机电一体化专业系统设计试题及答案.docx
- 文档编号:9828317
- 上传时间:2023-02-06
- 格式:DOCX
- 页数:50
- 大小:387.26KB
机电一体化专业系统设计试题及答案.docx
《机电一体化专业系统设计试题及答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机电一体化专业系统设计试题及答案.docx(50页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
机电一体化专业系统设计试题及答案
《机电一体化技术》试卷
(一)
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共2页第1页
——————————————————————————————————————
一、名词解释(每小题2分,共10分)
1.测量灵敏度压电效应动态误差5.传感器
二、填空题(每小题2分,共20分)
1.滚珠丝杆中滚珠循环方法:
_内旋换和外循环
2.机电一体化系统,设计指标和评价标准应包含__________,__________,
__________,__________。
3.次序控制系统是根据预先要求次序完成一系列操作系统,
次序控制器通常见___________________________________。
4.某光栅条纹密度是50条/mm,光栅条纹间夹角θ=0.001孤度,
则莫尔条纹宽度是_______________________。
5.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动,必需同时控制
每一个轴______________________,使它们同时协调抵达目标点。
6.某4极交流感应电机,电源频率为50Hz,转速为1470r/min,则转差率为_____________。
7.齿轮传动总等效惯量和传动级数__________________________________________。
8.累计式定时器工作时有_____________________________________________________。
9.复合控制器肯定含有__________________________________。
10.钻孔、点焊通常选择_______________________________________类型。
三、选择题(每小题2分,共10分)
1.通常说来,假如增大幅值穿越频率ωc数值,则动态性能指标中调整时间ts()
A.产大B.减小C.不变D.不定
2.加速度传感器基础力学模型是()
A.阻尼—质量系统B.弹簧—质量系统C.弹簧—阻尼系统D.弹簧系统
3.齿轮传动总等效惯量和传动级数()
A.相关B.无关C.在一定级数内相关D.在一定级数内无关
4.次序控制系统是根据预先要求次序完成一系列操作系统,次序控制器通常见()
A.单片机B.2051C.PLCD.DSP
5、伺服控制系统通常包含控制器、被控对象、实施步骤、比较步骤和检测步骤等个五部分。
A换向结构B转换电路C存放电路D检测步骤
四、判定题(每小题2分,共10分)
1、伺服控制系统比较步骤是将输入指令信号和系统反馈信号进行比较,以取得输出和输入间偏差信号。
()
2、电气式实施元件能将电能转化成机械力,并用机械力驱动实施机构运动。
如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。
()
3、对直流伺服电动机来说,其机械特征越硬越好。
()
4、步进电机步距角决定了系统最小位移,步距角越小,位移控制精度越低。
()
5、伺服电机驱动电路就是将控制信号转换为功率信号,为电机提供电能控制装置,也称其为变流器,它包含电压、电流、频率、波形和相数变换。
()
五、问答题(每小题10分,共30分)
1.步进电动机常见驱动电路有哪多个类型?
2.什么是步进电机使用特征?
3.机电一体化系统设计指标大致上应包含哪些方面?
六、分析计算题(每小题10分,共20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.采取PLC设计二个电磁阀A、B工作系统
1)按钮x1为A电磁阀打开,按钮x2为A电磁阀关闭(输出y1);
2)按钮x3为B电磁阀打开,按钮x4为B电磁阀关闭(输出y2);
3)只有B电磁阀在工作中,A电磁阀才能工作。
要求:
画出梯形图,写出助记符指令程序。
《机电一体化技术》试卷
(一)
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共2页第1页
——————————————————————————————————————
一、名词解释(每小题2分,共10分)
1.是大家借助于专门设备,经过一定方法对被测对象搜集信息,取得数据概念过程。
2.指在稳态下,输出改变量ΔY和输入改变量ΔX比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/dx=ΔY/ΔX
3.一些电介质,当沿着一定方向对它施加力而使它产生变形时,内部就会产生极化现象,同时在它两个表面上将产生符号相反电荷。
当外力去掉后,它又重新恢复到不带电状态,这种现象被称为压电效应。
4.动态误差在被测量随时间改变过程中进行测量时所产生附加误差称为动态误差。
5.传感器是一个以一定正确度把被测量转换为和之有确定对应关系,便于应用某种物理量测量装置。
二、填空题(每小题2分,共20分)
1.内循环外循环
2.性能指标系统功效使用条件经济效益
3.PLC4.20mm5.位置和速度6.0.027.增加而减小8.29.前馈控制器10.简单直线运动控制
三、选择题(每小题2分,共10分)
1.B.2.A3.C.4.C5、D
四、判定题(每小题2分,共10分)
1、√2、×3、√4、×5、√
五、问答题(每小题10分,共30分)
1.单电源驱动电路双电源驱动电路斩波限流驱动电路
2.步距误差步距误差直接影响实施部件定位精度。
最大静转矩是指步进电动机在某相一直通电而处于静止不动状态时,所能承受最大外加转矩,亦即所能输出最大电磁转矩,它反应了步进电动机制动能力和低速步进运行时负载能力。
开启矩一频特征空载时步进电动机由静止忽然开启,并不失步地进入稳速运行所许可最高频率称为最高开启频率。
开启频率和负载转矩相关。
运行矩频特征步进电动机连续运行时所能接收最高频率称为最高工作频率,它和步距角一起决定实施部件最大运行速度。
最大相电压和最大相电流分别是指步进电动机每相绕组所许可施加最大电源电压和流过最大电流。
3.应包含系统功效、性能指标、使用条件、经济效益。
六、分析计算题(每小题10分,共20分)
1.20KHz3.6º
2.
