机电一体化复习题(附答案)

一、名词解释

|机电一体化复习题12345SPWM67I/O8I/O9串行通信10〔DMA〕二、推断题：1在计算机接口技术中I/OI/O〔×〕滚珠丝杆不能自锁。〔√〕无论承受何种掌握方案，系统的掌握精度总是高于检测装置的精度。〔×〕异步通信是以字符为传输信息单位。〔√〕|同步通信常用于并行通信。〔×〕无条件I/O〔×〕从影响螺旋传动的因素看，推断下述观点的正确或错误影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差〔√〕螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素〔√〕螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素〔√〕温度误差是影响传动精度的因素〔√〕三、单项选择题]步进电动机，又称电脉冲马达，是通过〔B〕打算转角位移的一种伺服电动机。A脉冲的宽度 B脉冲的数量C脉冲的相位 D脉冲的占空比对于沟通感应电动机，其转差率s〔B〕。<s<2 <s1 C.-1<s<1 <s<0指的是〔C〕。A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程掌握器4.PD〔B〕掌握算法。,A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分5.在数控系统中，简单连续轨迹通常承受〔A〕方法实现。A.插补 B.切割 C.画线 D.自动四、填空题在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。微机掌握系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。一般来说，伺服系统的执行元件主要分为电磁式液压式气压式和其它等四大类型。;SPWM等腰三角波，而调制波是正弦波异步沟通电动机变频调速：基频〔额定频率〕以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式。基频〔额定频率〕以上的弱磁通变频调速，属于恒功率调速方式。开环步进电动机掌握系统，主要由.环形安排器功率驱动器步进电机等组成。实现步进电动机通电环形安排的三种常用方法是：1〕计算机软件2〕 硬件安排，3〕专用环形安排器依据计算机在掌握中的应用方式，把计算机掌握系统分为四类：、1〕2〕直接掌握系统3〕4〕分级计算机掌握系统应用于工业掌握的计算机主要有：1〕单片机2〕PLC，3〕总线工控机等类型。干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以电压或电流的形式，通过金属导体传递。抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离滤波接地合理布局和软件抗干扰技术。电场屏蔽----通常用铜、铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体接地。)依据频率特性解释以下滤波器的作用：低频成分通过，而高于截止频率成分受到抑制、衰减，不让通过。带通滤波器：只让某一频带内的成分通过，而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过。五、简答题1.试简述光电式转速传感器的测量原理。2.试述可编程掌握器的工作原理。3.在模拟输入通道中，采样/保持器有什么作用是否模拟输入通道中必需承受采样/保持器为什么 4.柔性制造系统的主要特点有哪些5步进电动机是什么电机它的驱动电路的功能是什么6.伺服掌握系统一般包括哪几个局部每局部能实现何种功能￥六、解答题(每题5分，共40分)1．简述一个典型的机电一体化系统的根本组成要素。直齿圆柱齿轮传动机构中消退齿侧隙的常用方法简述机电一体化对机械系统的根本要求及机械系统的组成。简述在微机掌握系统中I/O掌握方式及I/O5．简述伺服系统的构造组成。DAC0832有一脉冲电源，通过环形安排器将脉冲安排给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，100r/min24—1〕步进电机的步距角；2〕脉冲电源的频率。100~11240~5VADC0809入到微机掌握系统中，试求测量该温度环境的区分率和精度。七、计算题某光栅传感器，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假设经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少测量区分率是多少 12A/D2.5V，试求出其采样量化单位q。假设输入信1V，问转换后的输出数据值是多少。八、综合应用题15301.分析以下图调整齿侧间隙的原理”2.分析以下图差动螺旋传动原理

