機電一體化系統(tǒng)設計試題與答案

1、題號-一-二三四五六七八九十總分評分評卷教師一、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. 機電一體化系統(tǒng)，設計指標和評價標準應包括 、3 在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下，首先應保證系統(tǒng)的，并盡量高伺服系統(tǒng)的響應速度。4.實現(xiàn)步進電動機通電環(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。6. 機電一體化系統(tǒng)一般由 、接口、等部分組成。7機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設計類型大致可分為 、適應性設計、。二、簡答題（每題 5分，共30分）1、機電一體化系統(tǒng)中的計算機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、簡述PWM脈寬調(diào)速原理。4、簡述香農(nóng)采樣定理。5、什么叫傳感器？它是由哪幾部分組成的？6、 步進電動機常用驅(qū)動電路中功率放大電路有哪幾種類型？三、計算題（共20分）（將本題答案寫在答題紙上）（一）、（10分）三相變磁阻式步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動機轉(zhuǎn)速為120r/min ,共 3 頁 第 1頁輸入脈沖頻率為多少？步距角為多少？（二）、（10分）光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/mm，設細分時測得莫爾條紋數(shù)為400，試計算光柵位移是多少毫米？若經(jīng)四倍細分后，記數(shù)脈沖仍為400,則光柵此時的位移是多少？測量分辨率是多少？四、綜合分析題（共 30分

3、）（一）、分析、說明如圖所示計算機控制系統(tǒng)中信號變換與傳輸?shù)倪^程、原理。模擬信號離阪模扱信號數(shù)字信號散字信號鹿做模擬信號模擬信號（二）、伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個部分？每部分能實現(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、性能指標系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟效益3、穩(wěn)定性4、1）采用計算機軟件分配器 2）小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器3）專用模塊分配器 5、隔離 濾波接地6、機械本體動力與驅(qū)動 執(zhí)行機構(gòu)傳感器檢測部分 控制及處理部分 7、開發(fā)性設計 變參數(shù)設計二、簡答（每題5分，共30分）1. （ 1）能保護系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對低壓信號系統(tǒng)的損壞。（2）泄漏電

4、流低，對于測量放大器的輸入端無須提供偏流返回通路。（3） 共模抑制比高，能對直流和低頻信號（電壓或電流）進行準確、安全的測量。2. 如果步進電動機通電循環(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. 在一個周期T內(nèi)閉合的時間為t,則一個外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開閉的開關S加到電動機的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號，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）'為導通率（或稱占

5、空比）。當T不變時，只要改變導通時間，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。當從0T改變時，Ud由零連續(xù)增大到U。4. 采樣頻率大于2倍的信號頻率，才能正確復現(xiàn)原信號。5 傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應關系的，便于應用的某種物理量的測量裝置。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）采樣過程是用采樣開關（或采樣單元）將模擬信號按一定時間間隔抽樣成離散模擬信 號的過程。因采樣后得到的離散模擬信號本質(zhì)上還是模擬信號，未數(shù)量化，不能直接送入計算機，故還需 經(jīng)數(shù)量化，變成數(shù)字信號才能被計算機接受和處理。量化過程（簡稱量化）就是用一組數(shù)碼（如二進制碼）來逼近離散模擬信號的幅值，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號，由于計算機的數(shù)值信號是有限的，因此用數(shù)碼來逼近模擬信號是近似的處理方法。信號進入計算機 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。它們的任務是把微機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。多