(1)梯形图:
(2)助记符指令程序:
STR X1
OR Y1
AND NOT X2
OUT Y1
STR X3
OR Y2
ANDNOT X4
AND Y1
OUT Y2
《机电一体化技术》试卷
(二)
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共2页第1页
——————————————————————————————————————
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、三相六拍通电方法4、传感器5、系统精度
二、填空题(每小题2分,共20分)
1、计算机在控制中应用方法关键有_____________________________。
2.滚珠丝杆螺母副结构有两类:
_____________________________。
3、应用于工业控制计算机关键有______________________________等类型。
4.机电一体化系统,设计指标和评价标准应包含________________________________。
5、可编程控制器关键由_____________________________等其它辅助模块组成。
6.次序控制系统是根据预先要求次序完成一系列操作系统,
次序控制器通常见_______________________________________________________。
7、现在常见总线工控制机有________、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。
8、隔离放大器中采取耦合方法关键有两种_____________________________。
9.某光栅条纹密度是50条/mm,光栅条纹间夹角θ=0.001孤度,
则莫尔条纹宽度是_______________________。
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)
1.一个经典机电一体化系统,应包含以下多个基础要素:
A机械本体B动力和驱动部分C实施机构D.控制及信息处理部分
2、机电一体化系统(产品)开发类型
A开发性设计B适应性设计C变参数设计D其它
3、机电一体化系统(产品)设计方案常见方法
A替换法B整体设计法C组正当D其它。
4、机电一体化高性能化通常包含
A高速化B高精度C高效率D高可靠性。
5、抑制干扰方法很多,关键包含
A屏蔽B隔离C滤波D接地和软件处理等方法
四、判定题(每小题2分,共10分)
1、变流器中开关器件开关特征决定了控制电路功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。
()
2、伺服控制系统比较步骤是将输入指令信号和系统反馈信号进行比较,以取得输出和输入间偏差信号。
()
3、感应同时器是一个应用电磁感应原理制造高精度检测元件,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、感应同时器等,它们共同特点是利用本身物理特征,制成直线型和圆形结构位移传感器,输出信号全部是脉冲信号,每一个脉冲代表输入位移当量,经过计数脉冲就能够统计位移尺寸。
()
5、FMC控制系统通常分二级,分别是单元控制级和设备控制级。
()
五、问答题(每小题10分,共30分)
1、计算机控制系统中,怎样用软件进行干扰防护。
2、滚珠丝杠副轴向间隙对系统有何影响?
怎样处理?
3、机电一体化系统中计算机接口电路通常使用光电藕合器,光电藕合器作用有哪些?
六、综合应用题(每小题10分,共20分)
1.编写程序:
单片机读P1.0状态,把这个状态传到P1.7指示灯去,当P1.0为高电平时指示灯亮,低电平时指示灯不亮,采取中止完成这一输入输出过程,每中止一次完成一个读写过程。
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,则光栅此时位移是多少?
测量分辨率是多少?
