机电一体化复习题

一、名词解释 （每题2分 共10分） 1、 机电一体化 2、柔性制造系统 3、静态设计 4、系统软件 5、感应同步器

二、填空题（每空1分，共30分）

1、对伺服系统的技术要求是____________、____________、____________、___________。 2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：____________、____________。

3、计算机控制系统的类型包括________________________、_______________________、 监督控制系统、________________________。

4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有____________、____________、____________。

5、 接口的基本功能主要有______________、放大、_________________。

6、 对直线导轨副的基本要求是_________________________、_____________________、 ____________________、__________________和平稳。

7．机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理 ___________、_____________、____________、____________、并满足小型、轻量等要求。 8、伺服系统的基本组成包括______________ 、 _____________________、检测装置、 ____________________。

9、工作接地分为_______________、 ______________。

10、STD总线的技术特点_________________、______________、______________________、 高可靠性。

三、简答题 （每小题5分，共20分） 1. FMC的基本控制功能。 2. PWM脉宽调速原理。

3. 简述直流伺服电机两种控制的基本原理。 4. 控制系统接地通的目的。

一、单项选择题。

1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )

A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人

4.某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是( )

A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm

5.直流测速发电机输出的是与转速( )

A.成正比的交流电压 B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压 D.成反比的直流电压 6.电压跟随器的输出电压( )输入电压。

A.大于 B.大于等于 C.等于 D.小于

7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为( )

A.1450［r/min］ B.1470［r/min］ C.735［r/min］ D.2940［r/min］

1

8.右图称( ) A.直流伺服电动机调节特性 B.直流伺服电动机机械特性 C.直流伺服电动机动态特性 D.直流伺服电动机调速特性

9.计算步进电动机转速的公式为( ) A.

B.Tsmcos

C.

D. 180°-

13.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为( ) A.(A+

)·( +B)

·B + )

B.A· + C.(A+B)·(

D.A·B+ ·

14.累计式定时器工作时有( )

A.1个条件 B.2个条件 C.3个条件 D.4个条件 二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 15.机电一体化 17.灵敏度(测量) 18.永磁同步电动机

三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分) 20.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?

21.步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机? 23.什么是PLC的扫描工作制?

四、简单应用题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)

29.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。 (1)该电动机为几极，空载转差率是多少? (2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少? (3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少? 33.采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。

（1） 按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）； （2） 按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）； （3） 只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。 要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。

一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)

1.B 2.A 3.D 4.C 5.C

6.C 7.B 8.B 9.C 10.B

11.B 12.C 13.A 14.B

二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 15.机械与电子的集成技术。

16.指轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性。

17.输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。有时称为增量增益或标度因子。 18.以电子换向取代了传统直流电动机的电刷换向，又称无刷电动机。

2

19.在反馈控制器的基础上附加一个前馈控制器，二者的组合称为复合控制器。它的作用是使系统能以零稳定误差跟踪已知的输入信号。

三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分) 20.应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。

21.主要有：单极性驱动电路、双极性驱动电路、高低压驱动电路、斩波驱动电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。

22.(1)参考脉冲序列。

转速与参考脉冲频率成正比。 (2)输出轴 转向由转向电平决定。

位置由参考脉冲数决定。

23.PLC的扫描工作制，即检测输入变量、求解当前控制逻辑以及修正输出指令。重复进行。

五、简单应用题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）

29．（1）

即该电动机为四级

空载时转差率为：S= （2）堵转时：S＝１

定子绕组电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz (3) 空载时：

定子绕阻电势频率f1＝50Hz,转子绕组电势频率：

f2=

六、综合应用题（本大题共２小题，每小题８分，共１６分）

33.(1)梯形图：

（２）助记符指令程序：

STR X1 OR Y1

AND NOT X2 OUT Y1 STR X3 OR Y2 AND NOT X4 AND Y1 OUT Y2 一、单项选择题

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内

1. Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是 （ ） A．机械学与信息技术 Ｂ．机械学与电子学 Ｃ．机械学与自动化技术 Ｄ．机械学与计算机 2. 计算机集成制造系统包括 （ ） A．CAD、CAPP、CAM Ｂ．FMS

