機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題及答案.doc

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. 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1. 測(cè)量2.靈敏度3. 壓電效應(yīng)4. 動(dòng)態(tài)誤差 5. 傳感器 二、填空題 （每小題2分，共20分) 1. 滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式： _內(nèi)旋換和外循環(huán) 2. 機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 ___ _______， __________， __________ ， __________。 3. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)， 順序控制器通常用________。 4. 某光柵的條紋密度是50條/mm，光柵條紋間的夾角θ=0.001孤度， 則莫爾條紋的寬度是_______________________。 5. 連續(xù)路徑控制類中為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動(dòng)，必須同時(shí)控制 每一個(gè)軸的______________________，使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。 6. 某4極交流感應(yīng)電機(jī)，電源頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1470r/min，則轉(zhuǎn)差率為_____________。7. 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù)__________________________________________。 8. 累計(jì)式定時(shí)器工作時(shí)有_____________________________________________________。 9. 復(fù)合控制器必定具有__________________________________。 10. 鉆孔、點(diǎn)焊通常選用_______________________________________類型。 三、選擇題 （每小題2分，共10分） 1. 一般說來，如果增大幅值穿越頻率ωc的數(shù)值，則動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時(shí)間ts ( ) A. 產(chǎn)大 B. 減小 C. 不變 D. 不定 2. 加速度傳感器的基本力學(xué)模型是 ( ) A. 阻尼—質(zhì)量系統(tǒng) B. 彈簧—質(zhì)量系統(tǒng) C. 彈簧—阻尼系統(tǒng) D. 彈簧系統(tǒng) 3. 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量與傳動(dòng)級(jí)數(shù) ( ) A. 有關(guān) B. 無關(guān)  C. 在一定級(jí)數(shù)內(nèi)有關(guān) D. 在一定級(jí)數(shù)內(nèi)無關(guān) 4. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)，順序控制器通常用 ( ) A. 單片機(jī) B. 2051 C. PLC D. DSP 5、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和 檢測(cè)環(huán)節(jié) 等個(gè)五部分。 A 換向結(jié)構(gòu) B 轉(zhuǎn)換電路 C 存儲(chǔ)電路 D檢測(cè)環(huán)節(jié) 四、判斷題 （每小題2分，共10分) 1、伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出 與輸入間的偏差信號(hào)。（ ） 2、電氣式執(zhí)行元件能將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械力，并用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。如交流電機(jī)、直流電機(jī)、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。（ ） 3、對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)來說，其機(jī)械特性越硬越好。（ ） 4、步進(jìn)電機(jī)的步距角決定了系統(tǒng)的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（ ） 5、伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路就是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)，為電機(jī)提供電能的控制裝置，也稱其為變流器，它包括電壓、電流、頻率、波形和相數(shù)的變換。（ ） 五、問答題 （每小題10分，共30分) 1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型? 2. 什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性? 3. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面? 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1. 是人們借助于專門的設(shè)備，通過一定的方法對(duì)被測(cè)對(duì)象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。 2. 指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量ΔY與輸入的變化量ΔX的比值。即為傳感器靈敏度。 S=dy/dx=ΔY/ΔX 3. 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定的方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時(shí)，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上將產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。 4. 動(dòng)態(tài)誤差在被測(cè)量隨時(shí)間變化過程中進(jìn)行測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的附加誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。 5. 傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測(cè)量裝置。 二、填空題 （每小題2分，共20分) 1. 內(nèi)循環(huán) 外循環(huán) 2. 性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度 6. 0.02 7. 增加而減小 8. 2 9. 前饋控制器 10. 簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)控制 三、選擇題 （每小題2分，共10分） 1. B.2. A3. C.4. C5、D 四、判斷題 （每小題2分，共10分) 1、√2、3、√4、5、√ 五、問答題 （每小題10分，共30分) 1. 單電源驅(qū)動(dòng)電路 雙電源驅(qū)動(dòng)電路 斬波限流驅(qū)動(dòng)電路 2. 步距誤差 步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。 最大靜轉(zhuǎn)矩 是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載能力。 