【正文】 2 為可動螺母 20．已知數(shù)控機床控制系統(tǒng)如圖所示，試說明圖中的各個部分屬于機電一體化系統(tǒng)巾的哪一個基本要素 ? 22 21．試分析圖示傳動系統(tǒng)中，齒輪減速器的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響 ? 。 （傳感器信號處理過程包括哪些環(huán)節(jié)？） 15. 分析下圖斬波限流電路的工作原理 16. 分析擴展的 ROM27256 的工作地址范圍和工作原理 17. 根據(jù)下面的電路圖 ,編寫利用該接口電路一次完成 A/D 轉(zhuǎn)換 ,并把轉(zhuǎn)換的結(jié)果的高 8位放入 R2 中 ,低 8 位放入 R3 中的程序段。 12. 半橋逆變電路的工作原理。 3) 只有 B 電磁閥在工作中， A電磁閥才能工作。 6－小齒輪 5－大齒輪 3－齒輪 4－預載裝置 7－齒條 11. 采用 PLC 設計二個電磁閥 A、 B 工作的系統(tǒng) 1) 按鈕 x1 為 A電磁閥打開，按鈕 x2 為 A電磁閥關閉 (輸出 y1)。 （ a）減速器滾筒驅(qū)動 （ b）絲杠滑臺驅(qū)動 19 9. 分析下圖調(diào)整齒側(cè)間隙的原理。 8． 已知一個繩位移控制系統(tǒng)的兩種驅(qū)動方案分別如圖 a 和 b 所示。 7． 圖示直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器是一種角位移傳感器，由裝在被測軸 (或與被測軸相連接的輸入軸 )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?？刂埔鬄椋菏紫入妱訖C正轉(zhuǎn)起動， 3 秒后自動反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn) 2 秒后自動又回到正轉(zhuǎn)，如此循環(huán)；可以隨時停車。 （ 25分） 5． 如圖所示的系統(tǒng)，試分析齒輪減速器、絲杠螺母機構(gòu)及傳感器的誤差對輸出精度的影響。 (2)柔輪固定時剛輪的轉(zhuǎn)速 n2。 3. 已知雙波諧波齒輪的柔輪齒數(shù) Z1=200, 剛輪齒數(shù) Z2=202，波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速nH=600r/min。要求寫出物料搬動機械手設計和產(chǎn)品開發(fā)的詳細工程路線。 五、 綜合題 1． 某物料搬動機械手的結(jié)構(gòu)如圖所示，動作過程如圖所示，要求機械手的操作方式分為手動方式和自動方式。若齒輪的轉(zhuǎn)速為 n(r/min)，求齒條直線運動的速度 v=？ 2 三相變磁阻式步進電動機，轉(zhuǎn)子 80個齒。 (1)已測得輸出電壓 Vo=,求 RL (2)試計算此時的測量誤差。若齒輪的轉(zhuǎn)速為 n(r/min)，求齒條直線運動的速度 v=？ 2已知某一線性電位器的測量位移原理如圖所示。試計算其轉(zhuǎn)速和 測速裝置的分辨率 。 (1)該電動機為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少 ? (2)堵轉(zhuǎn)時定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少 ? (3)空載時，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少 ? 2若某一光柵的條紋密度為 100 條 /mm，現(xiàn)利用光柵莫爾條紋的放大作用，把莫爾條紋的寬度調(diào)成 5mm，求光柵條紋間的夾角。 (1)已測得輸出電壓 Vo=,求 RL (2)試計算此時的測量誤差。若齒輪的轉(zhuǎn)速為 n(r/min)，求齒條直線運動的速度 v=？ 20. 已知某一線性電位器的測量位移原理如圖所示 。若輸入信號為 1V，問轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)值是多少。 18. 若 12位 A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓是 177。若輸入信號為1V，問轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)值是多少。 13. 三相變磁阻式步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù) Z=100,雙拍制通電，要求電動機轉(zhuǎn)速為 120r/min， 輸入脈沖頻率為多少 ?步距角為多少 14. 某光柵傳感器，刻線數(shù)為 100 線 /mm，設細分時測得莫爾條紋數(shù)為 400，試計算光柵位移是多少毫米？若經(jīng)四倍細分后，記數(shù)脈沖仍為 400，則光柵此時的位移是多少？測量分辨率是多少？ 15. 若 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器的參考電壓是 177。 (1)要求電動機轉(zhuǎn)速為 60r/min,單雙拍制通電，輸入脈沖頻率為多少 ? (2)要求電動機轉(zhuǎn)速為 100r/min，單拍制通電，輸入脈沖頻率為多少 ? 10. 三相交流感應電動機，電源頻率 50Hz，空載轉(zhuǎn)速為 1450r/min。圖中電機線圈的電流為 i； L與 R為線圈的電感與電阻；電機的輸入電壓為 u；折算到電機轉(zhuǎn)子軸上的等效負載轉(zhuǎn)動慣量為 JM；電機輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分別為 T和 ω ； KE和 KT分別為電樞的電勢常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)，試求輸出轉(zhuǎn)速與輸入電壓之間的傳遞函數(shù)。 （ 1）若采用高速端測量方法， 將 旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在電機輸出軸上，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的電電 機機 滾滾 珠珠 絲絲 杠杠 工工 作作 臺臺 i 圖 電機驅(qū)動工作臺示意圖 工作臺 絲杠 滾珠螺母 齒輪減速器 聯(lián)軸器 DC 伺服 電機 i=5 15 每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。