機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題與答案

1、題號(hào)-一-二三四五六七八九十總分評(píng)分評(píng)卷教師一、填空題（每空1分，共20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 、3 在伺服系統(tǒng)中，在滿(mǎn)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)、。二、簡(jiǎn)答題（每題 5分，共30分）1、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耦合器，光電耦合器的作用有哪些？2

2、、什么是三相六拍通電方式？3、簡(jiǎn)述PWM脈寬調(diào)速原理。4、簡(jiǎn)述香農(nóng)采樣定理。5、什么叫傳感器？它是由哪幾部分組成的？6、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用驅(qū)動(dòng)電路中功率放大電路有哪幾種類(lèi)型？三、計(jì)算題（共20分）（將本題答案寫(xiě)在答題紙上）（一）、（10分）三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min ,共 3 頁(yè) 第 1頁(yè)輸入脈沖頻率為多少？步距角為多少？（二）、（10分）光柵傳感器，刻線(xiàn)數(shù)為100線(xiàn)/mm，設(shè)細(xì)分時(shí)測(cè)得莫爾條紋數(shù)為400，試計(jì)算光柵位移是多少毫米？若經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為400,則光柵此時(shí)的位移是多少？測(cè)量分辨率是多少？四、綜合分析題（共 30分

3、）（一）、分析、說(shuō)明如圖所示計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中信號(hào)變換與傳輸?shù)倪^(guò)程、原理。模擬信號(hào)離阪模扱信號(hào)數(shù)字信號(hào)散字信號(hào)鹿做模擬信號(hào)模擬信號(hào)（二）、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?一、填空題（每空1分，共20分）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)二、簡(jiǎn)答（每題5分，共30分）1. （ 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

4、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。2. 如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，這種通電方式稱(chēng)為單雙相輪流通電方式。女口 At AB t Bt BCt C t CA t 3. 在一個(gè)周期T內(nèi)閉合的時(shí)間為t,則一個(gè)外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)S加到電動(dòng)機(jī)的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號(hào)，其高度為U、寬度為，如右圖所示。電樞兩端的平均電壓為：TUd *£Udt = TU = PU式中 '=./T=Ud/U , （0VV1）'為導(dǎo)通率（或稱(chēng)占

5、空比）。當(dāng)T不變時(shí)，只要改變導(dǎo)通時(shí)間，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。當(dāng)從0T改變時(shí)，Ud由零連續(xù)增大到U。4. 采樣頻率大于2倍的信號(hào)頻率，才能正確復(fù)現(xiàn)原信號(hào)。5 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。敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路。6.單電壓、雙電壓、斬波恒流、恒流源三、計(jì)算題（共20分）（一）（10 分）K=1; M=3, Z=100; a=360/1*3*100=1.2 °f=600Hz（二）（10 分）100: 1=400 : x=4 mm 四細(xì)分：400: 1=400: x=1mm 分辨率：1- 400=2.5（卩

6、m）四、綜合分析題（30分）（一）（15分）采樣過(guò)程是用采樣開(kāi)關(guān)（或采樣單元）將模擬信號(hào)按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信 號(hào)的過(guò)程。因采樣后得到的離散模擬信號(hào)本質(zhì)上還是模擬信號(hào)，未數(shù)量化，不能直接送入計(jì)算機(jī)，故還需 經(jīng)數(shù)量化，變成數(shù)字信號(hào)才能被計(jì)算機(jī)接受和處理。量化過(guò)程（簡(jiǎn)稱(chēng)量化）就是用一組數(shù)碼（如二進(jìn)制碼）來(lái)逼近離散模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)，由于計(jì)算機(jī)的數(shù)值信號(hào)是有限的，因此用數(shù)碼來(lái)逼近模擬信號(hào)是近似的處理方法。信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī) 后經(jīng)其處理經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出。D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的裝置。模擬量輸出主要由D/A轉(zhuǎn)換器和輸出保持器組成。它們的任務(wù)是把微機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。多