啟動(dòng)矩一頻特性 空載時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止突然啟動(dòng)，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行所允許的最高頻率稱為最高啟動(dòng)頻率。啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。 運(yùn)行矩頻特性 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能接受的最高頻率稱為最高工作頻率，它與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大運(yùn)行速度。 最大相電壓和最大相電流 分別是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過的最大電流。 3. 應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1、線性度2、伺服控制系統(tǒng)3、三相六拍通電方式4、傳感器5、系統(tǒng)精度 二、填空題 （每小題2分，共20分) 1、計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式主要有_____________________________。 2. 滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類： _____________________________。 3、應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有 ______________________________等類型。 4. 機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括________________________________。 5、可編程控制器主要由_____________________________等其它輔助模塊組成。 6. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)， 順序控制器通常用_______________________________________________________。 7、現(xiàn)在常用的總線工控制機(jī)有 ________ 、PC總線工業(yè)控制機(jī)和CAN總線工業(yè)控制機(jī)等。 8、隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種_____________________________。 9. 某光柵的條紋密度是50條/mm，光柵條紋間的夾角θ=0.001孤度， 則莫爾條紋的寬度是_______________________。 10. 采樣/保持器在保持階段相當(dāng)于一個(gè)“_____________________________”。 三、選擇題 （每小題2分，共10分） 1.一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素： A 機(jī)械本體 B 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分 C 執(zhí)行機(jī)構(gòu) D. 控制及信息處理部分 2、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)的類型 A 開發(fā)性設(shè)計(jì) B 適應(yīng)性設(shè)計(jì) C 變參數(shù)設(shè)計(jì) D 其它 3、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法 A 取代法 B 整體設(shè)計(jì)法 C組合法 D其它。 4、機(jī)電一體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、抑制干擾的措施很多，主要包括 A屏蔽 B隔離 C濾波 D接地和軟件處理等方法 四、判斷題 （每小題2分，共10分) 1、變流器中開關(guān)器件的開關(guān)特性決定了控制電路的功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（ ） 2、伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號(hào)。（ ） 3、感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。（ ） 4、數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點(diǎn)是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)的位移傳感器，輸出信號(hào)都是脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖代表輸入的位移當(dāng)量，通過計(jì)數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計(jì)位移的尺寸。（ ） 5、FMC控制系統(tǒng)一般分二級(jí)，分別是單元控制級(jí)和設(shè)備控制級(jí)。（ ） 五、問答題 （每小題10分，共30分) 1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如何用軟件進(jìn)行干擾的防護(hù)。 2、滾珠絲杠副的軸向間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響？如何處理？ 六、綜合應(yīng)用題 (每小題10分，共20分) 2. 光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/mm，設(shè)細(xì)分時(shí)測(cè)得莫爾條紋數(shù)為400，試計(jì)算光柵位 移是多少毫米？若經(jīng)四倍細(xì)分后，記數(shù)脈沖仍為400，則光柵此時(shí)的位移是多少？測(cè)量分辨率是多少？ 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1、所謂傳感器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。又稱 為非線性誤差。 2、一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 3、如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，這種通電方式稱為單雙相輪流通電方式。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→… 4、是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測(cè)量裝置。 5、指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)要求的精確程度； 二、填空題 （每小題2分，共20分) 1、 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（SCC） 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 2. 外循環(huán)插管式 內(nèi)循環(huán)反向器式 3、單片機(jī) PLC 總線工控機(jī) 4. 性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益。 5、CPU 存儲(chǔ)器 接口模塊 6. PLC 7、STD總線工業(yè)控制機(jī) 8、變壓器隔離 光電隔離 9. 20mm 10. 模擬信號(hào)存儲(chǔ)器 三、選擇題 （每小題2分，共10分） 1. A B C D 2、A B C 3、A B C D 4、A B C D 5、A B C D 四、判斷題 （每小題2分，共10分) 1、（√）2、（√）3、（√）4、（√）5、（√） 五、問答題 （每小題10分，共30分) 1、軟件濾波用軟件來識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)的方法，稱為軟件濾波 軟件“陷井” 軟件“看門狗”（WATCHDOG）就是用硬件（或軟件）的辦法要求使用監(jiān)控定時(shí)器定時(shí)檢查某段程序或接口，當(dāng)超過一定時(shí)間系統(tǒng)沒有檢查這段程序或接口時(shí)，可以認(rèn)定系統(tǒng)運(yùn)行出錯(cuò)（干擾發(fā)生），可通過軟件進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位或按事先預(yù)定方式運(yùn)行 。 