機(jī)電一體化填空題問(wèn)答題

1 在計(jì)算機(jī)和外部交換信息中 按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為 串行 通信和 并 行 通信 2 微機(jī)控制系統(tǒng)中的輸入與輸出通道一般包括 模擬量輸入通道 模擬量輸出 通道 數(shù)字量輸入通道 數(shù)字量輸出通道 四種通道 3 在伺服系統(tǒng)中 在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下 首先應(yīng)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 精度并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度 4 一般來(lái)說(shuō) 伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件主要分為電磁式 液壓式 氣壓式和其它 等 四大類(lèi)型 5 在 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)中 通常載波是等腰三角波 而調(diào)制波是正弦波 6 異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速 a 基頻 額定頻率 以下的恒磁通變頻調(diào)速 屬于恒轉(zhuǎn)矩 調(diào)速方式 b 基頻 額定頻率 以上的弱磁通變頻調(diào)速 屬于恒功率調(diào)速方式 7 開(kāi)環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 主要由 環(huán)形分配器 功率驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電機(jī)等 組成 8 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是 1 計(jì)算機(jī)軟件 2 硬件分配 3 專(zhuān)用環(huán)形分配器 9 根據(jù)計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式 把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為四類(lèi) 1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 2 直接控制系統(tǒng) 3 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 4 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 10 應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有 1 單片機(jī) 2 PLCPLC 3 總線工控機(jī)等類(lèi)型 11 干擾傳播途徑有二種方式 其中傳導(dǎo)耦合方式 干擾信號(hào)能量以 電壓或電流的形式 通過(guò)金屬導(dǎo)體傳遞 12 抑制電磁干擾的常用方法有屏蔽 隔離 濾波 接地合理布局和軟件抗干擾 技術(shù) 13 電場(chǎng)屏蔽 通常用銅 鋁等導(dǎo)電性能良好 的金屬材料作屏蔽體 并應(yīng) 保持良好接地 14 根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器的作用 1 低通濾波器 只讓低頻成分通過(guò) 而高于截止頻率成分受到抑制 衰減 不讓通過(guò) 2 帶通濾波器 只讓某一頻帶內(nèi)的成分 通過(guò) 而低于上截止頻率成分和 高于 下截止頻率成分的成分抑制 不讓通過(guò) 一 填空 每空 2 2 分 共 2020 分 1 機(jī)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(jì)算機(jī) 和 組成 3 在小功率傳動(dòng)鏈中 為使總的折算慣量最小 各級(jí)傳動(dòng)比分配應(yīng)遵守 原則 4 典型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)主要有 遲滯和重復(fù)精度 一 填空 每空 2 2 分 共 2020 分 1 辦公機(jī)電一體化產(chǎn)品 產(chǎn)業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品 民用機(jī)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 靈敏度 線性度 二 填空題二 填空題 1 電感式傳感器是一種把微小位移變化量轉(zhuǎn)變成電感變化量的位移傳感器 2 光電編碼器根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為增量式和絕對(duì)式 3 熱電阻溫度傳感器的工作原理是基于金屬的熱電阻效應(yīng) 4 熱電偶溫度傳感器的工作原理是基于物體的熱電效應(yīng) 5 對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是系統(tǒng)精度 穩(wěn)定性 響應(yīng)特性 工作頻率 6 液壓系統(tǒng)一般包括動(dòng)力元件 執(zhí)行元件 控制元件和輔助元件四個(gè)部分 7 典型的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由氣源裝置 執(zhí)行元件 控制元件和輔助元件組成 8 機(jī)電控制系統(tǒng)的機(jī)械裝置主要包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和執(zhí)行器三個(gè)部 分 9 機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié) 靜態(tài)設(shè)計(jì) 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 10 欠電流繼電器利用其常開(kāi)觸點(diǎn)串接在被控線路中起欠流保護(hù) 11 過(guò)電流繼電器利用其常閉觸點(diǎn)串接在被控線路中起過(guò)流保護(hù) 12 接口的基本功能主要有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 放大 通信聯(lián)絡(luò) 13 伺服系統(tǒng)的基本組成包括控制器 執(zhí)行環(huán)節(jié) 檢測(cè)裝置 比較環(huán)節(jié) 14 工作接地分為一點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地 15 機(jī)電一體化產(chǎn)品按用途可以劃分為辦公機(jī)電一體化產(chǎn)品 產(chǎn)業(yè)機(jī)電一 