【正文】 速與參考脈沖頻率成正比。位置由參考脈沖數(shù)決定。重復(fù)進(jìn)行。2）二階低通有源濾波器電路圖(3)低通濾波幅頻率特性示意圖。2．機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括、3．在伺服系統(tǒng)中，在滿足系統(tǒng)工作要求的情況下，首先應(yīng)保證系統(tǒng)的，并盡量高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。5．抑制電磁干擾的常用方法有屏蔽、合理布局和軟件抗干擾技術(shù)。7．機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)類型大致可分為________________、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、________________。簡(jiǎn)述香農(nóng)采樣定理。（二）、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？共頁(yè)第 1 頁(yè)一、填空題（每空1分，共20分）內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)性能指標(biāo)系統(tǒng)功能使用條件經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定性1）采用計(jì)算機(jī)軟件分配器2）小規(guī)模集成電路搭接的硬件分配器3）專用模塊分配器隔離濾波 接地機(jī)械本體 動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感器檢測(cè)部分控制及處理部分開發(fā)性設(shè)計(jì)變參數(shù)設(shè)計(jì)二、簡(jiǎn)答（每題5分，共30分）1.（1）能保護(hù)系統(tǒng)元件不受高共模電壓的損害，防止高壓對(duì)低壓信號(hào)系統(tǒng)的損壞。（3）共模抑制比高，能對(duì)直流和低頻信號(hào)(電壓或電流)進(jìn)行準(zhǔn)確、安全的測(cè)量。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→…，則一個(gè)外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開閉的開關(guān)S加到電動(dòng)機(jī)的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號(hào)，其高度為U、寬度為t，如右圖所示。tUdt=TU=rU式中r=t/T=Ud/U，(0r為導(dǎo)通率（或稱占空比）。當(dāng)t從0~T改變時(shí)，Ud由零連續(xù)增大到U。5．傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的，便于應(yīng)用的某種物理量 的測(cè)量裝置。、雙電壓、斬波恒流、恒流源三、計(jì)算題（共20分）（一）（10分）K=1。α=360/1*3*100==600Hz（二）（10分）100：1=400：x=4 mm四細(xì)分：400：1=400：x=1mm分辨率：1247。因采樣后得到的離散模擬信號(hào)本質(zhì)上還是模擬信號(hào)，未數(shù)量化，不能直接送入計(jì)算機(jī)，故還需經(jīng)數(shù)量化，變成數(shù)字信號(hào)才能被計(jì)算機(jī)接受和處理。信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)后經(jīng)其處理經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出。模擬量輸出主要由D/A轉(zhuǎn)換器和輸出保持器組成。多路模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于輸出保持器的結(jié)構(gòu)形式。這就決定了模擬量輸出通道的兩種基本結(jié)構(gòu)形式。機(jī)電一體化系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)有哪幾種形式?各有什么特點(diǎn)？（1）、按被控量參數(shù)特性分類按被控量不同，機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為位移、速度、力矩等各種伺服系統(tǒng)。電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)類型的不同又可分為直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)控制伺服系統(tǒng)。機(jī)電一體化對(duì)伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求是什么？機(jī)電一體化伺服系統(tǒng)要求具有精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、負(fù)載能力強(qiáng)和工作頻率范圍大等基本要求，同時(shí)還要求體積小、重量輕、可靠性高和成本低等。直流伺服電動(dòng)機(jī)主要由磁極、電樞、電刷及換向片結(jié)構(gòu)組成（如圖63所示）。定子磁極用于產(chǎn)生磁場(chǎng)。在他勵(lì)式直流伺服電動(dòng)機(jī)中，磁極由沖壓硅鋼片疊成，外繞線圈，靠外加勵(lì)磁電流才能產(chǎn)生磁場(chǎng)。圖 63 直流伺服電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖64 電樞等效電路直流伺服電動(dòng)機(jī)是在定子磁場(chǎng)的作用下，使通有直流電的電樞（轉(zhuǎn)子）受到電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)使，帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電樞繞組中電流為零時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)則靜止不動(dòng)。采用電樞電壓控制方式時(shí)，由于定子磁場(chǎng)保持不變，其電樞電流可以達(dá)到額定值，相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩也可以達(dá)到額定值，因而這種方式又被稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。