《机电一体化技术与系统》试题及答案3
《机电一体化技术》试题及答案
考试方法：闭卷考试时间１２０分钟满分100
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一、名词解释(每小题2分，共10分)
1.线性度
2.伺服控制系统
3.三相六拍通电方式
4.传感器
5.系统精度
二、填空题（每小题2分，共20分)
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“_____________________________”。
三、选择题（每小题2分，共10分）
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
四、判断题（每小题2分，共10分)
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。（）
五、问答题（每小题10分，共30分)
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？
六、综合应用题(每小题10分，共20分)
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。
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？
参考答案：
一、名词解释(每小题2分，共10分)
1.所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。又称为非线性误差。
2.一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控
制系统。
3.如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相
轮流通电方式。如A→AB→B→BC→C →CA→…
4.是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量
的测量装置。
5.指输出量复现输入信号要求的精确程度；
二、填空题（每小题2分，共20分)
1.操作指导控制系统
分级计算机控制系统
监督计算机控制系统（SCC）
直接数字控制系统
2. 外循环插管式内循环反向器式
3.单片机PLC 总线工控机
4. 性能指标系统功能使用条件经济效益。
5.CPU 存储器接口模块
6. PLC
7.STD总线工业控制机
8.变压器隔离光电隔离
9. 20mm 10. 模拟信号存储器
三、选择题（每小题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、判断题（每小题2分，共10分)
1、（√）
2、（√）
3、（√）
4、（√）
5、（√）
五、问答题（每小题10分，共30分)
1.软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波
软件“陷井”
软件“看门狗”（WA TCHDOG）就是用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行。
2.如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式
3.（1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。
（2）泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。
（3）共模抑制比高，能对直流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量。
利用光电耦合方式实现载波调制，可获得10kHz带宽，但其隔离性能不如变压器耦合。
六、综合应用题(每小题10分，共20分)
1.
2. 光栅此时的位移
细分前4mm, 细分后1mm
测量分辨率:
细分前0.01 mm/线细分后:0.025
《机电一体化技术与系统》试题及答案
考试方法：闭卷考试时间１２０分钟满分：100分
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一、名词解释(每小题2分，共10分)
1. 机电一体化
2.分辨力
3. 灵敏度(测量)
4. 永磁同步电动机:
5. 复合控制器
二、单项选择题(每小题2分，共10分)
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
2. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )
A.增加而减小
B.增加而增加
C.减小而减小
D.变化而不变
3. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和( )
A.内循环插管式
B.外循环反向器式
C.内、外双循环
D.内循环反向器式
4.某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角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
三、简答题(每小题6分，共30分)
1、机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?
2、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?
3、步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位
置各自与哪些因素有关?
4、什么是PLC的扫描工作制?
5、PWM的工作原理?
四、计算题(每小题10分，共20分)
1.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。
(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少?
(2)要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少?
2. 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
五、分析扩展的EPROM2764的地址范围及工作原理(20分)
参考答案：
一、名词解释(每小题2分，共10分)
1 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、自动控制技术、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，以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。
2 传感器能检测到的最小输入增量称分辨力，在输入零点附近的分辨力称为阈值。
3 灵敏度(测量) 传感器在静态标准条件下输入变化对输出变化的比值。
4 以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机。
5 复合控制器带有前馈控制系统的反馈控制器。它的作用是使系统能以稳定的零误差跟踪
已知的输入信号。
二、单项选择题(每小题2分，共10分)
1. B
2. A
3. B
4. C
5. C
三、简答题(每小题6分，共30分)
1.系统功能性能指标使用条件经济效益
2.单极驱动双极驱动高低电压驱动斩波电路驱动细分电路
3.参考脉冲序列转速与参考脉冲频率成正比
输出轴转向
由转向电平决定
位置由位置电平决定
4.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。
5.斩波器调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制，将直流电压断续加到负载（电
机）上，利用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。斩波器调压控制直流伺服电机速度的方法又称为脉宽调制（Pulse Width Modulation）直流调速。
四、计算题(每小题10分，共20分)
1) K=2; M=3, Z=80; α=360/2*3*80=0.75o
f=480Hz
2) K=1; M=3, Z=80; α=360/1*3*80=1.5o
f=400Hz
2. 三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。
(1) 4极，空载转差率n=(1500-1450)/1500=3.3%
(2) 50Hz
(3) 50Hz 16.5 Hz
五、0000H~1FFFH
由于EA接地故PC指针由外部0000H开始执行,74LS373为地址锁存器用于锁存来自P0口的EPROM的地址的低8位,P2口提供EPROM的地址的高5位.P0口分时用作数据传输口。