體化產(chǎn)品和民用機(jī)電一體化產(chǎn)品 16 典型的可編程控制器由編程器 微處理器 存儲(chǔ)器 電源和輸入 輸 出接口等部分構(gòu)成 17 S7 200 PLC 的控制程序通常由用戶程序 數(shù)據(jù)塊和參數(shù)組成 18 PLC 根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式分為并行和串行通信通信方式 19 PLC 的串行通信接口有 RS232C RS485 RS422 20 S7 200 的通信協(xié)議為 PPI 協(xié)議 21 交 直 交變頻器的內(nèi)部電路主要由整流電路 直流中間電路 逆變電 路和控制電路組成 22 機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的能源有電力源 液壓源和氣壓源 二 填空題 每小題 2 分 共 20 分 1 滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式 2 機(jī)電一體化系統(tǒng) 設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 3 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng) 順序控制器通 常用 4 某光柵的條紋密度是 50 條 mm 光柵條紋間的夾角 0 001 孤度 則莫爾條 紋的寬度是 5 連續(xù)路徑控制類(lèi)中為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動(dòng) 必須同時(shí)控制每一 個(gè)軸的 使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn) 6 某 4 極交流感應(yīng)電機(jī) 電源頻率為 50Hz 轉(zhuǎn)速為 1470r min 則轉(zhuǎn)差率為 7 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù) 8 累計(jì)式定時(shí)器工作時(shí)有 9 復(fù)合控制器必定具有 10 鉆孔 點(diǎn)焊通常選用 類(lèi)型 1 內(nèi)循環(huán) 外循環(huán) 2 性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 3 PLC 4 20mm 5 位置和速度 6 0 02 7 增加而減小 8 2 9 前饋控制器 10 簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)控制 二 填空題 每小題 2 分 共 20 分 1 計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式主要有 2 滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類(lèi) 3 應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有 等類(lèi)型 4 機(jī)電一體化系統(tǒng) 設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 5 可編程控制器主要由 等其它輔助模塊組成 6 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng) 順序控制器通 常用 7 現(xiàn)在常用的總線工控制機(jī)有 PC 總線工業(yè)控制機(jī)和 CAN 總線工 業(yè)控制機(jī)等 8 隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種 9 某光柵的條紋密度是 50 條 mm 光柵條紋間的夾角 0 001 孤度 則莫爾條紋的寬度是 10 采樣 保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè) 1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) SCC 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 2 外循環(huán)插管式 內(nèi)循環(huán)反向器式 3 單片機(jī) PLC 總線工控機(jī) 4 性能指標(biāo) 系 統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 5 CPU 存儲(chǔ)器 接口模塊 6 PLC 7 STD 總線工業(yè)控制機(jī) 8 變壓器隔離 光 電隔離 9 20mm 10 模擬信號(hào)存儲(chǔ)器 三 選擇題 每小題 1 分 共 40 分 1 在計(jì)算機(jī)和外部交換信息中 按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為 通信 和 通信 2 微機(jī)控制系統(tǒng)中的輸入與輸出通道一般包括 四種通道 3 在伺服系統(tǒng)中 在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下 首先應(yīng)保證系統(tǒng)的和 并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度 4 一般來(lái)說(shuō) 伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件主要分為 和其它 等四大類(lèi)型 5 在 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)中 通常載波是 而調(diào)制波是 6 異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速 1 基頻 額定頻率 以下的恒磁通變頻調(diào)速 屬于 調(diào)速方式 2 基頻 額定頻率 以上的弱磁通變頻調(diào)速 屬于 調(diào)速方式 7 開(kāi)環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 主要由 和等組成 8 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是 1 2 3 9 根據(jù)計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式 把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為四類(lèi) 1 2 3 4 10 應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有 1 2 3 等類(lèi)型 11 干擾傳播途徑有二種方式 其中傳導(dǎo)耦合方式 干擾信號(hào)能量以 或 的形式 通過(guò)金屬導(dǎo)體傳遞 12 抑制電磁干擾的常用方法有屏蔽 合理布局和軟件 