Ｃ．计算机辅助生产管理 Ｄ．A、B和C

6. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其 （ ）

3

A．转速特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．机械特性 10. 若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速 （ ） A．成反比 Ｂ．成正比 Ｃ．成平方关系 Ｄ．成指数关系 15. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的 （ ） A．0.5倍 Ｂ．2倍 Ｃ．0.25倍 Ｄ．不变 17. 传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的 （ ） A．线性度 Ｂ．精确度 Ｃ．零漂 Ｄ．分辨率 18. 在自动控制系统中，步进电机通常用于控制系统的 （ ） A．半闭环控制 Ｂ．闭环控制 Ｃ．开环控制 Ｄ．前馈控制 20. 感应同步器可用于检测 （ ） A．位置 Ｂ．加速度 Ｃ．速度 Ｄ．位移

二、填空题

1、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的 与加速度成正比。 2、若max是传感器的最大非线性误差、FS为输出量的满刻度值，则传感器的线性度可

表示为 。

3、在机电一体化产品的功能原理方案设计中，其功能元的组合方式常用的有串联结构、并

联结构和 三种形式。 三、简答题

3、 3、 简述增量式编码器与绝对式编码器在工作原理方面的不同？ 4、 4、 为什么直流伺服电机具有良好的机械特性？ 5、传感器的静态特性指标主要有哪些？ 四、分析、计算题

2、图示为光栅式位移传感器示意图，分析其工作原理。

?y

一、五、综合应用题

2、下图为小车送料过程示意图。现采用可编程控制器控制，写出小车PLC控制的梯形图。小车的送料过程为：当小车处于左限位开关ST1处时，按下启动按钮，小车向右运行；碰到右限位开关ST2后，小车开始装料，装料时间为15秒；然后小车向左运行，碰到左限位开关ST1后，小车开始卸料，卸料时间为10秒；至此完成一次动作。任何时候压下停止按钮，小车将停止动作。根据上述描述写出用PLC控制的梯形图。

4

输入 输入/输出点的分配 输出

其它 启动按钮 X400 右行电磁阀 Y430 时间继电器1（15秒） T450 ST2 X401 装料电磁阀 Y431 时间继电器2（10秒） T451 ST1 X402 左行电磁阀 Y432 停止按钮 X403 卸料电磁阀 Y433

一、单项选择题

1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为 （ ） A．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代 2. “机电一体化”在国外被称为 （ ） A．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A和B 3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是 （ ） A．提供动力 Ｂ．传递运动 Ｃ．传递动力 Ｄ．A、B和Ｃ 6. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其 （ ） A．机械特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．力矩特性 Ｄ．转速特性 8. 在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是 （ ） A．60° Ｂ．45° Ｃ．0° Ｄ． 90° 9. 若x为传感器的输入量，y是其输出量，则传感器的灵敏度为 （ ）

x A．y ?xＢ．?y

?yＣ．?x yＤ．x

11. 在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为 （ ） A．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．4 14. 在可编程控制器梯形图的编程中，继电器线圈左侧触点的数目为 （ ） A．0 Ｂ．>3 Ｃ．<2 Ｄ． ?1 15. 光栅式位移传感器的栅距W、莫尔条纹的间距B和倾斜角θ之间的关系为 （ ）

? ? ? ? A．Ｂ．Ｃ．Ｄ．16. 差动变压器式电感传感器属于 （ ） A．涡流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可变磁阻式 18. 在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的 （ ） A．开环控制 Ｂ．C和D Ｃ．全闭环控制 Ｄ．半闭环控制 19. 在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成 （ ） A．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60° 二、填空题

3. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中，同一输入量下其 的差别。 三、简答题

1、一个较完善的机电一体化产品应该包含那几部分？

3、PLC内部的一个8位存储器可以等效为几个输入继电器？为什么？ 2、下图为欲用可编程控制器控制的天塔闪光灯示意图。控制要求是： 按下启动按钮后， L2、

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