《机电一体化设计基础》2020年吉大网院第一学期复习题

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机电一体化设计基础考试复习题一、填空题
1、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________。
2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类：    _____________________________。
3、应用于工业控制的计算机主要有  ______________________________等类型。
4. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括________________________________。
5、可编程控制器主要由_____________________________等其它辅助模块组成。
6. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_______________________________________________________。
7、现在常用的总线工控制机有 ________ 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。
8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_____________________________。
9. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，
则莫尔条纹的宽度是_______________________。
10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_____________________________”。
11.在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为 ：             通信
和             通信。
12. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括            、           、
、           、             四种通道。
13.在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的和                ，并尽量高伺服系统的响应速度。
14. 一般来说，伺服系统的执行元件主要分为             、       、       、
和其它 等四大类型。
15.  在SPWM变频调速系统中，通常载波是            ， 而调制波是。
16.  异步交流电动机变频调速：
1）基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于          调速方式。
2）基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速，属于          调速方式。
17. 开环步进电动机控制系统，主要由          、            和等组成。
18.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1）                 ，
2）                  ，3）                       。
19. 根据计算机在控制中的应用方式，把计算机控制系统分为四类：
1）                         ，2）                        ，
3）                         ，4）                        。
20．应用于工业控制的计算机主要有：
1）                 ，2）                 ，3）                 等类型。
21. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：    __________，________________。
22. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括  __________，  __________，
__________ ， __________。
23. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用___________________________________。
24. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。
25. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的______________________，使它们同步协调到达目标点。
26. 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_____________。
27. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。
28. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。
29. 复合控制器必定具有__________________________________。
30. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。二、选择题
1.一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：
A 机械本体    B 动力与驱动部分   C 执行机构    D. 控制及信息处理部分
2、机电一体化系统（产品）开发的类型
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）设计方案的常用方法
A  取代法      B 整体设计法       C组合法          D其它。
4、机电一体化的高性能化一般包含
A高速化         B高精度            C高效率           D高可靠性。
5、抑制干扰的措施很多，主要包括
A屏蔽       B隔离          C滤波        D接地和软件处理等方法
6、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和_________等个五部分。
A 换向结构       B 转换电路
C 存储电路       D检测环节
7、检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和     _______。
A 控制电路              B 转换电路
C 调制电路              D 逆变电路
8、以下可对异步电动机进行调速的方法是_______。
A 改变电压的大小            B 改变电动机的供电频率
C 改变电压的相位            D 改变电动机转子绕组匝数
9、执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为 ________、液压式和气动式等。
A 电气式          B 电磁式
C 磁阻式          D 机械式
10、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过 ________ 决定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
11. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts  ( )
A. 产大            B. 减小            C. 不变              D. 不定
12. 加速度传感器的基本力学模型是  ( )
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
13. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数  ( )
A. 有关        B. 无关    C. 在一定级数内有关   D. 在一定级数内无关
14. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用  ( )
A. 单片机       B. 2051          C. PLC          D. DSP
15、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（  ） 等个五部分。
A 换向结构       B 转换电路     C 存储电路       D检测环节三、判断题
1、变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。（     ）
2、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（  ? ）
3、感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，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、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（  ? ）
5、FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（     ）
6、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出   与输入间的偏差信号。（  ? ）
7、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。（     ）
8、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（  ? ）
9、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（   ）
10、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（  ? ）
11. 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。　（　　）
12 .滚珠丝杆不能自锁。（　　）
13.无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（　　）
14 异步通信是以字符为传输信息单位。（　　）
15 同步通信常用于并行通信。（　　）
16 无条件I/O方式常用于中断控制中。（　　）四、问答题
1、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护。
2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？
3、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器的作用有哪些？
4.PLC开关量输出模块有哪几种类型？各能驱动何种负载？
5.为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?
6.什么叫传感器？传感器的功用是什么？它是由哪几部分组成的？各部分的作用及相互关系如何？
7. 试简述采样/保持器原理。
8. 工业控制用的计算机主要有哪几种类型，它们分别适用于哪些场合？
9.简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。
10.DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？
11. 试简述光电式转速传感器的测量原理。
12. 试述可编程控制器的工作原理。
13. 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须采用采样/保持器？为什么？
14.  柔性制造系统的主要特点有哪些？
15  步进电动机是什么电机？它的驱动电路的功能是什么?
16. 伺服控制系统一般包括哪几个部分？每部分能实现何种功能？五、综合应用题
1.编写程序：单片机读P1.0的状态,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,采用中断完成这一输入输出过程，每中断一次完成一个读写过程。
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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，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？
3 . 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?
4. 根据下面的电路图,编写利用该接口电路一次完成A/D转换,并把转换的结果的高8位放入R2中,低8位放入R3中的程序段。
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5、分析、说明如图所示计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。

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