【正文】 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2. 對(duì)于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s的范圍為（　　?。2 s 1 s1 s0（　　?。?。 4. PD稱為（　　?。┛刂扑惴?。 ，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（　　?。┓椒▽?shí)現(xiàn)。 三、簡(jiǎn)答題 (每小題5分，共30分)1. 試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量原理。2. 試述可編程控制器的工作原理。3. 在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？是否模擬輸入通道中必須采用采樣/保持器？為什么？4. 柔性制造系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些？5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是什么電機(jī)？它的驅(qū)動(dòng)電路的功能是什么?6. 伺服控制系統(tǒng)一般包括哪幾個(gè)部分？每部分能實(shí)現(xiàn)何種功能？四、計(jì)算題 (每小題10分，共20分)1. 某光柵傳感器，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？2. 若12位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓是 177。 2 .5V，試求出其采樣量化單位q 。若輸入信號(hào)為1V，問轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)值是多少。五、綜合應(yīng)用題 (每小題15分，共30分)4－錐齒輪 3－鍵5－壓簧 6－螺母 7－軸周向彈簧調(diào)整法2. 分析下圖差動(dòng)螺旋傳動(dòng)原理設(shè)螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相同，且導(dǎo)程分別為Ph1和Ph2。2為可動(dòng)螺母《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷 (十) 答案一、名詞解釋 (每小題2分，共10分)1. 它是把組成微機(jī)的CPU、存儲(chǔ)器I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等制作在一塊集成芯片上構(gòu)成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)。2. I/O接口電路也簡(jiǎn)稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主機(jī)和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。3. I/O通道也稱為過程通道。它是計(jì)算機(jī)和控制對(duì)象之間信息傳送和變換的連接通道4. 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。串行通信又分為全雙工方式和半雙工方式、同步方式和異步方式。5. 硬件在外設(shè)與內(nèi)存間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（DMA）而不通過CPU二、單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共10分)1. B 2. B 3. C 4. C 5. A三、簡(jiǎn)答題 (每小題5分，共30分)1. 光電式轉(zhuǎn)速傳感器是一種角位移傳感器，由裝在被測(cè)軸(或與被測(cè)軸相連接的輸入軸)上的帶縫隙圓盤、光源、光電器件和指示縫隙盤組成。光源發(fā)生的光通過縫隙圓盤和指示縫隙照射到光電器件上。當(dāng)縫隙圓盤隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于圓盤上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同，因此圓盤每轉(zhuǎn)一周，光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)N，則可測(cè)出轉(zhuǎn)速為 式中 Z——圓盤上的縫隙數(shù)；n——轉(zhuǎn)速(r／min)；t——測(cè)量時(shí)間(s)。2. 可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）和停止（STOP）狀態(tài)。不管是在哪種狀態(tài)，PLC都是反復(fù)不斷地重復(fù)進(jìn)行，直至PLC停機(jī)。在每次循環(huán)中，若處于運(yùn)行（RUN）狀態(tài)，可編程控制器完成5個(gè)階斷，如圖所示。若處于停止（STOP）狀態(tài)，PLC也要循環(huán)進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)。3. 由于任何一種A/D轉(zhuǎn)換器都需要有一定時(shí)間來完成量化及編碼操作，因此，在轉(zhuǎn)換過程中，模擬量不能發(fā)生變化，否則，將直接影響轉(zhuǎn)換精度。采樣/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，保證輸入A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量不發(fā)生變化。模擬輸入通道中不一定非得采用采樣保持器。當(dāng)輸入的模擬量信號(hào)變化緩慢時(shí)，也可省去采樣/保持器。4. （1）柔性高，適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)；（2）系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)床工藝能力上是相互補(bǔ)充和相互替代的；（3）可混流加工不同的零件；（4）系統(tǒng)局部調(diào)整或維修不中斷整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作；（5）多層計(jì)算機(jī)控制，可以和上層計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；（6）可進(jìn)行三班無人干預(yù)生產(chǎn)。5. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱電脈沖馬達(dá)，是通過脈沖數(shù)量決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)，成本較低，易于采用計(jì)算機(jī)控制，且比直流\交流電動(dòng)機(jī)組成的開環(huán)控制系統(tǒng)精度高，因而被廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上是一個(gè)功率開關(guān)電路，為使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，提供的足夠功率的控制信號(hào)。6. 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)、檢測(cè)環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)等個(gè)五部分。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)，通常由專門的電路或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)；控制器通常是計(jì)算機(jī)或PID控制電路；其主要任務(wù)是對(duì)比較元件輸出的偏差信號(hào)進(jìn)行變換處理，以控制執(zhí)行元件按要求動(dòng)作；執(zhí)行元件按控制信號(hào)的要求，將輸入的各種形式的能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象工作，機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般指各種電機(jī)或液壓、氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)等。被控對(duì)象是指被控制的機(jī)構(gòu)或裝置，是直接完成系統(tǒng)目的的主體，一般包括傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置和負(fù)載；檢測(cè)環(huán)節(jié)指能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱的裝置，一般包括傳感器和轉(zhuǎn)換電路。四、計(jì)算題 (每小題10分，共20分)1) 100：1=400：хx=4 mm四細(xì)分：400：1=400：хx=1mm分辨率：1247。400=(μm)2) 10s內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)：307200247。1024=300（轉(zhuǎn)）位移量（∵螺距 T=2mm）∴3002=600 (mm)轉(zhuǎn)速： 300247。10=30（轉(zhuǎn)/秒）五、綜合應(yīng)用題 (每小題15分，共30分)1. 在錐齒輪4的傳動(dòng)軸7上裝有壓簧5，其軸向力大小由螺母6調(diào)節(jié)。錐齒輪4在壓簧5的作用下可軸向移動(dòng)，從而消除了其與嚙合的錐齒輪1之間的齒側(cè)間隙。4－錐齒輪 3－鍵5－壓簧 6－螺母 7－軸2. 當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為 （1）如果Ph1與Ph2相差很小，則 L很小。因此差動(dòng)螺旋常用于各種微動(dòng)裝置中。若螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相反，則當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角時(shí)，可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為 （2）可見，此時(shí)差動(dòng)螺旋變成快速移動(dòng)螺旋，即螺母2相對(duì)螺母1快速趨近或離開。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的夾具或鎖緊裝置中。15