2、如果滾珠螺旋副中有軸向間隙或在載荷作用下滾珠與滾道接觸處有彈性變形，則當(dāng)螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生空回誤差。為了消除空回誤差，在螺桿上裝配兩個(gè)螺母1和2，調(diào)整兩個(gè)螺母的軸向位置，使兩個(gè)螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側(cè)面，使其產(chǎn)生一定的變形，從而消除了軸向間隙，也提高了軸向剛度。常用的調(diào)整預(yù)緊方法有下列三種。墊片調(diào)隙式 螺紋調(diào)隙式 齒差調(diào)隙式 。 六、綜合應(yīng)用題 (每小題10分，共20分) 1 光柵此時(shí)的位移 細(xì)分前4mm, 細(xì)分后 1mm 測(cè)量分辨率: 細(xì)分前0.01 mm/線 細(xì)分后:0.025 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1.機(jī)電一體化2自動(dòng)控制3.開環(huán)控制系統(tǒng)4.逆變器 二 判斷題 (每空1分，共10分) 1. 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌是用來支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件按給定的方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。（　?。? 2. 滾珠絲桿不能自鎖。（　?。? 3. D/A轉(zhuǎn)換的方式可分為并行轉(zhuǎn)換的串行轉(zhuǎn)換方式。（　?。? 4. 同步通信是以字符為傳輸信息單位。（　?。? 5. 異步通信常用于并行通道。（　?。? 6. 查詢I/O方式常用于中斷控制中。（　　） 7. 串行通信可以分為以下四種方式： 1）全雙工方式；（　　） 2）半雙工方式；（　　） 3）同步通信； （ ） 4）異步通信。 （ ） 三 填空題：(每空1分，共40分) 1. 從控制角度講，機(jī)電一體化可分為 控制系統(tǒng)和 控制系統(tǒng)。 2. 在機(jī)電一體化中傳感器輸出電信號(hào)的參量形式可以分為: ； ； 三種形式。 3. 多點(diǎn)接地：優(yōu)點(diǎn)： ，缺點(diǎn)： 。 4. 一般來說，伺服系統(tǒng)的基本組成為 、 、和 等四大部分組成 5. 在SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是 ，而調(diào)制波是 。 6.從電路上隔離干擾的三種常用方法是: 隔離， 隔離， 隔離。 7.開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由 、 和 等組成。 8. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電 14. 環(huán)形分配的三種常用方法是：1） ，2） ，3） 。 9. 產(chǎn)生電磁干擾必備的三個(gè)條件是： ， ， 。 10.干擾傳播途徑有二種方式： 1）傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號(hào)能量以 或 的形式，通過金屬導(dǎo)體傳遞。 2）幅射耦合方式：干擾信號(hào)能量以 的形式，通過空間感應(yīng)傳遞。 11. 指出下列干擾哪幾種屬于傳導(dǎo)耦合方式： , ; 哪幾種屬于幅射耦合方式： , , 。 A.靜電干擾 B.磁場(chǎng)干擾 C.漏電干擾 D.共阻抗感應(yīng)干擾 E.電磁輻射干擾。 12.磁場(chǎng)屏蔽---對(duì)高頻交變磁場(chǎng)應(yīng)采用 的金屬材料 作屏蔽體；對(duì)低頻交變磁場(chǎng)應(yīng)采用 的材料作屏蔽體，并保證磁路暢通。 13.一點(diǎn)接地中：1）串聯(lián)接地：優(yōu)點(diǎn)： ，缺點(diǎn)： ， 2）并聯(lián)接地：優(yōu)點(diǎn)： ，缺點(diǎn)： ，僅適用于 電路。 四 解答題 (每小題5分，共40分) 1．一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含哪些幾個(gè)基本要素？ 2．斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？ 3、簡(jiǎn)述直流伺服電動(dòng)機(jī)兩種主要控制方式的工作原理。 4. 在微機(jī)控制系統(tǒng)中，主機(jī)和外圍設(shè)備間所交換的信息通常分為哪三類？ 5．?dāng)?shù)據(jù)信息可分為哪幾種？ 7.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng): 已知：步距角θ，脈沖數(shù) N ，頻率 f ，絲杠導(dǎo)程 p ，試求執(zhí)行部件: 位移量 L= ? 移動(dòng)速度 V=? 一　名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1機(jī)電一體化--從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù) 、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上有機(jī)地加以綜合，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)最佳化的一門新科學(xué)技術(shù)。 2.自動(dòng)控制—由控制裝置自動(dòng)進(jìn)行操作的控制。 3.開環(huán)控制系統(tǒng)—無反饋的控制系統(tǒng)。 4.逆變器—把固定的直流電變成固定或可調(diào)的交流電的 DC/AC變流器。 二 判斷題 (每空1分，共10分) 1. √ 2. √ 3. √ 4. 5. 6. 7. 1） √1 2）√ 3）√ 4）√ 三 填空題（(每空1分，共40分） 1. 開環(huán)、閉環(huán) 2. 電壓輸出 電流輸出 頻率輸出 3. 互不干擾 接線多 復(fù)雜 4. 控制器 功率放大器 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和檢測(cè)裝置 5. 等腰三角波 （三相）正弦波 6. 光電 變壓器 繼電器 7. 環(huán)形分配器 功率放大器 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 8. 1）采用計(jì)算機(jī)軟件分配器 2）小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器 3）專用模塊分配器 9．干擾源 傳播途徑 接受干擾對(duì)象 原系統(tǒng) 系統(tǒng) 10. 1） 電壓 ；電流 。 2）電磁場(chǎng)。 11. C , D ; A , B E。 12. 銅和鋁等導(dǎo)電性能好 ；鐵等高導(dǎo)磁率 。 13．1）最簡(jiǎn)單，；前后相互干擾， 2）干擾小，；接線多，復(fù)雜，低頻（<1MHZ）。 四　解答題　(每小題5分，共40分) 1、機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測(cè)試部分、控制及信息處理部分 2.1）墊片調(diào)整法 2）軸向壓簧調(diào)整法 3、一種是電樞電壓控制，即在定子磁場(chǎng)不變的情況下，通過控制施加在電繞組兩頭端的電壓信號(hào)來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩； 另一種是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制即通過改變勵(lì)磁電流的大小來改變定子磁場(chǎng)的強(qiáng)度，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。 