抗干擾技術(shù) 13 電場(chǎng)屏蔽 通常用 的金屬材料作屏蔽體 并應(yīng)保持良好 14 根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器的作用 1 低通濾波器 只讓 通過(guò) 而高于 受到抑制 衰減 不 讓通過(guò) 2 帶通濾波器 只讓 通過(guò) 而高于 部分 A 換向結(jié)構(gòu) B 轉(zhuǎn)換電路 C 存儲(chǔ)電路 D 檢測(cè)環(huán)節(jié) 1 串行通信 并行通信 2 模擬量輸入通道 模擬量輸出通道 數(shù)字量輸入通道 數(shù)字量輸出通道 3 穩(wěn)定性和精度 4 電磁式 液壓式 氣壓式 5 等腰三角波 正弦波 6 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 7 環(huán)形分配器 功率驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電機(jī) 8 計(jì)算機(jī)軟件 硬件分配 專(zhuān)用環(huán)形分配器 9 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 直接控制系統(tǒng) 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系 統(tǒng) 10 單片機(jī) PLC 總線工控機(jī) 11 電壓 電流 12 隔離 濾波 接地 13 銅 鋁等導(dǎo)電性能良好 接地 14 1 低頻成分 截止頻率成分 2 某一頻帶內(nèi)的成分 上截止頻率成分 下截止頻率成分 一 填空題 每空 1 1 分 共 2020 分 1 滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式有 兩種 2 機(jī)電一體化系統(tǒng) 設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括括 3 在伺服系統(tǒng)中 在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下 首先應(yīng)保證系統(tǒng)的 并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度 4 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電環(huán)形分配的三種常用方法是 5 抑制電磁干擾的常用方法有屏蔽 合理布局和軟件抗干擾技術(shù) 6 機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由 接口 等部分組成 7 機(jī)電一體化系統(tǒng) 產(chǎn)品 設(shè)計(jì)類(lèi)型大致可分為 適應(yīng)性設(shè) 計(jì) 1 內(nèi)循環(huán) 外循環(huán) 2 性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 3 穩(wěn)定 性 4 1 采用計(jì)算機(jī)軟件分配器 2 小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器 3 專(zhuān)用模塊分配器 5 隔離 濾波 接地 6 機(jī)械本體 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng) 執(zhí)行機(jī) 構(gòu) 傳感器檢測(cè)部分 控制及處理部分 7 開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì) 變參數(shù)設(shè)計(jì) 問(wèn)答題 1 1 試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量原理 2 2 試述可編程控制器的工作原理 3 3 在模擬輸入通道中 采樣 保持器有什么作用 是否模擬輸入通道中必須采 用采樣 保持器 為什么 4 4 柔性制造系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些 5 5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是什么電機(jī) 它的驅(qū)動(dòng)電路的功能是什么 6 6 伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個(gè)部分 每部分能實(shí)現(xiàn)何種功能 六 解答題 每小題 5 分 共 40 分 1 1 簡(jiǎn)述一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素 2 2 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法 3 3 簡(jiǎn)述機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求及機(jī)械系統(tǒng)的組成 4 4 簡(jiǎn)述在微機(jī)控制系統(tǒng)中 I OI O 控制方式及 I OI O 接口的編址方式 5 5 簡(jiǎn)述伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 6 6 DAC0832DAC0832 有哪三種輸入工作方式 有哪二種輸出工作方式 7 7 有一脈沖電源 通過(guò)環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子 勵(lì)磁繞組 測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100r min100r min 已知轉(zhuǎn)子有 2424 個(gè)齒 求 1 1 步進(jìn)電機(jī)的步距角 2 2 脈沖電源的頻率 8 8 測(cè)量某加熱爐溫度范圍為 100 1124100 1124 線性溫度變送器輸出 0 5V0 5V 用 ADC0809ADC0809 轉(zhuǎn)換器輸入到微機(jī)控制系統(tǒng)中 試求測(cè)量該溫度環(huán)境的分辨率和精度 1 光電式轉(zhuǎn)速傳感器是一種角位移傳感器 由裝在被測(cè)軸 或與被測(cè)軸相連接 的輸入軸 上的帶縫隙圓盤(pán) 光源 光電器件和指示縫隙盤(pán)組成 光源發(fā)生 的光通過(guò)縫隙圓盤(pán)和指示縫隙照射到光電器件上 當(dāng)縫隙圓盤(pán)隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí) 由于圓盤(pán)上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同 因此圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周 光 電器件輸出與圓盤(pán)縫隙數(shù)相等的電脈沖 