2022年机电一体化系统设计考试试题及答案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆机电一体化技术试卷 一 考试方法:闭卷考试时间分钟共页第 1 页一、名词说明 每道题 2 分,共 10 分 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器二、填空题(每道题 2 分,共 20 分 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式:_内旋换和外循环2. 机电一体化系统,设计指标和评判标准应包括 _ _,_,_ , _;3. 次序掌握系统是依据预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用_ _ ;4. 某光栅的条纹密度是50 条/mm,光栅条纹间的夹角 =0.001孤度,就莫尔条纹的宽度是_;5
2、. 连续路径掌握类中为了掌握工具沿任意直线或曲线运动,必需同时掌握每一个轴的_,使它们同步和谐到达目标点;6. 某 4 极沟通感应电机, 电源频率为 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数50Hz,转速为 1470r/min ,就转差率为 _;_ ;8. 累计式定时器工作时有 _ ;9. 复合掌握器必定具有 _ ;10. 钻孔、点焊通常选用 _ 类型;三、挑选题(每道题 2 分,共 10 分)1. 一般说来,假如增大幅值穿越频率 c的数值,就动态性能指标中的调整时间 ts A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是A. 阻尼 质量系统 B. 弹簧 质量系统
3、弹簧 阻尼系统 D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 A. 有关 B. 无关 在肯定级数内有关 D. 在肯定级数内无关4. 次序掌握系统是依据预先规定的次序完成一系列操作的系统,次序掌握器通常用 A. 单片机5、伺服掌握系统一般包括掌握器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分;A 换向结构B 转换电路C 储备电路D 检测环节四、判定题(每道题 2 分,共 10 分 1、伺服掌握系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号;()2、电气式执行元件能将电能转化成机械力,并用机械力驱动执行机构运动;如沟通电机、直流电机、力矩电机、步
4、进电机等;()3、对直流伺服电动机来说,其机械特性越硬越好;()4、步进电机的步距角打算了系统的最小位移,步距角越小,位移的掌握精度越低;()5、伺服电机的驱动电路就是将掌握信号转换为功率信号,为电机供应电能的掌握装置,也名师归纳总结 称其为变流器,它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换;()第 1 页,共 32 页五、问答题(每道题 10 分,共 30 分 1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2. 什么是步进电机的使用特性 . 3. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面 .
5、 六、分析运算题 每道题 10 分,共 20 分 1. 三相变磁阻式步进电动机,转子齿数 Z=100, 双拍制通电,要求电动机转速为 120r/min ,输入脉冲频率为多少 .步距角为多少2. 采纳 PLC 设计二个电磁阀 A、B 工作的系统1 按钮 x1 为 A 电磁阀打开,按钮 x2 为 A 电磁阀关闭 输出 y1; 2 按钮 x3 为 B 电磁阀打开,按钮 x4 为 B 电磁阀关闭 输出 y2; 3 只有 B 电磁阀在工作中,A 电磁阀才能工作;要求:画出梯形图,写出助记符指令程序;机电一体化技术试卷 一 考试方法:闭卷考试时间分钟共页第 1 页一、名词说明 每道题 2 分,共 10 分
6、 1. 是人们借助于特地的设备,通过肯定的方法对被测对象收集信息,取得数据概念的过程;2. 指在稳态下,输出的变化量 Y 与输入的变化量 X 的比值;即为传感器灵敏度;S=dy/dx= Y/ X 3. 某些电介质,当沿着肯定的方向对它施加力而使它产生变形时,内部就会产生极化现象,同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷;当外力去掉后,它又重新复原到不带电的状态,这种现象被称为压电效应;4. 动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差;5. 传感器是一种以肯定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的某种物理量的测量装置;7. 增加而减小8. 2 9. 前
7、馈掌握器二、填空题(每道题 2 分,共 20 分 1. 内循环外循环2. 性能指标系统功能使用条件经济效益3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度6. 0.02 10. 简洁的直线运动掌握三、挑选题(每道题 2 分,共 10 分)1. B.2. A3. C.4. C5 、D 四、判定题(每道题 2 分,共 10 分 1、 2、 3、 4、 5、五、问答题(每道题 10 分,共 30 分 1. 单电源驱动电路 双电源驱动电路 斩波限流驱动电路2. 步距误差 步距误差直接影响执行部件的定位精度;最大静转矩 是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时,所能承担的最大外加转矩, 亦即所能输
8、出的最大电磁转矩,时的负载才能;它反映了步进电动机的制动才能和低速步进运行启动矩一频特性空载时步进电动机由静止突然启动,并不失步地进入稳速运行所答应的最高频率称为最高启动频率;启动频率与负载转矩有关;运行矩频特性 步进电动机连续运行时所能接受的最高频率称为最高工作频率,它与步距角一起打算执行部件的最大运行速度;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆最大相电压和最大相电流 流过的最大电流;分别是指步进电动机每相绕组所答应施加的最大电源电压和3. 应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益;六、
9、分析运算题 每道题 10 分,共 20 分 o 1. 20KHz 3.6 2. 1 梯形图:()助记符指令程序:STR X1 OR Y1 AND NOT X2 OUT Y1 STR X3 OR Y2 AND NOT X4 AND Y1 OUT Y2 机电一体化技术试卷 二 考试方法:闭卷考试时间分钟共页第 1 页一、名词说明 每道题 2 分,共 10 分 1、线性度 2、伺服掌握系统 3、三相六拍通电方式 4、传感器 5、系统精度 二、填空题(每道题 2 分,共 20 分 1、运算机在掌握中的应用方式主要有-2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类:3、应用于工业掌握的运算机主要有_ ;_ ;_ 等类型
