试题A

本卷共6页第1页另附答题纸4张2010/2011学年第1学期机电一体化课程考试试题（A）卷拟题学院（系）机电学院拟题人宗殿瑞适用专业机自071-5校对人（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、名词解释(每小题2分，共10分)1、线性度2、伺服控制系统3、三相六拍通电方式4、传感器5、机电一体化二、填空题（每小题2分，共20分)1、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________。2.机电一体化是从系统的观点出发____________、____________、___________、信息技术等在系统工程的基础上有机的加以综合，实现整个机械系统________而建立的一门新的科学技术。3、应用于工业控制的计算机主要有______________________________等类型。4.机电一体化系统典型载荷确定方法：类比法、计算法、实验法。5、可编程控制器主要由_____________________________等其它辅助模块组成。6.顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_____________________________________________________。7、现在常用的总线工控机有________、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_____________________________。9.某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。本卷共6页第2页另附答题纸4张10.采样/保持器在保持阶段相当于一个“_____________________________”。三、选择题（每小题2分，共10分）1.一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：A机械本体B动力与驱动部分C执行机构D.控制及信息处理部分2、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和_________等个五部分。A换向结构B转换电路C存储电路D检测环节3、右图称()A.直流伺服电动机调节特性B.直流伺服电动机机械特性C.直流伺服电动机动态特性D.直流伺服电动机调速特性4、机电一体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、抑制干扰的措施很多，主要包括A屏蔽B隔离C滤波D接地和软件处理等方法四、判断题（每小题2分，共10分)1、变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性等指标。（）2、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的单位反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（）3、感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（）4、数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（）本卷共6页第3页另附答题纸4张拟题学院（系）：机电学院适用专业：机自071-52010/2011学年1学期机电一体化A试题标准答案5、伺服控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（）五、问答题（每小题5分，共20分)1、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护。2、工业控制用的计算机主要有哪几种类型，它们分别适用于哪些场合？3、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器的作用有哪些？4、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?六、综合应用题(每小题10分，共30分)1.三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少?步距角为多少2.光栅传感器，刻线数为100线/mm，设细分时测得莫尔条纹数为400，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？3.采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。（1）按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；（2）按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）；（3）只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。（答案要注明各个要点的评分标准）拟题人：宗殿瑞书写标准答案人：宗殿瑞本卷共6页第4页另附答题纸4张一、名词解释(每小题2分，共10分)1、所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。又称为非线性误差。2、一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3、如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如A→AB→B→BC→C→CA→…4、是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。5、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。二、填空题（每小题2分，共20分)1、操作指导控制系统分级计算机控制系统监督计算机控制系统（SCC）直接数字控制系统2.机械技术检测技术伺服技术协调工作3、单片机PLC总线工控机4.类比法、计算法、实验法。5、CPU存储器接口模块6.PLC7、STD总线工业控制机8、变压器隔离光电隔离9.20mm10.模拟信号存储器三、选择题（每小题2分，共10分）本卷共6页第5页另附答题纸4张1.ABCD2、D3、B4、ABCD5、ABCD四、判断题（每小题2分，共10分)1、（√）2、（×）3、（√）4、（√）5、（×）五、问答题（每小题5分，共20分)1、软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波软件“陷井”软件“看门狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超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、工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC）、总线工控机等类型。根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，选用不同的微型计算机。单片机或可编程控制器主要用于，控制量为开关量和少量数据信息的模拟量的小系统。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD总线工控机、IBM-PC总线工控机、Multibus工控机等。对于多层次、复杂的机电一体化系统，则要采用分级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象的特点，可分别采用单片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。本卷共6页第6页另附答题纸4张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。4、主要有：单极性驱动电路、双极性驱动电路、高低压驱动电路、斩波驱动电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。六、综合应用题(每小题10分，共30分)1.600KHz1.25º2.光栅此时的位移细分前4mm,细分后1mm测量分辨率:细分前0.01mm/线细分后:0.00253..(1)梯形图：（２）助记符指令程序：LDX1ORY1ANIX2OUTY1LDX3ORY2ANIX4ANDY1OUTY2