根據(jù)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù) N 則可測(cè)出轉(zhuǎn)速為 Zt N n 60 式中 Z 圓盤(pán)上的縫隙數(shù) n 轉(zhuǎn)速 r min t 測(cè)量時(shí)間 s 2 可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài) 即運(yùn)行 RUN 和停止 STOP 狀態(tài) 不管是在哪種狀態(tài) PLC 都是反復(fù)不斷地重復(fù)進(jìn)行 直至 PLC 停機(jī) 在每次循 環(huán)中 若處于運(yùn)行 RUN 狀態(tài) 可編程控制器完成 5 個(gè)階斷 如圖所示 若處 于停止 STOP 狀態(tài) PLC 也要循環(huán)進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù) 3 由于任何一種 A D 轉(zhuǎn)換器都需要有一定時(shí)間來(lái)完成量化及編碼操作 因此 在轉(zhuǎn)換過(guò)程中 模擬量不能發(fā)生變化 否則 將直接影響轉(zhuǎn)換精度 采樣 保持 器 SamPLE Hold 就是使在 A D 轉(zhuǎn)換時(shí) 保證輸入 A D 轉(zhuǎn)換器的模擬量不發(fā)生 變化 模擬輸入通道中不一定非得采用采樣保持器 當(dāng)輸入的模擬量信號(hào)變化緩慢時(shí) 也可省去采樣 保持器 4 1 柔性高 適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn) 2 系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)床工藝能力上是 相互補(bǔ)充和相互替代的 3 可混流加工不同的零件 4 系統(tǒng)局部調(diào)整或 維修不中斷整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作 5 多層計(jì)算機(jī)控制 可以和上層計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng) 6 可進(jìn)行三班無(wú)人干預(yù)生產(chǎn) 5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)電脈沖馬達(dá) 是通過(guò)脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電 動(dòng)機(jī) 成本較低 易于采用計(jì)算機(jī)控制 且比直流 交流電動(dòng)機(jī)組成的開(kāi)環(huán)控制 系統(tǒng)精度高 因而被廣泛應(yīng)用于開(kāi)環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 實(shí)際上是一個(gè)功率開(kāi)關(guān)電路 為使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)負(fù)載工 作 提供的足夠功率的控制信號(hào) 6 伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器 被控對(duì)象 執(zhí)行環(huán)節(jié) 檢測(cè)環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié) 等個(gè)五部分 比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較 以獲得輸出與輸入 間的偏差信號(hào) 通常由專(zhuān)門(mén)的電路或計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) 控制器通常是計(jì)算機(jī)或 PID 控制電路 其主要任務(wù)是對(duì)比較元件輸出的偏差信 號(hào)進(jìn)行變換處理 以控制執(zhí)行元件按要求動(dòng)作 執(zhí)行元件按控制信號(hào)的要求 將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 驅(qū)動(dòng)被 控對(duì)象工作 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機(jī)或液壓 氣動(dòng)伺服 機(jī)構(gòu)等 被控對(duì)象是指被控制的機(jī)構(gòu)或裝置 是直接完成系統(tǒng)目的的主體 一般包括傳 動(dòng)系統(tǒng) 執(zhí)行裝置和負(fù)載 檢測(cè)環(huán)節(jié)指能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量 并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置 一 般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路 六 解答題 每小題 5 分 共 40 分 1 1 機(jī)械本體 2 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng) 3 傳感測(cè)試部分 4 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 5 控制及信息處理單元 2 1 偏心軸套調(diào)整法 2 雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法 3 對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求 高精度 快速響應(yīng) 良好的穩(wěn)定性 機(jī)械系統(tǒng)的組成 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 4 程序控制方式 中斷控制方式 直接存儲(chǔ)器存取方式 獨(dú)立編址 與儲(chǔ)存器統(tǒng)一編址 5 1 比較環(huán)節(jié) 2 控制器 3 執(zhí)行環(huán)節(jié) 4 被控對(duì)象 5 檢測(cè)環(huán)節(jié) 6 輸入工作方式 1 直通方式 2 單緩沖方式 3 雙緩沖方式 輸出工作方式 1 單極性輸出 2 雙極性輸出 7 1 K 2 M 5 Z 24 360 2 5 24 1 5 2 f 400Hz 8 4 2 1 1 為什么采用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度 2 2 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有哪些 3 3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些影響 4 4 簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中 詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 5 5 簡(jiǎn)述 A A D D D D A A 接口的功能 1 答 機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械傳動(dòng)部分減少 因而使機(jī)械磨損 配合間隙及受 力變形等所 引起的誤差大大減少 同時(shí)由于采用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè) 控制 補(bǔ)償和校 正因各種干擾因 素造成的誤差 從而提高精度 2 答 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有 機(jī)械技術(shù) 計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) 系統(tǒng)技術(shù) 白動(dòng)控制技 術(shù) 傳感器測(cè)試技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 3 答 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大使機(jī)械負(fù)載增加 功率消耗大 使系統(tǒng)相應(yīng)速度變慢 降 低靈敏度 使 系統(tǒng)固有頻率下降 容易產(chǎn)生諧振 4 答 詳細(xì)設(shè)計(jì)主要包括 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 業(yè)務(wù)的分組 機(jī)械本體及工具設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 程序設(shè)計(jì) 后備系統(tǒng)設(shè)計(jì) 完成詳細(xì)設(shè)計(jì)書(shū)及制造圖樣 產(chǎn)品出廠及使用 文件的設(shè)計(jì) 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(hào)轉(zhuǎn)換為 數(shù)字量 D A 接口是將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào) 1 1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素有哪些 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素有哪些 答 一個(gè)較完整的機(jī)電一體化控制系統(tǒng) 包括以下幾個(gè)基本要素 機(jī)械本 體 動(dòng)力源 傳感裝置 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 控制器等 各要素和環(huán)節(jié)之間通過(guò)接 口相聯(lián)系 2 2 測(cè)試傳感部分的作用 答 測(cè)試傳感部分的作用 對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種 參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè) 傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?經(jīng)分析處理后產(chǎn)生控制信息 3 3 傳感器是如何分類(lèi)的 傳感器是如何分類(lèi)的 答 傳感器的分類(lèi)方法有如下幾種 按用途 工作原理 變換原理 輸出 信號(hào)性質(zhì)分類(lèi) 4 4 簡(jiǎn)述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的組成 簡(jiǎn)述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的組成 答 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)發(fā)生器 分頻器 脈沖分配器和脈 沖放大器組成 5 5 簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制方式的特點(diǎn) 簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制方式的特點(diǎn) 答 直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式主要有兩種 一種是電樞電壓控制 即在 定子磁場(chǎng)不變的情況下 通過(guò)控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號(hào)來(lái)控制電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩 另一種是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制 即通過(guò)改變勵(lì)磁電流的大小來(lái) 改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度 從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩 采用電樞電壓控制方式時(shí) 由于定子磁場(chǎng)保持不變 其電樞電流可以達(dá)到 額定值 相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值 因而這種方式又被稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào) 速方式 而采用勵(lì)磁磁場(chǎng)控制方式時(shí) 由于電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下磁場(chǎng)已接 近飽和 因而只能通過(guò)減弱磁場(chǎng)的方法來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 由于電樞電流不 允許超過(guò)額定值 因而隨著磁場(chǎng)的減弱 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加 但輸出轉(zhuǎn)矩下降 輸出功率保持不變 所以這種方式又被稱(chēng)為恒功率調(diào)速方式 6 6 為什么說(shuō)接觸器自鎖線路具有欠壓和失壓的保護(hù)作用 為什么說(shuō)接觸器自鎖線路具有欠壓和失壓的保護(hù)作用 當(dāng)失壓和欠壓時(shí) 接觸器線圈的電磁吸引力消失或不足 接觸器觸點(diǎn)釋放 斷開(kāi)控制線路 從而使電動(dòng)機(jī)主電路斷開(kāi) 7 7 簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述 