機(jī)電一體化技術(shù)試題答案2

《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷(二)一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1、線性度2、伺服控制系統(tǒng)3、三相六拍通電方式4、傳感器5、系統(tǒng)精度二、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θ=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)“_____________________________”。三、選擇題（每小題2分，共10分）1.一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：A機(jī)械本體B動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分C執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.控制及信息處理部分2、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開(kāi)發(fā)的類(lèi)型A開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)B適應(yīng)性設(shè)計(jì)C變參數(shù)設(shè)計(jì)D其它3、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法A取代法B整體設(shè)計(jì)法C組合法D其它。4、機(jī)電一體化的高性能化一般包含A高速化B高精度C高效率D高可靠性。5、抑制干擾的措施很多，主要包括A屏蔽B隔離C濾波D接地和軟件處理等方法四、判斷題（每小題2分，共10分)1、變流器中開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)特性決定了控制電路的功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（）2、伺服控制系統(tǒng)的比較環(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)。（）3、感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤(pán)式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。（）4、數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點(diǎn)是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)的位移傳感器，輸出信號(hào)都是脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖代表輸入的位移當(dāng)量，通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計(jì)位移的尺寸。（）5、FMC控制系統(tǒng)一般分二級(jí)，分別是單元控制級(jí)和設(shè)備控制級(jí)。（）五、問(wèn)答題（每小題10分，共30分)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？六、綜合應(yīng)用題(每小題10分，共20分)1.編寫(xiě)程序：?jiǎn)纹瑱C(jī)讀P1.0的狀態(tài),把這個(gè)狀態(tài)傳到P1.7指示燈去，當(dāng)P1.0為高電平時(shí)指示燈亮,低電平時(shí)指示燈不亮,采用中斷完成這一輸入輸出過(guò)程，每中斷一次完成一個(gè)讀寫(xiě)過(guò)程。2.光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/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？《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷(二)答案一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1、所謂傳感器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。又稱(chēng)為非線性誤差。2、一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。3、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。如A→AB→B→BC→C→CA→…4、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。5、指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的精確程度；二、填空題（每小題2分，共20分)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.PLC7、STD總線工業(yè)控制機(jī)8、變壓器隔離光電隔離9.20mm10.模擬信號(hào)存儲(chǔ)器三、選擇題（每小題2分，共10分）1.ABCD2、ABC3、ABCD4、ABCD5、ABCD四、判斷題（每小題2分，共10分)1、（√）2、（√）3、（√）4、（√）5、（√）五、問(wèn)答題（每小題10分，共30分)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。六、綜合應(yīng)用題(每小題10分，共20分)1.2.光柵此時(shí)的位移細(xì)分前4mm,細(xì)分后1mm測(cè)量分辨率:細(xì)分前0.01mm/線細(xì)分后:0.025《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷(三)一、名詞解釋(每小題2分，共10分)

1機(jī)電一體化2伺服控制3閉環(huán)控制系統(tǒng)4逆變器5SPWM二判斷題：(每小題1分，共10分)1在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。（）2滾珠絲桿不能自鎖。（）3無(wú)論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測(cè)裝置的精度。（）4異步通信是以字符為傳輸信息單位。（）5同步通信常用于并行通信。（）6無(wú)條件I/O方式常用于中斷控制中。（）7從影響螺旋傳動(dòng)的因素看，判斷下述觀點(diǎn)的正確或錯(cuò)誤（1）影響傳動(dòng)精度的主要是螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差（）（2）螺桿軸向竄動(dòng)誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（）（3）螺桿軸線方向與移動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向不平行而形成的誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（）（4）溫度誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（）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(mǎn)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：基頻（額定頻率）以下的恒磁通變頻調(diào)速，屬于調(diào)速方式?；l（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)四解答題(每小題8分，共40分)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．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．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.簡(jiǎn)述在微機(jī)控制系統(tǒng)中I/O控制方式及I/O接口的編址方式。5．簡(jiǎn)述伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。6．DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？7.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過(guò)絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng):已知：步距角θ，脈沖數(shù)N，頻率f，絲杠導(dǎo)程p，試求執(zhí)行部件:位移量L=?移動(dòng)速度V=?8.測(cè)量某加熱爐溫度范圍為100~1124℃，線性溫度變送器輸出0~5V，用ADC0809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?！稒C(jī)電一體化技術(shù)》試卷(三)答案一名詞解釋(每小題2分，共10分)

1機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。2伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。3閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。4逆變器是將直流電變成交流電的電路。5SPWM是指脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。二判斷題(每小題1分，共10分)1（×）2（√）3（×）4（√）5（×）6（×）7（√）（√）（√）（√）三、選擇題(每小題1分，共40分)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四解答題(每小題8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