《机电一体化技术》试卷
(二)答案
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共3页第1页
——————————————————————————————————————
一、名词解释(每小题2分,共10分)
1、所谓传感器线性度就是其输出量和输入量之间实际关系曲线偏离直线程度。
又称为非线性误差。
2、一个能够跟踪输入指令信号进行动作,从而取得正确位置、速度及动力输出自动控制系统。
3、假如步进电动机通电循环各拍中交替出现单、双相通电状态,这种通电方法称为单双相轮番通电方法。
如A→AB→B→BC→C→CA→…
4、是一个以一定正确度把被测量转换为和之有确定对应关系,便于应用某种物理量测量装置。
5、指输出量复现输入信号要求正确程度;
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.外循环插管式内循环反向器式3、单片机PLC总线工控机4.性能指标系统功效使用条件经济效益。
5、CPU存放器接口模块6.PLC7、STD总线工业控制机8、变压器隔离光电隔离9.20mm10.模拟信号存放器
三、选择题(每小题2分,共10分)
1.ABCD2、ABC3、ABCD4、ABCD5、ABCD
四、判定题(每小题2分,共10分)
1、(√)2、(√)3、(√)4、(√)5、(√)
五、问答题(每小题10分,共30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)措施要求使用监控定时器定时检验某段程序或接口,当超出一定时间系统没有检验这段程序或接口时,能够认定系统运行犯错(干扰发生),可经过软件进行系统复位或按事先预定方法运行。
2、假如滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠和滚道接触处有弹性变形,则当螺杆反向转动时,将产生空回误差。
为了消除空回误差,在螺杆上装配两个螺母1和2,调整两个螺母轴向位置,使两个螺母中滚珠在承受载荷之前就以一定压力分别压向螺杆螺纹滚道相反侧面,使其产生一定变形,从而消除了轴向间隙,也提升了轴向刚度。
常见调整预紧方法有下列三种。
垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式
3、
(1)能保护系统元件不受高共模电压损害,预防高压对低压信号系统损坏。
(2)泄漏电流低,对于测量放大器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)进行正确、安全测量。
利用光电耦合方法实现载波调制,可取得10kHz带宽,但其隔离性能不如变压器耦合。
六、综合应用题(每小题10分,共20分)
1.
2.光栅此时位移
细分前4mm,细分后1mm
测量分辨率:
细分前0.01mm/线细分后:
0.025
《机电一体化技术》试卷(三)
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共2页第1页
——————————————————————————————————————
一、名词解释(每小题2分,共10分)
1.机电一体化2.自动控制3.开环控制系统4.逆变器5.PWM
二判定题(每空1分,共10分)
1.直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定方向作往复直线运动。
( )
2.滚珠丝杆不能自锁。
( )
3.D/A转换方法可分为并行转换串行转换方法。
( )
4.同时通信是以字符为传输信息单位。
( )
5.异步通信常见于并行通道。
( )
6.查询I/O方法常见于中止控制中。
( )
7.串行通信能够分为以下四种方法:
1)全双工方法;( )
2)半双工方法;( )
3)同时通信;()
4)异步通信。
()
三填空题:
(每空1分,共40分)
1.从控制角度讲,机电一体化可分为控制系统和控制系统。
2.在机电一体化中传感器输出电信号参量形式能够分为:
;;三种形式。
3.多点接地:
优点:
,缺点:
。
4.通常来说,伺服系统基础组成为、、
和等四大部分组成。
5.在SPWM变频调速系统中,通常载波是,而调制波是
。
6.从电路上隔离干扰三种常见方法是:
隔离,隔离,隔离。
7.开环步进电动机控制系统,关键由、和
等组成。
8.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.实现步进电动机通电
14.环形分配三种常见方法是:
1)
,2),3)。
9.产生电磁干扰必备三个条件是:
,,。
10.干扰传输路径有二种方法:
1)传导耦合方法:
干扰信号能量以或形式,经过金属导体传输。
2)幅射耦合方法:
干扰信号能量以形式,经过空间感应传输。
11.指出下列干扰哪多个属于传导耦合方法:
;
哪多个属于幅射耦合方法:
,。
A.静电干扰B.磁场干扰C.漏电干扰D.共阻抗感应干扰E.电磁辐射干扰。
12.磁场屏蔽---对高频交变磁场应采取金属材料
作屏蔽体;对低频交变磁场应采取材料作屏蔽体,并确保磁路通畅。
13.一点接地中:
1)串联接地:
优点:
,缺点:
,
2)并联接地:
优点:
,缺点:
,仅适适用于电路。
四解答题(每小题5分,共40分)
1.一个经典机电一体化系统,应包含哪些多个基础要素?
2.斜齿轮传动机构中消除齿侧隙常见方法?
3、简述直流伺服电动机两种关键控制方法工作原理。
4.在微机控制系统中,主机和外围设备间所交换信息通常分为哪三类?
5.数据信息可分为哪多个?
6.DAC0832有哪三种输入工作方法?
有哪二种输出工作方法?
7.步进电动机控制系统中,电动机经过丝杠螺母带动实施部件运动:
已知:
步距角θ,脉冲数N,频率f,丝杠导程p,试求实施部件:
位移量L=?
移动速度V=?
