【正文】 控制指令。6,Vymax=177。第一篇：全國(guó)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)自學(xué)考試試題與答案二、簡(jiǎn)答題（本大題共8小題，每小題4分，共32分）1處理“機(jī)”與“電”關(guān)系采用哪些設(shè)計(jì)思想？1機(jī)電一體化設(shè)計(jì)過(guò)程包括哪些內(nèi)容？1試說(shuō)明液體動(dòng)壓支承的工作原理。8，加速度限制分別為axmax=177。2設(shè)計(jì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)按要求動(dòng)作的PLC控制系統(tǒng)。第二篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)(試題和答案)一、填空題1．滾珠絲桿中滾珠的循環(huán)方式有、兩種。6．機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由______________、_____________、接口、__________________、_____________、______________等部分組成。什么叫傳感器？它是由哪幾部分組成的？步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用驅(qū)動(dòng)電路中功率放大電路有哪幾種類型?三、計(jì)算題（共20分）（將本題答案寫在答題紙上）（一）、（10分）三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min，輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少?（二）、(10分)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？四、綜合分析題（共30分）（一）、分析、說(shuō)明如圖所示計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中信號(hào)變換與傳輸?shù)倪^(guò)程、原理。、雙相通電狀態(tài)，這種通電方式稱為單雙相輪流通電方式。當(dāng)T不變時(shí)，只要改變導(dǎo)通時(shí)間t，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路。400=(μm)四、綜合分析題（30分）（一）（15分）采樣過(guò)程是用采樣開(kāi)關(guān)（或采樣單元）將模擬信號(hào)按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信號(hào)的過(guò)程。D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的裝置。保持器一般有數(shù)字保持方案和模擬保持方案兩種。其它系統(tǒng)還有溫度、濕度、磁場(chǎng)、光等各種參數(shù)的伺服系統(tǒng)（2）、按驅(qū)動(dòng)元件的類型分類按驅(qū)動(dòng)元件的不同可分為電氣伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、氣動(dòng)伺服系統(tǒng)。試分析直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理。在永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)中，磁極采用永磁材料制成，充磁后即可產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。通過(guò)控制電樞繞組中電流的方向和大小，就可以控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和速度。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(guò)減弱磁場(chǎng)的方法來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。比較直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)的適用環(huán)境差別。了解伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有什么意義，習(xí)、慣性稱呼機(jī)械特性硬的含義是什么？如果直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較平緩，則當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化較小，這時(shí)稱直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬。在PWM型逆變電路中，使用最多的是圖643a的三相橋式逆變電路，其控制方式一般都采用雙極性方式。當(dāng)Uru uc時(shí)，給V4以導(dǎo)通信號(hào)，給V1以關(guān)斷信號(hào)，則UUN’=Ud／2。UUN’、UVN’和Uwn’ 的波形如圖643b所示。圖中線電壓UUV的波形可由UUN’ ― UVN’得出。+UWN39。(a)(b)圖643三相SPWM逆變電路及波形在雙極性SPWM控制方式中，同一相上下兩個(gè)臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)都是互補(bǔ)的。1分析影響直流伺服電機(jī)的影響因素。斬波器——把固定的直流電壓變成可調(diào)的直流電壓。如圖所示為脈寬調(diào)速原理示意圖。當(dāng)T不變時(shí)，只要改變導(dǎo)通時(shí)間t，就可以改變電樞兩端的平均電壓Ud。1交流變頻調(diào)速有哪幾種類型，各有什么特點(diǎn)？（１）開(kāi)環(huán)控制開(kāi)環(huán)控制的通用變頻器三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖625所示。異步電動(dòng)機(jī)存在轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷力矩變化而變動(dòng)，即使目前有些變頻器具有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償功能及轉(zhuǎn)矩提升功能，%的精度，所以采用這種V/F控制的通用變頻器異步機(jī)開(kāi)環(huán)變頻調(diào)速適用于一般要求不高的場(chǎng)合，例如風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械。雖說(shuō)它是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，但是大大提升了靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)品質(zhì)。圖627 異步電機(jī)閉環(huán)控制變頻調(diào)速PG速度脈沖發(fā)生器矢量控制異步電機(jī)閉環(huán)變頻調(diào)速是一種理想的控制方式。當(dāng)Uru uc時(shí)，給上橋臂晶體管V1以導(dǎo)通信號(hào)，給下橋臂晶體管V4以關(guān)斷信號(hào)，則U相相對(duì)于直流電源假想中點(diǎn)N’的輸出電壓UUN’= Ud/2。V相和W相的控制方式和U相相同。像這種逆變電路相電壓（uUN’、uVN’和uWN’）只能輸出兩種電平的三相橋式電路無(wú)法實(shí)現(xiàn)單極性控制。+UVN39。（2)單極性調(diào)制的工作特點(diǎn)：每半個(gè)周期內(nèi)，逆變橋同一橋臂的兩個(gè)逆變器件中，只有一個(gè)器件按脈沖系列的規(guī)律時(shí)通時(shí)通時(shí)斷地工作，另一個(gè)完全截止；而在另半個(gè)周期內(nèi)，兩個(gè)器件的工況正好相反，流經(jīng)負(fù)載ZL的便是正、負(fù)交替的交變電流。uca=ucua)時(shí)，所得到的線電壓脈沖系列卻是單極性的。試分析半橋逆變電路的工作原理半橋逆變電路原理如圖636a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。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。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。第四篇：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題_1答案習(xí)題一答案什么是機(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)，在高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗意義上實(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)。傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的操作控制主要以電磁學(xué)原理的各種電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，如繼電器、接觸器等，在設(shè)計(jì)中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系。機(jī)電一體化系統(tǒng)是多學(xué)科技術(shù)的綜合應(yīng)用，是技術(shù)密集型的系統(tǒng)工程。我們將這些部分歸納為：結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素；這些組成要素內(nèi)部及其之間，形成通過(guò)接口耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制、能量轉(zhuǎn)換等有機(jī)融合的一個(gè)完整系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開(kāi)發(fā)的類型依據(jù)該系統(tǒng)與相關(guān)產(chǎn)品比較的新穎程度和技術(shù)獨(dú)創(chuàng)性，可分為開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變參數(shù)設(shè)計(jì)。接口主要完成電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)隔離、放大、濾波、速度匹配等1為什么說(shuō)機(jī)電一體化技術(shù)是其它技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)？舉例說(shuō)明。機(jī)電一體化技術(shù)將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)在設(shè)計(jì)和制造階段就有機(jī)結(jié)合在一起，十分注意機(jī)械和其他部件之間的相互作用。機(jī)電一體化技術(shù)是將自動(dòng)控制原理及方法作為重要支撐技術(shù)，將自控部件作為重要控制部件。機(jī)電一體化技術(shù)只是將計(jì)算機(jī)作為核心部件應(yīng)用，目的是提高和改善系統(tǒng)性能。計(jì)步驟通常如下：設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)一→信號(hào)分析一→科學(xué)類比一→系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)一→創(chuàng)造設(shè)計(jì)一→選擇各種具體的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法（如相似設(shè)計(jì)法、模擬設(shè)計(jì)法、