光机电一体化控制技术二

1、一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)1.机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是()机械本体动力部分控制器执行机构你选择的答案：前面作业中已经做正确正确正确答案：D解答参考：2.PCM是指()。脉幅调制脉宽调制脉位调制脉冲编码调制你选择的答案：D 正确正确答案：D解答参考：3.传感器在机电一体化系统中主要用于()。控制检测计算编码你选择的答案：前面作业中已经做正确正确正确答案：B解答参考：4.在数字控制中，保持器的主要作用是()：提高系统的稳定性改善系统动态性能采样电压值保持一个采样周期；消除系统干扰提高抗干扰能力你选择的答案：C 正确正确答案：C解答参考：5

2、.在下列那种情况下，控制系统不稳定()极点位于S平面的右边极点位于S平面的左边极点位于S平面的原点极点位于S平面的虚轴上你选择的答案：A 正确正确答案：A解答参考：二、不定项选择题(有不定个选项正确，共1道小题)6.在时域里描述系统动态响应的主要指标 ()不选全或者选错，不算完成上升时间超调量稳定时间稳态误差调节时间系统带宽你选择的答案：ABCDE 正确正确答案：A B C D E解答参考：(注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题（共14道小题）在未来机电一体化系统发展呈现，、，、_趋势参考答案:在未来机电一体化系统发展

3、呈现模块化、智能化、网络化、微型化、绿色化、人格化趋势8.机电一体化系统的未来发展趋势？参考答案：机电一体化系统的未来发展趋势？模块化：设备和零部件的通用化和标准化，功能模块化。智能化：控制论、信息论和系统论的技术应用和发展，使得智能科学不断地渗 透于机电一体化系统或产品中，智能化使得机电一体化产品具有更加灵活的，科 学的能力来完成更加复杂的，不确定的工作。智能化机电一体化系统具有一下几 个年征：1复杂性：具有多功能，高适应性、高可靠性、是多技术集成与优化的产 物。智能化机电一体化系统通常由机、光、电装置构成，计算机与信息 处理，控制论在系统中占据中心位 置。交叉性：广泛应用以控制论、信息论及

4、系统论为中心的各种现代理论， 在经典控制理论的基础上，吸收人工智能，运筹学，计算机科学，模糊 数学等，以求得更高的控制和决策目标O拟人性：模拟人的思维，具有基本的学习和判断能力，从而具有一定的 推理，决策功能。网络化：机电一体化系统作为网络终端，和各种系统组成一定的集成网络 系统，从而具有更加广泛的应用和控制能力。微型化：随着微机械电子系统（MEM）的技术成熟和应用，越来越多的机电一体化系 统的检测、执行功能由这些MEM来实施，从而形成微机电一体化系统和产品，具有 体积小，能耗低，运动灵活等特点。绿色化：机电一体化的绿色化主要指制造，使用时不污染生态环境，能回 收利用。绿色机电一体化产品的设计

5、和应用具有远大的前途。人格化：注重产品与人的尖系，机电一体化系统或产品具有良好的与人交互的能力。9.光机电一体化系统所涉及的信号有两类和。参考答案：光机电一体化系统所涉及的信号有两类模拟信号 和数字信号。10.论述模拟信息数字化的基本原理。参考答案：论述模拟信息数字化的基本原理。机电一体化系统所涉及的信号有两类，连续信号（模拟信息）和离散时间信息。由于计算机或微处理器的信息 和控制都是基于数字信号（0.1 ）信息，而往往系统输入或输出确实模拟量，所以，就出现了将连续时间信号变为离散时间信息，离散时间信息变为数字信号或数字信息又变为连续时间信号等信 号转换问题。模拟信号数字化的第一步是在时间上对

