机电一体化设计基础试卷(C1)答案.doc

.皖西学院06-07学年度第学期期末考试试卷 (C卷)机电系 机械专业 本科04级 机电一体化设计基础课程题号一二三四五总分统分人得分得分评卷人 一 选择题:（16分）1.已知f(t)=a+bt，则它的拉氏变换式为_B_A. +b B. C. D. 2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数_C_A. 减小而减小 B.增加而增加 C.增加而减小 D.变化而不变密封线 密封线内不要答题，班级、姓名、学号必须写在密封线内。班级 姓名 学号 3机械传动装置在机电一体化系统中是必不可少的,因为在电动机和负载之间经常需要:_C_A 缩小传动功率B 增加传动功率C匹配转矩和转速D 维持转速恒定4 步进电动机是由脉冲序列控制的数字化控制元件,当给它的相绕组输入一个控制脉冲电流时,它会前进步进角_A_A一步 B二步 C三步 D四步5 PI控制器中的I代表积分校正,它的主要作用是_C_:A 加快系统调整时间B增加系统通频带C提高系统无静差率D缩小系统伺服静刚度6.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称_B_A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人7 斜齿轮传动中垫片调整法，垫片厚度与斜齿轮螺旋角、齿侧间隙之间的关系为_D_A B C D8 按下列哪种分类方式可将伺服系统分成开环、闭环、半闭环等系统。_C_被控量的不同执行元件的不同控制方式的不同D 控制结构的不同得分评卷人 二 填空题（14分）1 零阶数据保持器的传递函数。2步距误差是指（空载时实测）的步距角与（理论）的步距角之差。3用于对一定频率的指令脉冲加法记数或减法记数的是（可逆计数器），而（同步器）保证记数正确，（A/D转换电路）可将计数器内的脉冲数转换成电阻值。4 对于二阶系统,当系统阻尼比=0时,系统处于稳定与不稳定的临界状态，其单位阶跃响应为（一等幅振荡曲线），当阻尼比0，系统稳定，其单位阶跃响应可以为（一衰减振荡曲线）,也可以为（_无振荡指数曲线）。5微动机构分为:_（手动机械式，热变形式，磁致伸缩式）。6 当控制信号为 （ 05V电压）或（420mA电流信号），输出接口必须进行A/D转换。得分评卷人 三 简答题（20分）1 机电一体化技术建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与测试技术电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等现代高新技术群体基础之上的一种高新技术。2 滚珠丝杠螺母副有哪些消除间隙和预紧措施?双螺母法，分别为：垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式3连续系统的稳定性条件与离散系统的稳定性条件分别是什么 ？连续系统的稳定性条件闭环传递函数的所有极点必须在S平面虚轴的左侧，等效离散系统稳定的充要条件是其闭环z传递函数的所有极点Z必须在z平面单位圆内，即4 机电一体化机械系统包括哪几部分机构？简要说明各机构的作用。传动机构：转速和转矩的变换器，而且成为伺服系统的一部分导向机构：支承和导向执行机构：完成操作任务5常见步进电动机驱动电路有哪三种，分别介绍其特点1 单电源驱动电路： 单一电源供电，结构简单，成本低，电流波形差，效率低2 双电源驱动电路：高低压两个电源供电，绕组刚接通时，高压电源供电，加快电流上升速度，延迟一段时间后切换到低压电源供电，效率低3 斩波限流驱动电路：单一高压电源供电，加快电流上升速度，出力大，功耗小，效率高。得分评卷人 四 分析题 （20）1在一机电一体化产品中，8031通过P1口扩展了一个3x4键盘，画出接口逻辑电路，并编写键输入程序框图。2 试列举两种常用的放大电路,画出基本电路图，并阐述其工作原理. 同相输入放大器，其输出电压U0和输入阻抗Z分别为，其中Ad是运算放大器的差模放大倍数，Zi是开环输入阻抗。T 工作原理：同相输入差动放大器，两输入信号均采用同相输入以提高输入阻抗。为保证共模抑制比，取，则放大器输出为得分评卷人 五计算题（30分）1 某开环控制的数控车床纵向进给传动链如下图所示工作台质量为100kg，滚珠丝杠等效直径为35mm，导程为6mm，总长度为1400mm，从电机到滚珠丝杠的减速比为3，小齿轮模数为2mm，齿数为20，齿宽为18mm，电机转子转动惯量为2x10-3kgm2，试验算惯量匹配。齿轮材料为45钢。 解：3.52x10-5 kg.m22.85x10-3 kg.m21.61x10-3 kg.m2=5.412x10-4 kg.m2惯量匹配验算：符合要求，说明惯量匹配合理。2.二阶系统结构图如图所示。设K1=0.1, K2=10,T1=0.5s(1)求系统对r(t)的阶跃响应的最大超调量%及调节时间ts(取=5%);(2)求系统增益Ks及伺服刚度KR;(3)求r(t)=1+t及n(t)=0.1共同作用下系统的稳态误差ess。 (1)G(s)= 1型v= p= (2)性能指标 ts= (3)系统增益与伺服刚度 Ks=Kv=K1K2=1， KR=K1=0.1 （4） essr= essn=- 3 某三相变磁组