10、;4. 机电一体化系统,设计指标和评判标准应包括 _ ;5、可编程掌握器主要由 _ 等其它帮助模块组成;6. 次序掌握系统是依据预先规定的次序完成一系列操作的系统,次序掌握器通常用 _ ;7、现在常用的总线工掌握机有 _ 、PC 总线工业掌握机和 CAN 总线工业掌握机等;8、隔离放大器中采纳的耦合方式主要有两种_;9. 某光栅的条纹密度是 50 条/mm,光栅条纹间的夹角 =0.001孤度,就莫尔条纹的宽度是 _;10. 采样 /保持器在保持阶段相当于一个“_ ” ;三、挑选题(每道题 2 分,共 10 分)1.一个典型的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:名师归纳总结 A 机械本体B
11、动力与驱动部分C 执行机构D. 掌握及信息处理部分第 3 页,共 32 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2、机电一体化系统(产品)开发的类型A 开发性设计B 适应性设计C 变参数设计D 其它3、机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法A 取代法B 整体设计法C 组合法D 其它;4、机电一体化的高性能化一般包含A 高速化B 高精度C 高效率D 高牢靠性;5、抑制干扰的措施许多,主要包括A 屏蔽B 隔离C 滤波D 接地和软件处理等方法四、判定题(每道题 2 分,共 10 分 1、变流器中开关器件的开关特性打算了掌握电路的功率、
12、响应速度、频带宽度、牢靠性和 等指标;()2、伺服掌握系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出 与输入间的偏差信号;()3、感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分 别用作检测直线位移和转角;()4、数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等,它们的共同特点是利用自身的物理特征,制成直线型和圆形结构的位移传感器,输出信号都是脉冲信号,每一个脉冲代表输入的位移当量,通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸;()5、FMC 掌握系统一般分二级,分别是单元掌握级和设备掌握级;(五、问答题(每道题 10 分,共 30 分 1、运算机掌握系统中,如
13、何用软件进行干扰的防护;2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响?如何处理?3、机电一体化系统中的运算机接口电路通常使用光电藕合器,光电藕合器的作用有哪些?六、综合应用题 每道题 10 分,共 20 分 1.编写程序: 单片机读 P1.0 的状态 ,把这个状态传到P1.7 指示灯去, 当 P1.0 为高电平常指示灯亮 ,低电平常指示灯不亮 ,采纳中断完成这一输入输出过程,每中断一次完成一个读写过程;2. 光栅传感器,刻线数为 100 线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为 400,试运算光栅位移是多少毫米?如经四倍细分后,记数脉冲仍为 率是多少?机电一体化技术试卷 二 答案400,就光栅此时的位移是
14、多少?测量辨论名师归纳总结 考试方法:闭卷考试时间分钟共 3 页第 1 页第 4 页,共 32 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆一、名词说明 每道题 2 分,共 10 分 1、所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度;又称为非线性误差;2、一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动掌握系统;3、假如步进电动机通电循环的各拍中交替显现单、双相通电状态,这种通电方式称为单双相轮番通电方式;如 A AB B BC C CA4、是一种以肯定的精确度把被测量转换为与之有
15、确定对应关系的,便于应用的某种物理量的测量装置;5、指输出量复现输入信号要求的精确程度;二、填空题(每道题 2 分,共 20 分 1、 操作指导掌握系统分级运算机掌握系统监督运算机掌握系统(SCC)直接数字掌握系统-2. 外循环插管式 内循环反向器式 3、单片机 PLC 总线工控机 4. 性能指标 系统功能 使用条件 经济效益;5、CPU 储备器 接口模块 6. PLC 7、STD 总线工业掌握机 8、变压器隔离 光电隔离9. 20mm 10. 模拟信号储备器三、挑选题(每道题 2 分,共 10 分)1. A B C D 2 、A B C 3 、A B C D 4 、A B C D 5 、A
16、B C D 四、判定题(每道题 2 分,共 10 分 1、() 2、() 3、() 4、() 5、()五、问答题(每道题 10 分,共 30 分 1、软件滤波用软件来识别有用信号和干扰信号,并滤除干扰信号的方法,称为软件滤波软件“ 陷井”软件“ 看门狗”( WATCHDOG )就是用硬件(或软件)的方法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口,当超过肯定时间系统没有检查这段程序或接口时,可以认定系统运行出错(干扰发生) ,可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行;2、假如滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形,就当螺杆反向转动时,将产生空回误差;为了排除空回误差,在螺
17、杆上装配两个螺母 1 和 2,调整两个螺母的轴向位置, 使两个螺母中的滚珠在承担载荷之前就以肯定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面,使其产生肯定的变形,从而排除了轴向间隙,也提高了轴向刚度;常用的调整预紧方法有以下三种;垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式3、( 1)能爱护系统元件不受高共模电压的损害,防止高压对低压信号系统的损坏;(2)泄漏电流低,对于测量放大器的输入端无须供应偏流返回通路;(3)共模抑制比高,能对直流和低频信号 利用光电耦合方式实现载波调制,可获得电压或电流 进行精确、安全的测量;10kHz 带宽,但其隔离性能不如变压器耦合;六、综合应用题 每道题 10 分,共 20 分 1.
18、 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 32 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2. 光栅此时的位移细分前 4mm, 细分后1mm 测量辨论率 : 名师归纳总结 细分前 0.01 mm/ 线细分后 :0.025 第 6 页,共 32 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆机电一体化技术试卷 三 考试方法:闭卷考试时间分钟共页第 1 页一、名词说明 每道题 2 分,共 10 分 1.机电一体化 2.自动掌握 3.开环掌握系统 4.逆变器 5. PWM 二 判定题 每空
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