4、數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息 5、（1）數(shù)字量（2）模擬量（3）開關(guān)量（4）脈沖量 7、 L =(θp/360)N ； V =(θp/360)f 一、名詞解釋 （每題2分　共10分） 1、 機(jī)電一體化2、柔性制造系統(tǒng)3、靜態(tài)設(shè)計(jì)4、系統(tǒng)軟件5、感應(yīng)同步器 二、填空題（每空１分，共3０分） 1、對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是____________、____________、____________、___________。 2、機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)：____________、____________。 3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型包括________________________、_______________________、 監(jiān)督控制系統(tǒng)、________________________。 5、 接口的基本功能主要有______________、放大、_________________。 6、 對(duì)直線導(dǎo)軌副的基本要求是_________________________、_____________________、 ____________________、__________________和平穩(wěn)。 7．機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的侍服性能，要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理 ___________、_____________、____________、____________、并滿足小型、輕量等要求。 8、伺服系統(tǒng)的基本組成包括______________ 、 _____________________、檢測(cè)裝置、 ____________________。 9、工作接地分為_______________、 ______________。 三、簡(jiǎn)答題 （每小題5分，共20分） 3. 簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)兩種控制的基本原理。 4. 控制系統(tǒng)接地通的目的。 四、分析題 （每小題20分，共40分) 1. 半橋逆變電路的工作原理。 一、名詞解釋 （每題2分　共10分） 1、機(jī)電一體化: 機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。 2、柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System）是由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上加工中心或數(shù)控機(jī)床組成，并在加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的自動(dòng)化 3、靜態(tài)設(shè)計(jì)：是指依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，通過研究制定出機(jī)械系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案。 4、系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是由計(jì)算機(jī)的制造廠商提供的，用來管理計(jì)算機(jī)本身的資源和方便 用戶使用計(jì)算機(jī)的軟件。 5、感應(yīng)同步器: 感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。 二、填空題（每空１分，共3０分） 1、系統(tǒng)精度 穩(wěn)定性 響應(yīng)特性 工作頻率 2、靜態(tài)設(shè)計(jì) 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 3、分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 5數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、通信聯(lián)絡(luò) 6、導(dǎo)向精度高 耐磨性好 足夠的剛度 對(duì)溫度變化的不敏感性。 7．阻尼合理 剛度大 抗振性好 間隙小 8、控制器、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié) 9、一點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地 三、簡(jiǎn)答題 （每小題5分，共20分） 3. 直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式主要有兩種：一種是電樞電壓控制，即在定子磁場(chǎng)不變的情況下，通過控制施加在電樞繞組兩端的電壓信號(hào)來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩；另一種是勵(lì)磁磁場(chǎng)控制，即通過改變勵(lì)磁電流的大小來改變定子磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩。 采用電樞電壓控制方式時(shí)，由于定子磁場(chǎng)保持不變，其電樞電流可以達(dá)到額定值，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值，因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。而采用勵(lì)磁磁場(chǎng)控制方式時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下磁場(chǎng)已接近飽和，因而只能通過減弱磁場(chǎng)的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于電樞電流不允許超過額定值，因而隨著磁場(chǎng)的減弱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，但輸出轉(zhuǎn)矩下降，輸出功率保持不變，所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式。 4. 控制系統(tǒng)接地通的目的。 將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn)（大地）實(shí)現(xiàn)低阻抗的連接，稱之謂接地。接地的目的有兩個(gè)：一是為了安全，例如把電子設(shè)備的機(jī)殼、機(jī)座等與大地相接，當(dāng)設(shè)備中存在漏電時(shí)，不致影響人身安全，稱為安全接地；二是為了給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位，例如脈沖數(shù)字電路的零電位點(diǎn)等，或?yàn)榱艘种聘蓴_，如屏蔽接地等。稱為工作接地。工作接地包括一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地兩種方式。 四、分析題 （每小題20分，共40分) 1. 半橋逆變電路原理如左圖所示，它有兩個(gè)導(dǎo)電臂，每個(gè)導(dǎo)電臂由一個(gè)可控元件和一個(gè)反并聯(lián)二極管組成。在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，使得兩個(gè)電容的聯(lián)結(jié)點(diǎn)為直流電源的中點(diǎn)。 設(shè)電力晶體管Vl和V2 基極信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)各有半周正偏和反偏，且二者互補(bǔ)。當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，其工作波形如右圖所示。輸出電壓波形u0 為矩形波，其幅值為Um =Ud /2輸出電流i0 波形隨負(fù)載阻抗角而異。設(shè)t2 時(shí)刻以前V1 導(dǎo)通。t2 時(shí)刻給V1關(guān)斷信號(hào)，給V2 導(dǎo)通信號(hào)，但感性負(fù)載中的電流i0 不能立刻改變方向，于是VD2 導(dǎo)通續(xù)流。當(dāng)t3時(shí)刻i0 降至零時(shí)VD2 截止，V2 導(dǎo)通，i0 開始反向。