PLCPLC 系統(tǒng)與繼電器接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別 系統(tǒng)與繼電器接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別 答 1 控制方式 繼電器控制系統(tǒng)的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的 是利用 繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯 只能完成既定的邏輯控制 PLC 控制系統(tǒng)采用存儲(chǔ)邏輯 其控制邏輯是以程序 方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中 要改變控制邏輯 只需改變程序即可 稱(chēng)軟接線 2 工作方式 繼電器控制系統(tǒng)采用并行的工作方式 PLC 控制系統(tǒng)采用串 行工作方式 3 控制速度 繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制 工作頻率低 毫秒級(jí) 機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象 PLC 控制系統(tǒng)是由程序指令控制 半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制 速度快 微秒級(jí) 嚴(yán)格同步 無(wú)抖動(dòng) 4 定時(shí)與計(jì)數(shù)控制 繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí) 控制 而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高 受環(huán)境影響大 調(diào)整時(shí)間困難 繼電器控 制系統(tǒng)不具備計(jì)數(shù)功能 PLC 控制系統(tǒng)用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器 時(shí)鐘脈沖 由晶體振蕩器產(chǎn)生 精度高 調(diào)整時(shí)間方便 不受環(huán)境影響 另外 PLC 系統(tǒng)具 備計(jì)數(shù)功能 5 可靠性和維護(hù)性 繼電器控制系統(tǒng)可靠性較差 線路復(fù)雜 維護(hù)工作量 大 PLC 控制系統(tǒng)可靠性較高 外部線路簡(jiǎn)單 維護(hù)工作量小 8 8 PLCPLC 交流開(kāi)關(guān)量輸入模塊和直流開(kāi)關(guān)量輸入模塊分別適用什么場(chǎng)合 交流開(kāi)關(guān)量輸入模塊和直流開(kāi)關(guān)量輸入模塊分別適用什么場(chǎng)合 答 由于交流輸入模塊電路中增加了限流 濾波和整流三個(gè)環(huán)節(jié) 因此 輸入信號(hào)的延遲時(shí)間要比直流輸入電路的要長(zhǎng) 但由于其輸入端是高電壓 因 此輸入信號(hào)的可靠性要比直流輸入電路要高 一般來(lái)說(shuō) 交流輸入方式用于有 油霧 粉塵等惡劣環(huán)境 對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合 而直流輸入模塊用于環(huán) 境較好 電磁干擾輕 對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)要求較高的場(chǎng)合 9 9 PLCPLC 開(kāi)關(guān)量輸出模塊有哪幾種類(lèi)型 各能驅(qū)動(dòng)何種負(fù)載 開(kāi)關(guān)量輸出模塊有哪幾種類(lèi)型 各能驅(qū)動(dòng)何種負(fù)載 答 PLC 的輸出模塊有三種 繼電器輸出 晶體管輸出 晶閘管輸出 繼 電器輸出型既可用于交流輸出 也用于直流輸出 晶體管輸出型用于直流輸出 雙向晶閘管輸出型用于控制外部交流負(fù)載 10 10 PWMPWM 脈寬調(diào)速原理 脈寬調(diào)速原理 答 PWM 是英文 Pulse Width Modulation 脈沖寬度調(diào)制 縮寫(xiě) 按一定 規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度 以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式 11 11 控制系統(tǒng)接地的目的 控制系統(tǒng)接地的目的 答 將電路 設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn) 大地 實(shí)現(xiàn)低 阻抗的連接 稱(chēng)之謂接地 接地的目的有兩個(gè) 一是為了安全 例如把電子設(shè) 備的機(jī)殼 機(jī)座等與大地相接 當(dāng)設(shè)備中存在漏電時(shí) 不致影響人身安全 稱(chēng) 為安全接地 二是為了給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位 例如脈沖數(shù)字電路的零電位 點(diǎn)等 或?yàn)榱艘种聘蓴_ 如屏蔽接地等 稱(chēng)為工作接地 工作接地包括一點(diǎn)接 地和多點(diǎn)接地兩種方式 12 12 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)主要包括哪些方面 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)主要包括哪些方面 答 主要包括系統(tǒng)功能 性能指標(biāo) 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 1313 為什么采用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高系統(tǒng)的精度 答 機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械傳動(dòng)部分減少 因而使機(jī)械磨損 配合間隙及 受力變形等所 引起的誤差大大減少 同時(shí)由于采用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè) 控制 補(bǔ)償和校 正因各種干擾因素造成的誤差 從而提高精度 1414 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有哪些 答 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)有 機(jī)械技術(shù) 計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) 系統(tǒng)技 術(shù) 白動(dòng)控制技術(shù) 