面,使其产生一定的变形,从而消除了轴向间隙,也提高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式

3、(1)能保护系统元件不受高共模电压的损害,防止高压对低压信号系统的损坏。 (2)泄漏电流低,对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。

(3)共模抑制比高,能对直流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量。 利用光电耦合方式实现载波调制,可获得10kHz带宽,但其隔离性能不如变压器耦合。 六、综合应用题 (每小题10分,共20分) 1.

2. 光栅此时的位移

细分前4mm, 细分后 1mm 测量分辨率:

细分前0.01 mm/线 细分后:0.025

《机电一体化技术》试卷 (三)

考试方法:闭卷 考试时间120分钟 共2页 第1页

—————————————————————————————————————— 一、名词解释 (每小题2分,共10分)

1.机电一体化2.自动控制3.开环控制系统4.逆变器5. PWM 二 判断题 (每空1分,共10分)

1. 直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。( ) 2. 滚珠丝杆不能自锁。( )

3. D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。( ) 4. 同步通信是以字符为传输信息单位。( ) 5. 异步通信常用于并行通道。( )

6. 查询I/O方式常用于中断控制中。( ) 7. 串行通信可以分为以下四种方式:

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1)全双工方式;( ) 2)半双工方式;( ) 3)同步通信; ( ) 4)异步通信。 ( )

三 填空题:(每空1分,共40分)

1. 从控制角度讲,机电一体化可分为 控制系统和 控制系统。

2. 在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为: ; ; 三种形式。

3. 多点接地:优点: ,缺点: 。

4. 一般来说,伺服系统的基本组成为 、 、 和 等四大部分组成。

5. 在SPWM变频调速系统中,通常载波是 ,而调制波是 。

6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是: 隔离, 隔离, 隔离。 7.开环步进电动机控制系统,主要由 、 和 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)

,2) ,3) 。 9. 产生电磁干扰必备的三个条件是: , , 。 10.干扰传播途径有二种方式:

1)传导耦合方式:干扰信号能量以 或 的形式,通过金属导体传递。 2)幅射耦合方式:干扰信号能量以 的形式,通过空间感应传递。 11. 指出下列干扰哪几种属于传导耦合方式: , ; 哪几种属于幅射耦合方式: , , 。

A.静电干扰 B.磁场干扰 C.漏电干扰 D.共阻抗感应干扰 E.电磁辐射干扰。 12.磁场屏蔽---对高频交变磁场应采用 的金属材料

作屏蔽体;对低频交变磁场应采用 的材料作屏蔽体,并保证磁路畅通。 13.一点接地中:1)串联接地:优点: ,缺点: ,

2)并联接地:优点: ,缺点: ,仅适用于 电路。 四 解答题 (每小题5分,共40分)

1.一个典型的机电一体化系统,应包含哪些几个基本要素? 2.斜齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法?

3、简述直流伺服电动机两种主要控制方式的工作原理。

4. 在微机控制系统中,主机和外围设备间所交换的信息通常分为哪三类? 5.数据信息可分为哪几种?

6.DAC0832有哪三种输入工作方式?有哪二种输出工作方式? 7.步进电动机控制系统中,电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动: 已知:步距角θ,脉冲数 N ,频率 f ,丝杠导程 p ,试求执行部件: 位移量 L= ? 移动速度 V=?

8.有一变化量为0 ~ 16V的模拟信号,采用4位A/D转换器转换成数字量,输入到微机控制系统中,试求其量化单位q=?,量化误差最大值emax=?

《机电一体化技术》试卷 (三)

考试方法:闭卷 考试时间120分钟 共2页 第1页

——————————————————————————————————— 一 名词解释 (每小题2分,共10分)

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1机电一体化--从系统的观点出发,将机械技术 、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合,以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。 2.自动控制—由控制装置自动进行操作的控制。 3.开环控制系统—无反馈的控制系统。

4.逆变器—把固定的直流电变成固定或可调的交流电的 DC/AC变流器。 5. PWM—通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。 二 判断题 (每空1分,共10分)

1. √ 2. √ 3. √ 4. × 5.× 6.× 7. 1) √1 2)√ 3)√ 4)√ 三 填空题((每空1分,共40分) 1. 开环、闭环

2. 电压输出 电流输出 频率输出

3. 互不干扰 接线多 复杂 4. 控制器 功率放大器 执行机构 和检测装置 5. 等腰三角波 (三相)正弦波 6. 光电 变压器 继电器

7. 环形分配器 功率放大器 步进电动机

8. 1)采用计算机软件分配器 2)小规模集成电路搭接的硬件分配器 3)专用模块分配器 9.干扰源 传播途径 接受干扰对象 原系统 系统 10. 1) 电压 ;电流 。 2)电磁场。 11. C , D ; A , B E。

12. 铜和铝等导电性能好 ;铁等高导磁率 。 13.1)最简单,;前后相互干扰,

2)干扰小,;接线多,复杂,低频(<1MHZ)。 四 解答题 (每小题5分,共40分)

1、机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分 2.1)垫片调整法 2)轴向压簧调整法

3、一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电绕组两头端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩;

另一种是励磁磁场控制即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场的强度,从而控制电动机的转速和输出转矩。 4、数据信息、状态信息和控制信息

5、(1)数字量(2)模拟量(3)开关量(4)脉冲量

6、(1)直通方式 (2)单缓冲方式 (3)双缓冲方式 (1)单极性输出 (2)双极性输出

7、 L =(θp/360°)N ; V =(θp/360°)f

8、量化单位q=1V, 量化误差最大值emax=±0.5V。

《机电一体化技术》试卷 (四)

考试方法:闭卷 考试时间120分钟 共2页 第1页

—————————————————————————————————————— 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、对伺服系统的技术要求是____________、____________、____________、___________。 2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节:____________、____________。

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3、计算机控制系统的类型包括________________________、_______________________、 监督控制系统、________________________。

4、拟定机电一体化系统(产品)设计方案的方法通常有____________、____________、____________。 5、 接口的基本功能主要有______________、放大、_________________。

6、 对直线导轨副的基本要求是_________________________、_____________________、 ____________________、__________________和平稳。

7.机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能,要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理 ___________、_____________、____________、____________、并满足小型、轻量等要求。 8、伺服系统的基本组成包括______________ 、 _____________________、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 (每小题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。

四、分析题 (每小题20分,共40分)

1. 半桥逆变电路的工作原理。

2. 分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原理

1、6-小齿轮 2、5-大齿轮 3-齿轮 4-预载装置 7-齿条

《机电一体化技术》试卷 (四)答案

考试方法:闭卷 考试时间120分钟 共3页 第1页

—————————————————————————————————————— 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。

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