同樣，在t4 時(shí)刻給V2 關(guān)斷信號(hào)，給V1 導(dǎo)通信號(hào)后，V2 關(guān)斷，VD1 先導(dǎo)通續(xù)流，t5 時(shí)刻V1 才導(dǎo)通。 當(dāng)V1 或 V2 導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流和電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載提供能量；而當(dāng)VD1 或 VD2導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流和電壓反方向，負(fù)載中電感的能量向直流側(cè)反饋，既負(fù)載將其吸收的無功能量反饋回直流側(cè)。反饋回的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在直流側(cè)電容中，直流側(cè)電容起到緩沖這種無功能量的作用。二極管VD1 、VD2是負(fù)載向直流側(cè)反饋能量的通道，同時(shí)起到使負(fù)載電流連續(xù)的作用，VD1 、VD2被稱為反饋二極管或續(xù)流二極管。 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1機(jī)電一體化2伺服控制3閉環(huán)控制系統(tǒng)4逆變器 二 判斷題：(每小題1分，共10分) 1 在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。?。ā　。? 2 滾珠絲桿不能自鎖。（　?。? 3 無論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測(cè)裝置的精度。（　?。? 4 異步通信是以字符為傳輸信息單位。（　?。? 5 同步通信常用于并行通信。（　?。? 6 無條件I/O方式常用于中斷控制中。（　?。? 7從影響螺旋傳動(dòng)的因素看，判斷下述觀點(diǎn)的正確或錯(cuò)誤 （1）影響傳動(dòng)精度的主要是螺距誤差、中徑誤差、牙型半角誤差（　?。? （2）螺桿軸向竄動(dòng)誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（　?。? （3）螺桿軸線方向與移動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向不平行而形成的誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（　?。? （4）溫度誤差是影響傳動(dòng)精度的因素（　　） 三、選擇題 (每小題1分，共40分) 1. 在計(jì)算機(jī)和外部交換信息中，按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為 ： 通信 和 通信。 2. 微機(jī)控制系統(tǒng)中的輸入與輸出通道一般包括 、 、 、 四種通道。 3. 在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下，首先應(yīng)保證系統(tǒng)的 和 ，并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 4. 一般來說，伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件主要分為 、 、 和其它 等四大類型。 5. 在SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中，通常載波是 ， 而調(diào)制波是 。 6. 異步交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速： 2） 基頻（額定頻率）以下的恒磁通變頻調(diào)速，屬于 調(diào)速方式。 3） 基頻（額定頻率）以上的弱磁通變頻調(diào)速，屬于 調(diào)速方式。 7. 開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，主要由 、 和 等組成。 8. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電 14. 環(huán)形分配的三種常用方法是：1） ，2） ，3） 。 9. 根據(jù)計(jì)算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式，把計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為四類：1） ，2） ， 3） ，4） 。 10．應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)主要有： 1） ，2） ，3） 等類型。 11.干擾傳播途徑有二種方式，其中傳導(dǎo)耦合方式：干擾信號(hào)能量以 或 的形式，通過金屬導(dǎo)體傳遞。 12. 抑制電磁干擾的常用方法有屏蔽、 、 、 、合理布局和軟件抗干擾技術(shù)。 13. 電場(chǎng)屏蔽----通常用 的金屬材料作屏蔽體，并應(yīng)保持良 好 。 14．根據(jù)頻率特性解釋下列濾波器的作用： 1）低通濾波器：只讓 通過，而高于 受到抑制、衰 減，不讓通過。 2）帶通濾波器：只讓 通過，而高于 部分。 A 換向結(jié)構(gòu) B 轉(zhuǎn)換電路 C 存儲(chǔ)電路 D檢測(cè)環(huán)節(jié) 四　解答題 (每小題8分，共40分) 1．簡(jiǎn)述一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成要素。 2．直齒圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？ 3．簡(jiǎn)述機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求及機(jī)械系統(tǒng)的組成。 4. 簡(jiǎn)述在微機(jī)控制系統(tǒng)中I/O控制方式及I/O接口的編址方式。 5．簡(jiǎn)述伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。 6．DAC0832有哪三種輸入工作方式？有哪二種輸出工作方式？ 7. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過絲杠螺母帶動(dòng)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng): 已知：步距角θ，脈沖數(shù) N ，頻率 f ，絲杠導(dǎo)程 p ，試求執(zhí)行部件: 位移量 L= ? 移動(dòng)速度 V=? 8. 測(cè)量某加熱爐溫度范圍為100~1124℃，線性溫度變送器輸出0~5V，用ADC0809轉(zhuǎn)換器輸入到微機(jī)控制系統(tǒng)中，試求測(cè)量該溫度環(huán)境的分辨率和精度。 一 名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1 機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢 測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)的最佳 功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。 2 伺服控制系統(tǒng)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 3 閉環(huán)控制系統(tǒng)是指具有反饋的控制系統(tǒng)。 4 逆變器是將直流電變成交流電的電路。 二 判斷題 (每小題1分，共10分) 1?。ǎ? （√）3 （）4 （√）5 （）6 （） 7 （√）（√）（√）（√） 三、選擇題 (每小題1分，共40分) 1. 串行通信 并行通信 2. 模擬量輸入通道 模擬量輸出通道 數(shù)字量輸入通道 數(shù)字量輸出通道 3. 穩(wěn)定性和精度 4. 電磁式 液壓式 氣壓式 5. 等腰三角波 正弦波 6. 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 7. 環(huán)形分配器 功率驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電機(jī) 8. 計(jì)算機(jī)軟件 硬件分配 專用環(huán)形分配器 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 計(jì)算 9. 