傳感器測(cè)試技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 1515 簡(jiǎn)述機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中 詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 答 詳細(xì)設(shè)計(jì)主要包括 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 業(yè)務(wù)的分組 機(jī)械本體及工具設(shè) 計(jì) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 后備系統(tǒng)設(shè)計(jì) 完成詳細(xì)設(shè)計(jì)書(shū)及制造圖樣 產(chǎn)品出廠及使用文件的設(shè)計(jì) 1616 簡(jiǎn)述 簡(jiǎn)述 A A D D D D A A 接口的功能 接口的功能 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(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 D A 接口是將二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào) 17 17 機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求 答 機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求有 精度 穩(wěn)定性 快速響應(yīng) 性 還應(yīng)滿足小型 輕量 高速 低沖擊振動(dòng) 低噪聲和高可靠性 18 18 S7 200S7 200 PLCPLC 有哪些硬件資源 如何對(duì)他們尋址 答 S7 200 PLC 的硬件資源包括輸入輸出映像寄存器區(qū) I Q 標(biāo)志位 存儲(chǔ)器區(qū) M 特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器區(qū) SM 定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū) T 計(jì)數(shù)器 存儲(chǔ)器區(qū) C 順序控制標(biāo)志位區(qū) S 變量存儲(chǔ)器區(qū) V 局部存儲(chǔ)器區(qū) L 累加器 AC 高速計(jì)數(shù)器 HC 模擬量輸入輸出寄存器 AI AQ 等 S7 200 PLC 的尋址方式有立即數(shù)尋址 直接尋址和間接尋址三大類(lèi) 1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類(lèi)型 2 什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性 3 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面 1 單電源驅(qū)動(dòng)電路 雙電源驅(qū)動(dòng)電路 斬波限流驅(qū)動(dòng)電路 2 步距誤差 步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度 最大靜轉(zhuǎn)矩 是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動(dòng)狀態(tài)時(shí) 所能 承受的最大外加轉(zhuǎn)矩 亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩 它反映了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 制動(dòng)能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載能力 啟動(dòng)矩一頻特性 空載時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止突然啟動(dòng) 并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速 運(yùn)行所允許的最高頻率稱(chēng)為最高啟動(dòng)頻率 啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān) 運(yùn)行矩頻特性 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接受的最高頻率稱(chēng)為最高工作頻 率 它與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大運(yùn)行速度 最大相電壓和最大相電流 分別是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每相繞組所允許施加的最大 電源電壓和流過(guò)的最大電流 3 應(yīng)包括系統(tǒng)功能 性能指標(biāo) 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中 如何用軟件進(jìn)行干擾的防護(hù) 2 滾珠絲杠副的軸向間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響 如何處理 3 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)接口電路通常使用光電藕合器 光電藕合器的作 用有哪些 1 軟件濾波用軟件來(lái)識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào) 并濾除干擾信號(hào)的方法 稱(chēng)為 軟件濾波 軟件 陷井 軟件 看門(mén)狗 WATCHDOG 就是用硬件 或軟件 的辦法要求使用監(jiān) 控定時(shí)器定時(shí)檢查某段程序或接口 當(dāng)超過(guò)一定時(shí)間系統(tǒng)沒(méi)有檢查這段程序或 接口時(shí) 可以認(rèn)定系統(tǒng)運(yùn)行出錯(cuò) 干擾發(fā)生 可通過(guò)軟件進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或按 事先預(yù)定方式運(yùn)行 2 如果滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形 則當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 將產(chǎn)生空回誤差 為了消除空回誤差 在螺桿上裝配兩 個(gè)螺母 1 和 2 調(diào)整兩個(gè)螺母的軸向位置 使兩個(gè)螺母中的滾珠在承受載荷之 前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側(cè)面 