8.有一改变量为0~16V模拟信号,采取4位A/D转换器转换成数字量,输入到微机控制系统中,试求其量化单位q=?
,量化误差最大值emax=?
《机电一体化技术》试卷(三)
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共2页第1页
———————————————————————————————————
一 名词解释(每小题2分,共10分)
1机电一体化--从系统见解出发,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,以实现整个系统最好化一门新科学技术。
2.自动控制—由控制装置自动进行操作控制。
3.开环控制系统—无反馈控制系统。
4.逆变器—把固定直流电变成固定或可调交流电DC/AC变流器。
5.PWM—经过调整脉冲宽度改变负载电压平均值脉宽调制斩波器。
二判定题(每空1分,共10分)
1.√2.√3.√4.×5.×6.×
7.1)√12)√3)√4)√
三填空题((每空1分,共40分)
1.开环、闭环
2.电压输出电流输出频率输出
3.互不干扰接线多复杂
4.控制器功率放大器实施机构和检测装置
5.等腰三角波(三相)正弦波
6.光电变压器继电器
7.环形分配器功率放大器步进电动机
8.1)采取计算机软件分配器2)小规模集成电路搭接硬件分配器3)专用模块分配器
9.干扰源传输路径接收干扰对象原系统系统
10.1)电压;电流。
2)电磁场。
11.C,D;A,BE。
12.铜和铝等导电性能好;铁等高导磁率。
13.1)最简单,;前后相互干扰,
2)干扰小,;接线多,复杂,低频(<1MHZ)。
四 解答题 (每小题5分,共40分)
1、机械本体、动力和驱动部分、实施机构、传感测试部分、控制及信息处理部分
2.1)垫片调整法2)轴向压簧调整法
3、一个是电枢电压控制,即在定子磁场不变情况下,经过控制施加在电绕组两头端电压信号来控制电动机转速和输出转矩;
另一个是励磁磁场控制即经过改变励磁电流大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机转速和输出转矩。
4、数据信息、状态信息和控制信息
5、
(1)数字量
(2)模拟量(3)开关量(4)脉冲量
6、
(1)直通方法
(2)单缓冲方法(3)双缓冲方法
(1)单极性输出
(2)双极性输出
7、L=(θp/360°)N;V=(θp/360°)f
8、量化单位q=1V,量化误差最大值emax=±0.5V。
《机电一体化技术》试卷(四)
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共2页第1页
——————————————————————————————————————
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、感应同时器
二、填空题(每空1分,共30分)
1、对伺服系统技术要求是____________、____________、____________、___________。
2、机电一体化机械系统设计关键包含两个步骤:
____________、____________。
3、计算机控制系统类型包含________________________、_______________________、
监督控制系统、________________________。
4、确定机电一体化系统(产品)设计方案方法通常有____________、____________、____________。
5、接口基础功效关键有______________、放大、_________________。
6、对直线导轨副基础要求是_________________________、_____________________、
____________________、__________________和平稳。
7.机电一体化机械系统应含有良好侍服性能,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、伺服系统基础组成包含______________、_____________________、检测装置、
____________________。
9、工作接地分为_______________、______________。
10、STD总线技术特点_________________、______________、______________________、
高可靠性。
三、简答题(每小题5分,共20分)
1.FMC基础控制功效。
2.PWM脉宽调速原理。
3.简述直流伺服电机两种控制基础原理。
4.控制系统接地通目标。
四、分析题(每小题20分,共40分)
1.半桥逆变电路工作原理。
2.分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙原理
1、6-小齿轮2、5-大齿轮3-齿轮4-预载装置7-齿条
《机电一体化技术》试卷(四)答案
考试方法:
闭卷 考试时间120分钟 共3页第1页
——————————————————————————————————————
一、名词解释(每题2分 共10分)
1、机电一体化:
机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术,实现多个技术功效复合最好功效价值系统工程技术。
2、柔性制造系统:
柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化基础上实现物料流和信息流自动化
3、静态设计:
是指依据系统功效要求,经过研究制订出机械系统初步设计方案。
4、系统软件:
系统软件是由计算机制造厂商提供,用来管理计算机本身资源和方便用户使用计算机软件。
5、感应同时器:
感应同时器是一个应用电磁感应原理制造高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角。
二、填空题(每空1分,共30分)
1、系统精度稳定性响应特征工作频率
2、静态设计动态设计
3、分级计算机控制系统直接数字控制系统操作指导控制系统
4、通常有替换法整体设计法组正当
7、数据格式转换、通信联络
6、导向精度高耐磨性好足够刚度对
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机电 一体化 专业 系统 设计 试题 答案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)