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 直接控制系統(tǒng) 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 10．單片機(jī) PLC 總線工控機(jī) 11. 電壓 電流 12.隔離 濾波 接地 13.銅 鋁等導(dǎo)電性能良好 接地 14．1） 低頻成分 截止頻率成分 2）某一頻帶內(nèi)的成分 上截止頻率成分 下截止頻率成分 四　解答題 (每小題8分，共40分) 1． 1）機(jī)械本體2）動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)；3）傳感測(cè)試部分；4）執(zhí)行機(jī)構(gòu) 5）控制及信息處理單元 2．1）、偏心軸套調(diào)整法 2）、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法 3． 對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求：高精度；快速響應(yīng)；良好的穩(wěn)定性。 機(jī)械系統(tǒng)的組成：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 4. 程序控制方式、中斷控制方式、直接存儲(chǔ)器存取方式。 獨(dú)立編址；與儲(chǔ)存器統(tǒng)一編址。 5． 1) 比較環(huán)節(jié)；2) 控制器；3) 執(zhí)行環(huán)節(jié)；4) 被控對(duì)象；5) 檢測(cè)環(huán)節(jié)。 6．輸入工作方式：（1）直通方式 （2）單緩沖方式（3）雙緩沖方式 輸出工作方式：（1）單極性輸出 （2）雙極性輸出 7. L =(θp/360)N ； V =(θp/360)f 8. 4 ℃ ; +2℃。 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1. 機(jī)電一體化2. 分辨力3. 靈敏度(測(cè)量)4. 永磁同步電動(dòng)機(jī):5. 復(fù)合控制器 二、單項(xiàng)選擇題 (每小題2分，共10分) 1. 受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種反饋控制系統(tǒng)稱 ( ) A.順序控制系統(tǒng) B.伺服系統(tǒng) C.數(shù)控機(jī)床 D.工業(yè)機(jī)器人 2. 齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)( ) A.增加而減小 B.增加而增加 C.減小而減小 D.變化而不變 3. 滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和( ) A.內(nèi)循環(huán)插管式 B.外循環(huán)反向器式 C.內(nèi)、外雙循環(huán) D.內(nèi)循環(huán)反向器式 4.某光柵條紋密度是100條/mm，光柵條紋間夾角θ=0.001孤度，則莫爾條紋的寬度是( ) A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 5. 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速 ( ) A.成正比的交流電壓B.成反比的交流電壓 C.成正比的直流電壓 D.成反比的直流電壓 三、簡(jiǎn)答題 (每小題6分，共30分) 1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面? 2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型?其中哪種電路適于永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)? 3、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和參考脈沖伺服系統(tǒng)的輸入信號(hào)是什么?輸出軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、位置各自與哪些因素有關(guān)? 4、什么是PLC的掃描工作制? 5、PWM的工作原理? 四、計(jì)算題 (每小題10分，共20分) 1.三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子80個(gè)齒。 (1)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為60r/min,單雙拍制通電，輸入脈沖頻率為多少? (2)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，單拍制通電，輸入脈沖頻率為多少? 2. 三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。 (1)該電動(dòng)機(jī)為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少? (2)堵轉(zhuǎn)時(shí)定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率各為多少? (3)空載時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)頻率各為 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1 機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢 測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等群體技術(shù)，以系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)的最佳 功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。 2 傳感器能檢測(cè)到的最小輸入增量稱分辨力，在輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值。 3 靈敏度(測(cè)量) 傳感器在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下輸入變化對(duì)輸出變化的比值。 4 以電子換向取代了傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)的電刷換向的電動(dòng)機(jī)。 5 復(fù)合控制器帶有前饋控制系統(tǒng)的反饋控制器。它的作用是使系統(tǒng)能以穩(wěn)定的零誤差跟蹤已知的輸入信號(hào)。 二、單項(xiàng)選擇題 (每小題2分，共10分) 1. B2. A3. B4. C5. C 三、簡(jiǎn)答題 (每小題6分，共30分) 1、系統(tǒng)功能 性能指標(biāo) 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 2、單極驅(qū)動(dòng) 雙極驅(qū)動(dòng) 高低電壓驅(qū)動(dòng) 斬波電路驅(qū)動(dòng) 細(xì)分電路 3、參考脈沖序列 轉(zhuǎn)速與參考脈沖頻率成正比 輸出軸轉(zhuǎn)向 由轉(zhuǎn)向電平?jīng)Q定 位置由位置電平?jīng)Q定 4、即檢測(cè)輸入變量求解當(dāng)前控制邏輯以及修正輸出指令,重復(fù)進(jìn)行。 5、斬波器調(diào)壓的基本原理是通過晶閘管或自關(guān)斷器件的控制，將直流電壓斷續(xù)加到負(fù)載（電機(jī)）上，利用調(diào)節(jié)通、斷的時(shí)間變化來改變負(fù)載電壓平均值。斬波器調(diào)壓控制直流伺服電機(jī)速度的方法又稱為脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation）直流調(diào)速。 四、計(jì)算題 (每小題10分，共20分) 1) K=2; M=3, Z=80; α=360/2*3*80=0.75 f=480Hz 2) K=1; M=3, Z=80; α=360/1*3*80=1.5 f=400Hz 2. 三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。 (1) 4極，空載轉(zhuǎn)差率n=(1500-1450)/1500=3.3% (2) 50Hz (3) 50Hz 16.5 Hz 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) １、檢測(cè)傳感器 ２、伺服電動(dòng)機(jī) 3、靜壓軸承 4、靜壓導(dǎo)軌 5、屏蔽 二、填空題（每小題１分，共30分） 1、機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的軸承包括____________、___________、__________、磁軸承。 2、機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由______________、_____________、接口、__________________、 _____________、______________等部分組成。 .3、按干擾的耦合模式干擾可分為靜電干擾、____________________、__________________、 _________________、_______________等干擾類型。 .4、機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將_____________、____________、___________、機(jī) 械技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)的加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)________而建立的一門新 的科學(xué)技術(shù)。 5、伺服系統(tǒng)的基本組成部分包括_____________、____________、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、___________ 四大部分。 6、用軟件識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)、并濾去干擾信號(hào)的方法稱為_____________、識(shí)別信 號(hào)的原則有_____________、______________。 7、機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)類型大致可分為________________、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、 ________________。 8、機(jī)電一體化系統(tǒng)包括______________、_____________、信息處理技術(shù)、____________、 ____________、總體等相關(guān)技術(shù)。 9、 機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)總傳動(dòng)比確定的最佳選擇方案有______________________、 _____________________、質(zhì)量最小原則。 三、問答題（每題10分,　共 40分） 2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型? 3、用軟件進(jìn)行“線性化”處理時(shí)，采用計(jì)算法的原理是怎樣的？ 4、模擬式 四、分析擴(kuò)展的RAM6264的地址范圍和和工作原理。（20分傳感器信號(hào)處理過程包括哪些環(huán)節(jié)？ ） 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) １、檢測(cè)傳感傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。 ２、伺服電動(dòng)機(jī)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出電動(dòng)機(jī) 3、靜壓軸承從外部油源給軸瓦提供壓力油，使球磨機(jī)進(jìn)、出料端的大軸在高壓油膜的作用下浮起，與軸瓦無直接接觸，處在液體磨擦狀態(tài)，從而極大地降低了起動(dòng)力矩和旋轉(zhuǎn)阻力矩， 4、靜壓導(dǎo)軌是在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面間通入壓力油或壓縮空氣，使運(yùn)動(dòng)件浮起，以保證兩導(dǎo)軌面間處于液體或氣體摩擦狀態(tài)下工作。 5、屏蔽是利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮袪罨驓钇帘误w，將干擾源或干擾對(duì)象包圍起來從而割斷或削弱干擾場(chǎng)的空間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。 二、填空題（每小題１分，共30分） 1、滾動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承 靜壓軸承 磁軸承。 2、機(jī)械本體 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳感器檢測(cè)部分 控制及處理部分 .3、為靜電干擾 磁場(chǎng)耦合干擾 漏電耦合干擾 .4、檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(shù) 計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) 5、控制器 檢測(cè)環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié) 被控對(duì)象 6、軟件濾波 時(shí)間原則 空間原則 屬性原則 7、開發(fā)性設(shè)計(jì) 變參數(shù)設(shè)計(jì) 8、機(jī)械技術(shù) 檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(shù) 計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) 自動(dòng)控制技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù) 9 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則 三、問答題（每題10分,　共 40分） 2、單極驅(qū)動(dòng) 雙極驅(qū)動(dòng) 高低電壓驅(qū)動(dòng) 斬波電路驅(qū)動(dòng) 細(xì)分電路 3、當(dāng)輸出電信號(hào)與傳感器的參數(shù)之間有確定的數(shù)字表達(dá)式時(shí)，就可采用計(jì)算法進(jìn)行非線性補(bǔ)償。即在軟件中編制一段完成數(shù)字表達(dá)式計(jì)算的程序，被測(cè)參數(shù)經(jīng)過采樣、濾波和標(biāo)度變換后直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算后的數(shù)值即為經(jīng)過線性化處理的輸出參數(shù)。 在實(shí)際工程上，被測(cè)參數(shù)和輸出電壓常常是一組測(cè)定的數(shù)據(jù)。這時(shí)如仍想采用計(jì)算法進(jìn)行線性化處理，則可應(yīng)用數(shù)字上曲線擬合的方法對(duì)被測(cè)參數(shù)和輸出電壓進(jìn)行擬合，得出誤差最小的近似表達(dá)式。 4、模擬式傳感器信號(hào)處理過程包括:將非電物理量轉(zhuǎn)換成電量，并經(jīng)放大、濾波等一系列處理后，需經(jīng)模/數(shù)變換將模擬量變成數(shù)字量，才能送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程包括信號(hào)的采樣/保持、多路轉(zhuǎn)換（多傳感器輸入時(shí)）、A/D處理等過程。 四、分析擴(kuò)展的RAM6264的地址范圍和和工作原理。（20分） RAM6264的地址范圍為0000H~1FFFH P0口與6264的I/O數(shù)據(jù)線相連，另一方面經(jīng)74LS373與6264的低8位地址線連； P2.0~P2.4與6264的高5相連；6264的寫使端與單片機(jī)的WR相連；輸出使能端與單片機(jī)的RD相連；CS片選信號(hào)端直接接地。 