机电一体化复习题

1一、名词解释（每题2分共10分）1、机电一体化2、柔性制造系统3、静态设计4、系统软件5、感应同步器二、填空题（每空1分，共30分）1、对伺服系统的技术要求是____________、____________、____________、___________。2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：____________、____________。3、计算机控制系统的类型包括________________________、_______________________、监督控制系统、________________________。4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有____________、____________、____________。5、接口的基本功能主要有______________、放大、_________________。6、对直线导轨副的基本要求是_________________________、_____________________、____________________、__________________和平稳。7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理___________、_____________、____________、____________、并满足小型、轻量等要求。8、伺服系统的基本组成包括______________、_____________________、检测装置、____________________。9、工作接地分为_______________、______________。10、STD总线的技术特点_________________、______________、______________________、高可靠性。三、简答题（每小题5分，共20分）1.FMC的基本控制功能。2.PWM脉宽调速原理。3.简述直流伺服电机两种控制的基本原理。4.控制系统接地通的目的。一、单项选择题。1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称()A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人4.某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是()A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速()A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压6.电压跟随器的输出电压()输入电压。A.大于B.大于等于C.等于D.小于7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为()A.1450［r/min］B.1470［r/min］C.735［r/min］D.2940［r/min］28.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9.计算步进电动机转速的公式为()A.B.TsmcosC.D.180°-13.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为()A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.累计式定时器工作时有()A.1个条件B.2个条件C.3个条件D.4个条件二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)15.机电一体化17.灵敏度(测量)18.永磁同步电动机三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)20.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?21.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?23.什么是PLC的扫描工作制?四、简单应用题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)29.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少?33.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。一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)1.B2.A3.D4.C5.C6.C7.B8.B9.C10.B11.B12.C13.A14.B二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)15.机械与电子的集成技术。16.指轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性。17.输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。有时称为增量增益或标度因子。18.以电子换向取代了传统直流电动机的电刷换向，又称无刷电动机。319.在反馈控制器的基础上附加一个前馈控制器，二者的组合称为复合控制器。它的作用是使系统能以零稳定误差跟踪已知的输入信号。三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)20.应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。21.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。22.(1)参考脉冲序列。转速与参考脉冲频率成正比。(2)输出轴转向由转向电平决定。位置由参考脉冲数决定。23.PLC的扫描工作制，即检测输入变量、求解当前控制逻辑以及修正输出指令。重复进行。五、简单应用题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）29．（1）即该电动机为四级空载时转差率为：S=（2）堵转时：S＝１定子绕组电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz(3)空载时：定子绕阻电势频率f1＝50Hz,转子绕组电势频率：f2=六、综合应用题（本大题共２小题，每小题８分，共１６分）33.(1)梯形图：（２）助记符指令程序：STRX1ORY1ANDNOTX2OUTY1STRX3ORY2ANDNOTX4ANDY1OUTY2一、单项选择题在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内1.Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是（）A．机械学与信息技术Ｂ．机械学与电子学Ｃ．机械学与自动化技术Ｄ．机械学与计算机2.计算机集成制造系统包括（）A．CAD、CAPP、CAMＢ．FMSＣ．计算机辅助生产管理Ｄ．A、B和C6.直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其（）4A．转速特性Ｂ．调节特性Ｃ．工作特性Ｄ．机械特性10.若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速（）A．成反比Ｂ．成正比Ｃ．成平方关系Ｄ．成指数关系15.步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的（）A．0.5倍Ｂ．2倍Ｃ．0.25倍Ｄ．不变17.传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的（）A．线性度Ｂ．精确度Ｃ．零漂Ｄ．分辨率18.在自动控制系统中，步进电机通常用于控制系统的（）A．半闭环控制Ｂ．闭环控制Ｃ．开环控制Ｄ．前馈控制20.感应同步器可用于检测（）A．位置Ｂ．加速度Ｃ．速度Ｄ．位移二、填空题1、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的与加速度成正比。2、若max是传感器的最大非线性误差、FSy为输出量的满刻度值，则传感器的线性度可表示为。3、在机电一体化产品的功能原理方案设计中，其功能元的组合方式常用的有串联结构、并联结构和三种形式。三、简答题3、3、简述增量式编码器与绝对式编码器在工作原理方面的不同？4、4、为什么直流伺服电机具有良好的机械特性？5、传感器的静态特性指标主要有哪些？四、分析、计算题2、图示为光栅式位移传感器示意图，分析其工作原理。一、五、综合应用题2、下图为小车送料过程示意图。现采用可编程控制器控制，写出小车PLC控制的梯形图。小车的送料过程为：当小车处于左限位开关ST1处时，按下启动按钮，小车向右运行；碰到右限位开关ST2后，小车开始装料，装料时间为15秒；然后小车向左运行，碰到左限位开关ST1后，小车开始卸料，卸料时间为10秒；至此完成一次动作。任何时候压下停止按钮，小车将停止动作。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。5输入/输出点的分配输入输出其它启动按钮X400右行电磁阀Y430时间继电器1（15秒）T450ST2X401装料电磁阀Y431时间继电器2（10秒）T451ST1X402左行电磁阀Y432停止按钮X403卸料电磁阀Y433一、单项选择题1.“机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为（）A．70年代Ｂ．50年代Ｃ．40年代Ｄ．80年代2.“机电一体化”在国外被称为（）A．MachineＢ．ElectronicsＣ．MechatronicsＤ．A和B3.机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是（）A．提供动力Ｂ．传递运动Ｃ．传递动力Ｄ．A、B和Ｃ6.直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其（）A．机械特性Ｂ．调节特性Ｃ．力矩特性Ｄ．转速特性8.在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是（）A．60°Ｂ．45°Ｃ．0°Ｄ．90°9.若x为传感器的输入量，y是其输出量，则传感器的灵敏度为（）A．yxＢ．yxＣ．xyＤ．xy11.在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为（）A．2Ｂ．1Ｃ．3Ｄ．414.在可编程控制器梯形图的编程中，继电器线圈左侧触点的数目为（）A．0Ｂ．3Ｃ．2Ｄ．115.光栅式位移传感器的栅距W、莫尔条纹的间距B和倾斜角θ之间的关系为（）A．WBＢ．WBＣ．WBＤ．WB5.116.差动变压器式电感传感器属于（）A．涡流式Ｂ．自感型Ｃ．互感型Ｄ．可变磁阻式18.在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的（）A．开环控制Ｂ．C和DＣ．全闭环控制Ｄ．半闭环控制19.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成（）A．90°Ｂ．0°Ｃ．45°Ｄ．60°二、填空题3.传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中，同一输入量下其的差别。三、简答题1、一个较完善的机电一体化产品应该包含那几部分？3、PLC内部的一个8位存储器可以等效为几个输入继电器？为什么？2、下图为欲用可编程控制器控制的天塔闪光灯示意图。控制要求是：按下启动按钮后，L2、6L4、L6、L8亮，1秒后灭；接着L3、L5、L7、L9亮，1秒后灭；再接着L2、L4、L6、L8亮，1秒后灭，如此循环下去。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。一、填空(每空2分，共20分)L机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、——和——组成。4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等部分构成。5．传感器的静态特性能数主要有——、——二——————、迟滞和重复精度。二、简答题(每题4分，共20分)1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?2．机电一体化相关技术有哪些?3．转动惯量对传动系统有哪些影响?4．简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。5．简述A／D、D／A接口的功能。三、分析题(20分)1．已知数控机床控制系统如图所示，试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素?2．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响?输入/输出点的分配输入输出其它启动按钮X400L2Y430时间继电器1（1秒）T450停止按钮X401L4Y431时间继电器2（1秒）T451L6Y432L8Y433L3Y434L5Y435L7Y436L9Y4377一、填空[每空2分，共20分)L办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、简答题(每题4分，共20分)1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测