【正文】 是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測量裝置。 一種能夠跟蹤輸入的指令信號進(jìn)行動作，從而獲得精確的位置、速度及動力輸出的自動控制系統(tǒng)。 2. 光柵傳感器，刻線數(shù)為 100 線 /mm，設(shè)細(xì)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(xì)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？ 《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷 (二 ) 答案 考試方法：閉卷 考試時間１２０分鐘 共 3 頁 第 1 頁 —————————————————————————————————————— 一 、名詞解釋 (每小題 2 分，共 10 分 ) 所謂傳感器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。（ ） 五、問答 題 （ 每小題 10 分，共 30 分 ) 計算機(jī)控制系統(tǒng)中，如何用軟件進(jìn)行干擾的防護(hù)。（ ） 數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點(diǎn)是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)的位移傳感器，輸出信號都是脈沖信號，每一個脈沖代表輸入的位移當(dāng)量，通過計數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計位移的尺寸。（ ） 伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號。 機(jī)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。 10. 采樣 /保持器在保持階段相當(dāng)于一個“ _____________________________”。 隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種 _____________________________。 6. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)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 _______________________________________________________。 4. 機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 ________________________________。 2. 滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類： _____________________________。 3. 應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。 運(yùn)行矩頻特性 步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行時所能接受的最高頻率稱為最高工作頻率，它與步距角一起決定執(zhí)行部件的最大運(yùn)行速度。 啟動矩一頻特性 空載時步進(jìn)電動機(jī)由靜止突然啟動，并不失步地進(jìn)入穩(wěn)速運(yùn)行所允許的最高頻率稱為最高啟動頻率。 二 、 填空題 （ 每小題 2 分，共 20 分 ) 1. 內(nèi)循環(huán) 外循環(huán) 2. 性能指標(biāo) 系 統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)濟(jì)效益 3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度 6. 7. 增加而減小 8. 2 9. 前饋控制器 10. 簡單的直線運(yùn)動控制 三、選擇題 （ 每小題 2 分，共 10 分 ） 1. . A3. . C D 四 、 判斷題 （ 每小題 2 分，共 10 分 ) √ √ √ 五、問答 題 （ 每小題 10 分，共 30 分 ) 1. 單電源驅(qū)動電路 雙電源驅(qū)動電路 斬波限流驅(qū)動電路 2. 步距誤差 步距誤差直接影響執(zhí)行部件的定位精度。 4. 動態(tài)誤差 在被測量隨時間變化過程中進(jìn)行測量時所產(chǎn)生的附加誤差稱為動態(tài)誤差。 S=dy/dx=Δ Y/Δ X 3. 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定的方向?qū)λ┘恿Χ顾a(chǎn)生變形時，內(nèi)部就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上將產(chǎn)生符號相反的電荷。 2. 指在穩(wěn)態(tài)下，輸出的變化量Δ Y 與輸入的變化量Δ X 的 比值。 要求：畫出梯形圖，寫出助記符指令程序。 2) 按鈕 x3 為 B 電磁閥打開，按鈕 x4 為 B 電磁閥關(guān)閉 (輸出 y2)。（ ） 伺服電機(jī)的驅(qū)動電路就是將控制信號轉(zhuǎn)換為功率信號，為電機(jī)提供電能的控制裝置，也稱其為變流器，它包括電壓、電流、頻 率、波形和相數(shù)的變換。（ ） 對直流伺服電動機(jī)來說，其機(jī)械特性越硬越好。（ ） 電氣式執(zhí)行元件能將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械力，并用機(jī)械力驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動。 三、選擇題 （ 每小題 2 分，共 10 分 ） 1. 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(biāo)中的調(diào)整時間 ts ( ) A. 產(chǎn)大 B. 減小 C. 不變 D. 不定 2. 加速度傳感器的基本力學(xué)模型是 A. 阻尼 —質(zhì)量系統(tǒng) B. 彈簧 —質(zhì)量系統(tǒng) 彈簧 —阻尼系統(tǒng) D. 彈簧系統(tǒng) 3. 齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù) ( ) A. 有關(guān) B. 無關(guān) C. 在一定級數(shù)內(nèi)有關(guān) D. 在一定級數(shù)內(nèi)無關(guān) 4. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)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(jī) B. 2051 C. PLC 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（ ） 等個五部分。 9. 復(fù)合控制器必定具有 __________________________________。 7. 齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù) __________________________________________。 5. 連續(xù)路徑控制類中為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動，必須同時控制 每一個軸的 ______________________ ，使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo) 點(diǎn)。 3. 順序控制系統(tǒng)是按照預(yù)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 ___________________________________?！?機(jī)電一體化技術(shù)》試卷 (一 ) 考試方法：閉卷 考試時間１２０分鐘 共 ２ 頁 第 1 頁 —————————————————————————————————————— 一 、名詞解釋 (每小題 2 分，共 10 分 ) 1. 