采用MOVX @DPTR 來訪問此RAM 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1、DMA 2、中斷 3、共模干擾 、伺服控制技術(shù) 5、串行通信 二、填空題 （每空１分，共3０分） 1、機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)____________、____________、___________、信息技 術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上有機(jī)的加以綜合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)________而建立的一門新 的科學(xué)技術(shù)。 2、機(jī)電一體化產(chǎn)品中需要檢測(cè)的物理量分成____________和____________兩種形式。 3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型包括________________________、_______________________、 監(jiān)督控制系統(tǒng)、________________________。 4 機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)侍服系統(tǒng)性能的影響有__________________、____________________、 結(jié)構(gòu)彈性變形、__________________間隙的影響。 7、 接口的基本功能主要有______________、放大、_________________。 8、 對(duì)直線導(dǎo)軌副的基本要求是_________________________、_____________________、 ____________________、__________________和平穩(wěn)。 7．機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的侍服性能，要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、阻力合理 ___________、___________、__________、____________、并滿足小型、輕量等要求。 8、伺服系統(tǒng)的基本組成包括______________ 、 _____________________、檢測(cè)裝置、 ____________________。 9、擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的方法有_______________、組合法、 ______________。 10、STD總線的技術(shù)特點(diǎn)_________________、______________、______________________、 高可靠性。  四、分析擴(kuò)展的ROM27256的工作地址范圍和工作原理 (30分) 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1、外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（DMA）而不通過CPU 2、為了提高CPU的效率和使系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性，采用中斷方式CPU就不必花費(fèi)大量時(shí)間去查詢各外圍設(shè)備的狀態(tài)了。而是當(dāng)外圍設(shè)備需要請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)外圍設(shè)備中斷，停止執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)去行一個(gè)外圍設(shè)備服務(wù)的程序，中斷處理完畢，CPU又返回來執(zhí)行原來的程序。 3、共模干擾往往是指同時(shí)加載在各個(gè)輸入信號(hào)接口斷的共有的信號(hào)干擾。 4、伺服控制技術(shù)是一種能夠跟蹤輸入的指令信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，從而獲得精確的位置、速度及動(dòng)力輸出的自動(dòng)控制技術(shù)。 5、串行通信是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送的。在傳輸過程中，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度，一位一位的串行傳送和接收。 二、填空題 （每空１分，共3０分） 1、 機(jī)械技術(shù) 檢測(cè)技術(shù) 伺服技術(shù) 協(xié)調(diào)工作 2、 電量 非電量 3、 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 4、阻尼 摩擦 慣量 9、 變換 耦合 10、 導(dǎo)向精度高 耐磨性好 足夠的剛度 對(duì)溫度變化的不敏感性 7、摩擦小 度大 振性好 隙小 8、控制器 執(zhí)行環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié) 9、取代法 整體法 10、模塊化設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成 修改和擴(kuò)展方便 四、分析擴(kuò)展的ROM27256的工作地址范圍和工作原理 (30分) ROM27256的地址范圍為0000H~7FFFH P0口與27256的I/O數(shù)據(jù)線相連，另一方面經(jīng)8282與27256的低8位地址線連；用于擴(kuò)展32KB的片外ROM；P2.0~P2.6與27256的7相連；6264的寫使端與單片機(jī)的WR相連；輸出使能端OE與單片機(jī)的PSEN相連；CE片選信號(hào)端與P2.7相連。 采用MOVC @A+PC或MOVC @A+DPTR來訪問此ROM 一、名詞解釋 (每小題2分，共10分) 1. 變頻調(diào)速 2. FMS 3. 響應(yīng)特性4. 敏感元件5. 壓電效應(yīng) 二、選擇題 （每小題2分，共10分） 1、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和_________等個(gè)五部分。 A 換向結(jié)構(gòu) B 轉(zhuǎn)換電路 C 存儲(chǔ)電路 D檢測(cè)環(huán)節(jié) 2、檢測(cè)環(huán)節(jié)能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱，一般包括傳感器和 _______。 A 控制電路 B 轉(zhuǎn)換電路 C 調(diào)制電路 D 逆變電路 3、以下可對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的方法是_______。 A 改變電壓的大小 B 改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率 C 改變電壓的相位 D 改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù) 4、執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，可分為 ________、液壓式和氣動(dòng)式等。 A 電氣式 B 電磁式 C 磁阻式 D 機(jī)械式 5、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過 ________ 決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。 A 脈沖的寬度 B 脈沖的數(shù)量 C 脈沖的相位 D 脈沖的占空比 三、簡(jiǎn)答題 (每小題10分，共30分) 1什么叫傳感器？傳感器的功用是什么？它是由哪幾部分組成的？各部分的作用及相互關(guān)系如何？ 2. 試簡(jiǎn)述采樣/保持器原理。 3. 工業(yè)控制用的計(jì)算機(jī)主要有哪幾種類型，它們分別適用于哪些場(chǎng)合？ 四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題 (每小題10分，共20分) 1. 刻線為1024的增量式角編碼器安裝在機(jī)床的絲杠轉(zhuǎn)軸上，已知絲杠的螺距為2mm，編碼器在10秒內(nèi)輸出307200個(gè)脈沖，試求刀架的位移量和絲杠的轉(zhuǎn)速分別是多少？ 2. 有一脈沖電源，通過環(huán)形分配器將脈沖分配