由于電樞電流不允許超過(guò)額定值，因而隨著磁場(chǎng)的減弱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，但輸出轉(zhuǎn)矩下降，輸出功率保持不變，所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式試分析直流伺服電機(jī)與交流伺服電機(jī)在控制上有什么不同？直流伺服電機(jī)具有良好的調(diào)速特性，較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相對(duì)功率，易于控制及響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。常用的變流技術(shù)是什么？各有什么用途？交流調(diào)壓器——把固定交流電壓變成可調(diào)的交流電壓。直流伺服電機(jī)具有良好的調(diào)速特性，較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相對(duì)功率，易于控制及響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。與直流伺服電動(dòng)機(jī)比較，交流伺服電動(dòng)機(jī)不需要電刷和換向器，因而維護(hù)方便和對(duì)環(huán)境無(wú)要求；此外，交流電動(dòng)機(jī)還具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、體積和重量較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；尤其是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，使它得到了更廣泛的應(yīng)用。有一脈沖電源，通過(guò)環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求： 1）步進(jìn)電機(jī)的步距角； 2）脈沖電源的頻率。（１）開環(huán)控制（2）無(wú)速度傳感器的矢量控制（3）帶速度傳感器矢量控制（4）永磁同步電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制1試分析三相SPWM的控制原理。U、V和W三相的PWM控制通常公用一個(gè)三角波載波uc，三相調(diào)制信號(hào)U ru, U rv 和, U rw的相位依次相差1200。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。V1和V4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)始終是互補(bǔ)的。V相和W相的控制方式和U相相同?？梢钥闯?，這些波形都只有177。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?？梢钥闯觯?dāng)臂1和6導(dǎo)通時(shí)，UUV = Ud，當(dāng)臂3和4導(dǎo)通時(shí)，UUV =―Ud，當(dāng)臂1和3或4和6導(dǎo)通時(shí)，Uuv=0，因此逆變器輸出線電壓由+Ud、Ud、0三種電平構(gòu)成。+UVN39。3（618）從圖中可以看出，它由（177。1/3）Ud和0共5種電平組成。但實(shí)際上為了防止上下兩個(gè)臂直通而造成短路，在給一個(gè)臂施加關(guān)斷信號(hào)后，再延遲△t時(shí)間，才給另一個(gè)臂施加導(dǎo)通信號(hào)。這個(gè)延遲時(shí)間將會(huì)給輸出的PWM波形帶來(lái)影響，使其偏離正弦波。（1）驅(qū)動(dòng)電路對(duì)機(jī)械特性的影響（2）直流伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響（3）負(fù)載變化對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響1變流技術(shù)有哪幾種應(yīng)用形式？舉出各種變流器的應(yīng)用實(shí)例。逆變器——把固定直流電變成固定的（或可調(diào)的）交流電。交流調(diào)壓器——把固定交流電壓變成可調(diào)的交流電壓。1什么是PWM？直流PWM調(diào)壓比其它調(diào)壓方式有什么優(yōu)點(diǎn)？斬波器調(diào)壓控制直流伺服電機(jī)速度的方法又稱為脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation）直流調(diào)速。將圖631a中的開關(guān)S周期性地開關(guān)，在一個(gè)周期T內(nèi)閉合的時(shí)間為τ，則一個(gè)外加的固定直流電壓U被按一定的頻率開閉的開關(guān)S加到電動(dòng)機(jī)的電樞上，電樞上的電壓波形將是一列方波信號(hào)，其高度為U、寬度為t，如圖631b所示。tUdt=TU=rU（617）式中r=t/T=Ud/U，(0r為導(dǎo)通率（或稱占空比）。當(dāng)t從0~T改變時(shí)，Ud由零連續(xù)增大到U。圖63中的二極管是續(xù)流二極管，當(dāng)S斷開時(shí)，由于電樞電感的存在，電動(dòng)機(jī)的電樞電流可通過(guò)它形成續(xù)流回路。圖625 開環(huán)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速VVVF通用變頻器 IM異步電動(dòng)機(jī)該控制方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。尤其是在低速區(qū)域電壓調(diào)整比較困難，不可能得到較大的調(diào)速范圍和較高的調(diào)速精度。圖626 矢量控制變頻器的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速VVVF矢量變頻器（2）無(wú)速度傳感器的矢量控制無(wú)速度傳感器的矢量控制變頻器異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制框圖如圖626所示。由于使用無(wú)速度傳感器矢量控制的變頻器，可以分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的磁通