6、信号进行离散化处理，即将在时间上连续的信号处理为时间上离散的信 息，这一过程称为采样。采样要遵循采样定理。模拟信号经采样后，虽然在时间上是离散的，但采用脉冲序列幅度仍然取决于输入模拟信号，采用信息仍属于 模拟信号，必须进行量化，使其在幅值上离散化。这个过程称为量化。量化后的信 息，即变为了时间离散、幅 值离散的数字信号。11.机电一体化系统的数学模型一般按特征分类， 常见的有和9 和，和,和参考答案:机电一体化系统的的数学模型一般按特征分类，常见的有一静态模型和动态模型，确定性模型和不确定性模型线性模型和非线性模型和一连续模型和离散模型。12.在机电一体化系统建模过程中，机械系统主要有三个基本

7、元件：和参考答案：在机电一体化系统建模过程中，机械系统主要有三个基本元件：质量弹簧和阻尼13简述系统仿真的目的和意义参考答案：答：机电一体化系统分析和设计中，常用系统实验或仿真方法来确定系统特性，以寻 求改进系统性能的途径。在很多情况下，研究系统的目的是要预测系统的若干特性，往往在建立 系统之前或在讨论方案阶段就能预测系统建成后将出现的情形。若用系统自身做实验难于达到目 的。因此，人们常借助于系统模型而不是系统本身进行仿真。仿真的目的在于：新系统的建立和 调试，实现对系统最佳的设计和最佳控制问题以及模拟实验和训练。由于机电一体化系统越来越 复杂，成本高，加上要考虑安全性要求，数字仿真技术在机电

8、一体化系统中的系统分析、设计和 调试尤为重要。14.S3已知一系统结构如下图所示，求系统传递函数剧S)R (s)参考答案:分析：整个方框图等价于：首先，G2和G3串联，再与G4并联，再加入H反馈环节，再与G1串联，最后再引入一个单位负反馈。其总方框传递函数如下:说明，控制系统方框图的简化R(S)15.机电一体化系统的执行机构的多采用电动机作为驱动器件,在机电一体化反馈控制系统中，常用的电动机有和参考答案：在机电一体化交流伺服电动机电一体化系统的执行机构的多米用电动机作为驱动器件， 反馈控制系统中，常用的电动机有 直流伺服电动机 和 机两种。16.简述直流电动机的机械特性?参考答案：简述直流电动

9、机的机械特性?答：直流电动机的机械特性是指外加电压Uc励磁电流If和电枢回路 电阻Ra 保持不变时，直流电动机的电磁转矩T与转速n之间的尖系。即：n=f(T).机械特 性是直流电动机的一个重要特性。17.控制系统从组成通路上分，可以分为和制。参考答案：控制系统从组成通路上分，可以分为一开环一和一闭环一控制。18在机电一体化控制系统设计中，我们常用到PID控制器，试说明PID控制器中P,I ,D的主要作用和特点。参考答爭：P:比例控制器的作用是指控制器的输出与输入偏差(也即误差)信号成比 例。比例控制器能迅速反映误差，从而使系统减少误差，但不 能消除稳态误 差。比例系数的加大，会引起系统的不稳定

10、。即比例控 制作用虽然及时，快 速，但存在静态误差，被控对象不能完全回复到给定值，故控制精度不高.I :调节器输出信号的变化速度与偏差信号成正比。则可以消除静态误差。 因为积分作用是随时间的积累而逐渐增强，因此在时间上其输出信号总是 落后于输入偏差信号变化（称相位滞后），所有积分调节器的调节作用缓 慢。即积分控制作用可以消除稳态误差，但它有滞后作用，会使系统超调量 增加，甚至引起系统振荡。D:调节器输出信号与偏差变化速度成正比，微分控制主要作用是克服被控参 数的滞后。为减小滞后，可根据被控对象的变化趋势来进行控制。说明智能系统与传统系统能的主要区别？参考答案：智能系统与传统的系统的主要区别在于：1、学习能力。智能系统所具备的学校功能使系统具有对一个过程或未知环境 所提供的信息进行识别、记忆、学习并利用积累的经验进一步改善系统的能力。 具有与人类学习功能相似的能力；2、适应能力。除包括对输入输出自适应估计外，还包括故障情况下自修复 等功能，具有处理不确定环境的能力。