試求： （ 1）步進電機的步距角 α； （ 2）減速齒輪的傳動比 i。滾珠絲杠的基本導程為 l0=6mm。 圖 直流電機絲杠螺母機構(gòu)驅(qū)動工作臺 ，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差為Δ φ 1=Δ φ 2=… =Δ φ 8= 弧度，各級減速比相同，即 i1 = i2 =… = i4 =3， 求該系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)角誤差Δ φ max。工作臺的質(zhì)量 m=50kg，絲杠導程 t=5mm，齒輪減速比為 i=5。 104kg178。 104kg178。 104kg178。104kg178。 。 ? ?其中哪種電路適于永磁式步進電動機 ? ?輸出軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、位置各自與哪些因素有關 ? PLC 的掃描工作制 ? 的工作原理 ? ? “線性化 ”處理時，采用計算法的原理是怎樣的？ ？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系如何？ /保持器原理。 。 機構(gòu)中消除齒側(cè)隙的常用方法？ 。 。 脈寬調(diào)速原理。 ？如何處理？ ，光電藕合器的作用有哪些？ ，應包含哪些幾個基本要素？ ？ 。 圖 梯形圖 T0 （ ） T0 （ ） 3s T0 13 。 ？ 簡述概念設計的設計過程。 ？ HRGP－ 1A 噴漆機器人的示教再現(xiàn)過程。 9. 機電一體化系統(tǒng)仿真在系統(tǒng)設計過程中所起的作用是什么？ ？分別應用于系統(tǒng)設計的哪個階段？ 控制算法中比例、積分、微分部分各起何作用？ ，主要考慮的影響因素主要有哪些？ 及邏輯關系，圖中接線為：開關 1（ ），開關 2（ ），開關 3（ ），紅燈（ ），綠燈（ ）。 5. 什么是傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性？ 6. 什么是伺服系統(tǒng)？伺服系統(tǒng)的一般組成有哪幾個部分？ 7. 簡述直流伺服電動機脈寬調(diào)制的工作原理。 3. 機械運動中的摩擦和阻尼會降低效率，但是設計中要適當選擇其參數(shù)， 而不是越小越好。 ，復雜連續(xù)軌跡通常采用（ ）方法實現(xiàn)。 s2 s 1 s1 s0 53. PWM 指的是（ ）。 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 12 51. 步進電動機，又稱電脈沖馬達，是通過 ( ) 決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機。 A 改變電壓的大小 B 改變電動機的供電頻率 C 改變電壓的相位 D 改變電動機轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù) 49. 執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機械執(zhí)行機構(gòu)運動，可分為 ( )、液壓式和氣動式等。 A 換向結(jié)構(gòu) B 轉(zhuǎn)換電路 C 存儲電路 D 檢測環(huán)節(jié) 47. 檢測環(huán)節(jié)能夠?qū)敵鲞M行測量，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 ( )。 39. 機電一 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。 A 改變電壓的大小 B 改變電動機的供電頻率 C 改變電壓的相位 D 改變電動機轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù) 31. 一般說來，如果增大幅值穿越頻率 ωc 的數(shù)值，則動態(tài)性能指標中的調(diào)整時間 ts ( ) A. 產(chǎn)大 B. 減小 C. 不變 D. 不定 32. 加速度傳感器的基本 力學模型是 ( 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) 33. 齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù) ( ) A. 有關 B. 無關 C. 在一定級數(shù)內(nèi)有關 D. 在一定級數(shù)內(nèi)無關 34. 順序控制系統(tǒng)是按照預先規(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 B. 2051 C. PLC 11 3伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和 檢測環(huán)節(jié) 等個五部分。 29．閉環(huán)控制的驅(qū)動裝置中，絲杠螺母機構(gòu)位于閉環(huán)之外，所以它的（ ）。 A．靜態(tài)特性指標 B．動態(tài)特性指標 C．輸入特性參數(shù) D．輸出特性參數(shù) 27．光柵傳感器的 光柵是在一塊長條形的光學玻璃上密集等間距平行的刻線 ，刻線數(shù)為 100 線 /mm，經(jīng)四倍細分后，記數(shù)脈沖為 400，光柵位移是（ ） mm。 A．最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則 B．輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則 C．重量最輕原則（小功率裝置） D．重量最輕原則（大功率裝置） 25．檢測環(huán)節(jié)能夠?qū)敵鲞M行測量，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屏蔽 B 隔離 C 濾波