測量 靈敏度 壓電效應(yīng) 動態(tài)誤差 5. 傳感器 二 、 填空題 （ 每小題 2 分，共 20 分 ) 1. 滾珠絲桿 中 滾珠 的循環(huán)方式 ： __________， ________________。 2. 機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括 __________， __________， __________ ， __________。 4. 某光柵的條紋密度是 50 條 /mm，光柵條紋間的夾角 θ=， 則莫爾條紋的寬度是 _______________________。 6. 某 4 極交流感應(yīng)電機(jī)，電源頻率為 50Hz，轉(zhuǎn)速為 1470r/min，則轉(zhuǎn)差率為 _____________。 8. 累計式定時器工作時有 _____________________________________________________。 10. 鉆孔、點(diǎn)焊通常選用 _______________________________________類型。 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) 四 、 判斷題 （ 每小題 2 分，共 10 分 ) 伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進(jìn)行比較，以獲得輸出 與輸入間的偏差信號。如交流電機(jī)、直流電機(jī)、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。（ ） 步進(jìn)電機(jī)的步距角決定了系統(tǒng)的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（ ） 五、 問答 題 （ 每小題 10 分，共 30 分 ) 1. 步進(jìn)電動機(jī)常用的驅(qū)動電路有哪幾種類型 ? 2. 什么是步進(jìn)電機(jī)的使用特性 ? 3. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面 ? 六 、 分析 計算題 (每小題 10 分，共 20 分 ) 1. 三相變磁阻式步進(jìn)電動機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù) Z=100,雙拍制通電，要求電動機(jī)轉(zhuǎn)速為 120r/min，輸入脈沖頻率為多少 ?步距角為多少 2. 采用 PLC 設(shè)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(guān)閉 (輸出 y1)。 3) 只有 B 電磁閥在工作中， A電磁閥才能工作。 《機(jī)電一體化技術(shù)》試卷 (一 ) 考試方法：閉卷 考試時間１２０分鐘 共２頁 第 1 頁 —————————————————————————————————————— 一 、名詞解釋 (每小題 2 分，共 10 分 ) 1. 是人們借助于專門的設(shè)備，通過一定的方法對被測對象收集信息，取得數(shù)據(jù)概念的過程。即為傳感器靈敏度。當(dāng)外力去掉后，它又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。 5. 傳感器 是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測量裝置。 最大靜轉(zhuǎn)矩 是指步進(jìn)電動機(jī)在某相始終通電而處于靜止不動狀態(tài)時，所能承受的最大外加轉(zhuǎn)矩，亦即所能輸出的最大電磁轉(zhuǎn)矩，它反映了步進(jìn)電動機(jī)的制動能力和低速步進(jìn)運(yùn)行時的負(fù)載能力。啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。 最大相電壓和最大相電流 分別是指步進(jìn)電動機(jī)每相繞組所允許施加的最大電源電壓和流過的最大 電流。 六 、 分析 計算題 (每小題 10 分，共 20 分 ) 1. 20KHz 2. (1) 梯形圖：（２）助記符指令程序： STR X1 OR Y1 AND NOT X2 OUT Y1 STR X3 OR Y2 AND NOT X4 AND Y1 OUT Y2 《機(jī)電一 體化技術(shù)》試卷 (二 ) 考試方法：閉卷 考試時間１２０分鐘 共２頁 第 1 頁 —————————————————————————————————————— 一 、名詞解釋 (每小題 2 分，共 10 分 ) 線性度 伺服控制系統(tǒng) 三相六拍通電方式 傳感器 系統(tǒng)精度 二 、 填空題 （ 每小題 2 分，共 20 分 ) 計算機(jī)在控制中的應(yīng)用方式主要有 _____________________________。 應(yīng)用于工業(yè)控制的計算機(jī)主要有 ______________________________等類型。 可編程控制器主要由 _____________________________等其它輔助模塊組成。 現(xiàn)在常用的總線工控制機(jī)有 ________ 、 PC總線工業(yè)控制機(jī)和 CAN 總線工業(yè)控制機(jī)等。 9. 某光柵的條紋密度是 50 條 /mm，光柵條紋間的夾角 θ=， 則莫爾條紋的寬度是 _______________________。 三、選擇題 （ 每小題 2 分，共 10 分 ） 的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個基本要素： A 機(jī)械本體 B 動力與驅(qū)動部分 C 執(zhí)行機(jī)構(gòu) D. 控制及信息處理部分 機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）開發(fā)的類型 A 開發(fā)性設(shè)計 B 適應(yīng)性設(shè)計 C 變參數(shù)設(shè)計 D 其它 機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計方案的常用方法 A 取代法 B 整體設(shè)計法 C 組合法 D 其它。 抑制干擾的措施很多，主要包括 A屏蔽 B 隔離 C 濾波 D 接地和軟件處理等方法 四 、 判斷題 （ 每小題 2 分，共 10 分 ) 變流器中開關(guān)器件的開關(guān)特性決定了控制電路的功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和等指標(biāo)。（ ） 感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別 用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)角。（ ） FMC 控制系統(tǒng)一般分二級，分別是單元控制級和設(shè)備控制級。 滾珠絲杠副的軸向間隙對系統(tǒng)有何影響？如何處理？ 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的計算機(jī)接口電 路通常使用光電藕合器，光電藕合器的作用有哪些？ 六 、 綜合應(yīng)用 題 (每小題 10 分，共 20 分 ) ：單片機(jī)讀 ,把這個狀態(tài)傳到 指示燈去，當(dāng) ,低電平時指示燈不亮 ,采用中斷完成這一輸入輸出過程，每中斷一次完成一個讀寫過程。又稱 為非線性誤差。 如果步進(jìn)電動機(jī)通電循環(huán)的各拍中交替出現(xiàn)單、雙相通電狀態(tài)，這種通電方式稱為單雙相輪流通電方式。 指輸出量復(fù)現(xiàn)輸入信號要求的精確程度； 二 、 填空題 （ 每小題 2 分，共 20 分 ) 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 分級計算機(jī)控制系統(tǒng) 監(jiān)督計算機(jī)控制系統(tǒng)（ SCC） 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 2. 外循環(huán)插管式 內(nèi)循環(huán)反向器式 單片機(jī) PLC 總線工控機(jī) 4. 性能指標(biāo) 系統(tǒng)功能 使用條件 經(jīng)