1、4－锥齿轮2、3－键5－压簧6－螺母7－轴2、周向弹簧调整法3P和P。2h1 h2一名词解释

,机电一体化复习题参考答案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、自动掌握技术、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，以系统为动身点的最正确功能价值的系统工程技术。伺服掌握系统是一种能够跟踪输入的指令信号进展动作，从而获得准确的位置、速度及动力输出的自动掌握系统。闭环掌握系统是指具有反响的掌握系统。逆变器是将直流电变成沟通电的电路。SPWMPWM它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。,I/O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件〔电路〕。它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。I/O串行通信是数据按位进展传送的。在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。硬件在外设与内存间直接进展数据交换〔DMA〕而不通过CPU五、简答题 光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照耀到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距一样，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，依据测量单位时间内的脉冲数N，则可测出转速为n60NZt式中 Z——圆盘上的缝隙数；n——转速(r／min)；…t——测量时间(s)。可编程掌握器有两种根本的工作状态，即运行〔RUN〕和停顿〔STOP〕状态。不管是在哪种状态，PLC都是反复不断地重复进展，直至PLC〔RUN〕状态，可编程掌握器完成5〔STOP〕状态，PLC内部处理和通信效劳。,由于任何一种A/D/保持器〔SamPLE/Hold〕就是A/DA/D样/保持器。〔〕柔性高，适应多品种中小批量生产〔〕系统内的机床工艺力量上是相互补充和相〕可混流加工不同的零件〔4〕多层计算机掌握，可以和上层计算机联网〔〕可进展三班无人干预生产。#低，易于承受计算机掌握，且比直流\沟通电动机组成的开环掌握系统精度高，因而被广泛电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作，供给的足够功率的掌握信号。比较环节是将输入的指令信号与系统的反响信号进展比较，以获得输出与输入间的偏差信号，通常由特地的电路或计算机来实现；掌握器通常是计算机或PID理，以掌握执行元件按要求动作；执行元件按掌握信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作，机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。装置和负载；和转换电路。<六、解答题5401．1〕2〕动力与驱动；3〕传感测试局部；4〕执行机构5〕掌握及信息处理单元21、偏心轴套调整法 、双片薄齿轮错齿调整法对机械系统的根本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。程序掌握方式、中断掌握方式、直接存储器存取方式。独立编址；与储存器统一编址。[1)比较环节；2)掌握器；3)执行环节；4)被控对象；5)检测环节。6．1〕直通方式〔〕单缓冲方式3〕双缓冲方式输出工作方式1〕单极性输出 2〕双极性输7.1) K=2;M=5,Z=24;α=360/2*5*24=2) f=400Hz8.4℃;+2℃。七、计算题】1)100：1=400：хx=4mm四细分：400：1=400：хx=1mm区分率：1÷400=(μm)2)q=f－f/2i=5/212=max minn==28692869(八、综合应用题1530475，其轴向力大小由螺母64511、4－锥齿轮2、3－键5－压簧6－螺母7－轴当螺杆转动角时，可动螺母2l2

(PPh1 h2

) 〔1〕@PPh1 h2

相差很小，则L32移动距离为l2

(PPh1

) 〔2〕2相对螺母1快速趋近或离开。这种螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。机电一体化技术试题、220机电一体化产品按用途可以划分为 和掌握及信息处理单元一般由掌握计算机、——和——组成。在小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比安排应遵守————原则。典型的可编程掌握器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等局部构成。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．为什么承受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，具体设计的主要内容。5．简述A／D、D／A接口的功能。三、分析题(20分)1．数控机床掌握系统如下图，试说明图中的各个局部属于机电一体化系统巾的哪一个根本要素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四、计算题(24%如下图电机驱动系统，工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝1000N，最大加速度为10／sd20m，导程t＝4m，齿轮减速比为i=，总效率为无视丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。某工作台承受直流电机丝杠螺母机构驱动，工作台的行程L=250mm，丝杠导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为o．005mm(无视齿轮和丝杠的传动误差)。试承受高速端测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数‘假设将传感器与丝杠的端部直接相连，n。=500脉冲／转的旋转编码器是否合用。)五、综合题(16的掌握方案、画出掌握系统原理图。(至少提出两个方案)答案及评分标准220

。(供参考)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掌握软件 硬件接口前小后大电源 输入／输出接口灵敏度线性度—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局部削减，因而使机械磨损，协作间隙及受力变形等所因素造成的误差，从而提高精度。2．答：机电一体化相关技术有：机械技术，计算机与信息处理技术，系统技术，白动掌握技术，传感器测试技术和伺服驱动技术。3．答：转动惯量增大使机械负载增加，功率消耗大；使系统相应速度变慢，降低灵敏度；使系统固有频率下降，简洁产生谐振。…答：具体设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；掌握系统设计：程序设计；后备系统设计；完成具体设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计。答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量。D／A三、分析题(201.(10掌握及信息处理单元：键盘、计算机、显示；(2)测试传感局部：光电编码器、信号处理；(3)能源：电源；(4)驱动局部：功放、电机；(5)执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台2．(10齿轮传动链位于电机之后，前向通道的闭环之外，其传动误差的低频重量和高频重量都不能通过闭环掌握来消退，都会影响输出精度。四、计算题(241．(12分)解：(1)计算负载力 (4分)负载力由外负载力、惯性负载力两局部构成高速端测量设传感器的每转脉冲数为，n，每个脉冲对应工作台的位移为满足题目要求。低速端测量满足题目要求。传感器直接与丝杠连接，与减速比无关＝500脉冲／转的编码器不合用。五、综合题(16＝