使其產(chǎn)生一定的變形 從而消除了軸向間隙 也提高了軸向剛度 常用的調(diào)整預(yù)緊方法有下列三種 墊片調(diào)隙式 螺紋調(diào)隙式 齒差調(diào)隙式 3 1 能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害 防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的 損壞 2 泄漏電流低 對(duì)于測(cè)量放大器的輸入端無(wú)須提供偏流返回通路 3 共模抑制比高 能對(duì)直流和低頻信號(hào) 電壓或電流 進(jìn)行準(zhǔn)確 安全的 測(cè)量 利用光電耦合方式實(shí)現(xiàn)載波調(diào)制 可獲得 10kHz 帶寬 但其隔離性能不如變壓 器耦合 1 什么叫傳感器 傳感器的功用是什么 它是由哪幾部分組成的 各部分的作 用及相互關(guān)系如何 2 試簡(jiǎn)述采樣 保持器原理 3 工業(yè)控制用的計(jì)算機(jī)主要有哪幾種類(lèi)型 它們分別適用于哪些場(chǎng)合 1 傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的 便于 應(yīng)用的某種物理量 的測(cè)量裝置 傳感器的功用是 一感二傳 組成 傳感器一般是由敏感元件 傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成 敏感元件 直接可以感受被測(cè)量的變化 并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的元件 轉(zhuǎn)換元件 敏感元件的輸出就是轉(zhuǎn)換元件的輸入 它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量 基本轉(zhuǎn)換電路 上述的電路參量進(jìn)入基本轉(zhuǎn)換電路中 就可以轉(zhuǎn)換成電量輸出 傳感器只完成被測(cè)參數(shù)到電量的基本轉(zhuǎn)換 2 采樣 保持由存儲(chǔ)電容 C 模擬開(kāi)關(guān) S 等組成 如圖所示 當(dāng) S 接通時(shí) 輸出 信號(hào)跟蹤輸入信號(hào) 稱(chēng)采樣階段 當(dāng) S 斷開(kāi)時(shí) 電容 C 二端一直保持?jǐn)嚅_(kāi)的電 壓 稱(chēng)保持階段 由此 構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單采樣 保持器 實(shí)際上為使采樣 保持器具有足夠的精度 一般在輸 入級(jí)和輸出級(jí)均采用緩沖器 以減少信號(hào)源的輸出阻抗 增加負(fù)載的輸入阻抗 在電容選擇時(shí) 使其大小適宜 以保證其時(shí)間常數(shù)適中 并選用漏泄小的電容 3 工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有單片微型計(jì)算機(jī) 可編程序控制器 PLC 總 線工控機(jī)等類(lèi)型 根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的大小和控制參數(shù)的復(fù)雜程度 選用不 同的微型計(jì)算機(jī) 單片機(jī)或可編程控制器主要用于 控制量為開(kāi)關(guān)量和少量數(shù)據(jù)信息的模擬 量的小系統(tǒng) 對(duì)于數(shù)據(jù)處理量大的系統(tǒng) 則往往采用基于各類(lèi)總線結(jié)構(gòu)的工控 機(jī) 如 STD 總線工控機(jī) IBM PC 總線工控機(jī) Multibus 工控機(jī)等 對(duì)于多層 次 復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng) 則要采用分級(jí)分步式控制系統(tǒng) 在這種控制系統(tǒng) 中 根據(jù)各級(jí)及控制對(duì)象的特點(diǎn) 可分別采用單片機(jī) 可編程控制器 總線工 控機(jī)和微型機(jī)來(lái)分別完成不同的功能 1 試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量原理 2 試述可編程控制器的工作原理 3 在模擬輸入通道中 采樣 保持器有什么作用 是否模擬輸入通道中必須采 用采樣 保持器 為什么 4 柔性制造系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些 5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是什么電機(jī) 它的驅(qū)動(dòng)電路的功能是什么 6 伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個(gè)部分 每部分能實(shí)現(xiàn)何種功能 1 光電式轉(zhuǎn)速傳感器是一種角位移傳感器 由裝在被測(cè)軸 或與被測(cè)軸相連接的 輸入軸 上的帶縫隙圓盤(pán) 光源 光電器件和指示縫隙盤(pán)組成 光源發(fā)生的光通 過(guò)縫隙圓盤(pán)和指示縫隙照射到光電器件上 當(dāng)縫隙圓盤(pán)隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 由于 圓盤(pán)上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同 因此圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周 光電器件輸出 與圓盤(pán)縫隙數(shù)相等的電脈沖 根據(jù)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù) N 則可測(cè)出轉(zhuǎn)速 為 Zt N n 60 式中 Z 圓盤(pán)上的縫隙數(shù) n 轉(zhuǎn)速 r min t 測(cè)量時(shí)間 s 2 可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài) 即運(yùn)行 RUN 和停止 STOP 狀態(tài) 不管是在哪種狀態(tài) PLC 都是反復(fù)不斷地重 復(fù)進(jìn)行 直至 PLC 停機(jī) 在每次循環(huán)中 若處于運(yùn)行 RUN 狀態(tài) 可編程控 制器完成 5 個(gè)階斷 如圖所示 若處于停止 STOP 狀態(tài) PLC 也要循環(huán)進(jìn)行 內(nèi)部處理和通信服務(wù) 3 由于任何一種 A D 轉(zhuǎn)換器都需要有一定時(shí)間來(lái)完成量化及編碼操作 因此 在轉(zhuǎn)換過(guò)程中 模擬量不能發(fā)生變化 否則 將直接影響轉(zhuǎn)換精度 采樣 保持 器 SamPLE Hold 就是使在 A D 轉(zhuǎn)換時(shí) 保證輸入 A D 轉(zhuǎn)換器的模擬量