机电系统标准设计试卷B及参考答案.doc

《机电系统设计》模拟卷

一、名词解释 (每小题2分，共10分)
1、线性度

2、伺服控制系统

3、三相六拍通电方法

二、填空题 （每小题2分，共20分)
1、计算机在控制中应用方法关键有_____________________________。
2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类： _____________________________。
3、应用于工业控制计算机关键有 ______________________________等类型。
4. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包含_____________________。
5、可编程控制器关键由_____________________________等其它辅助模块组成。
6. 次序控制系统是根据预先要求次序完成一系列操作系统，次序控制器通常见__________________________________________________。
7、现在常见总线工控制机有 ____ __ 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。
8、隔离放大器中采取耦合方法关键有两种_____________________________。
9. 某光栅条纹密度是50条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹宽度是____ ___________________。
10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_____________________________”。
三、选择题 （每小题2分，共10分）
1、一个经典机电一体化系统，应包含以下多个基础要素（ ）
A、机械本体 B、动力和驱动部分
C、实施机构 D、控制及信息处理部分
2、机电一体化系统（产品）开发类型（ ）
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）设计方案常见方法（ ）
A、替换法 B、整体设计法 C、组正当 D、其它
四、判定题 （每小题2分，共10分)
1、变流器中开关器件开关特征决定了控制电路功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。（ ）
2、伺服控制系统比较步骤是将输入指令信号和系统反馈信号进行比较，以取得输出和输入间偏差信号。（ ü ）
3、感应同时器是一个应用电磁感应原理制造高精度检测元件，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、感应同时器等，它们共同特点是利用本身物理特征，制成直线型和圆形结构位移传感器，输出信号全部是脉冲信号，每一个脉冲代表输入位移当量，经过计数脉冲就能够统计位移尺寸。（ ü ）
5、FMC控制系统通常分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（ ）
五、问答题 （每小题10分，共30分)
1、计算机控制系统中，怎样用软件进行干扰防护。

2、滚珠丝杠副轴向间隙对系统有何影响？怎样处理？

3、机电一体化系统中计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器作用有哪些？

六、综合应用题 (每小题10分，共20分)
1.编写程序：单片机读P1.0状态,把这个状态传到P1.7指示灯去，当P1.0为高电平时指示灯亮,低电平时指示灯不亮,采取中止完成这一输入输出过程，每中止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，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时位移是多少？测量分辨率是多少？
以下为本试卷参考答案
一、名词解释 (每小题2分，共10分)
1、所谓传感器线性度就是其输出量和输入量之间实际关系曲线偏离直线程度。又称 为非线性误差。
2、一个能够跟踪输入指令信号进行动作，从而取得正确位置、速度及动力输出自动控制系统。
3、假如步进电动机通电循环各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方法称为单双相轮番通电方法。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→…
二、填空题 （每小题2分，共20分)
1、 操作指导控制系统
分级计算机控制系统
监督计算机控制系统（SCC）
直接数字控制系统
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 系统功效 使用条件 经济效益。
5、CPU 存放器 接口模块 6. PLC 7、STD总线工业控制机 8、变压器隔离 光电隔离 9. 20mm 10. 模拟信号存放器
三、选择题 （每小题2分，共10分）
1. A B C D 2、A B C 3、A B C D
四、判定题 （每小题2分，共10分)
1、（√）2、（√）3、（√）4、（√）5、（√）
五、问答题 （每小题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）措施要求使用监控定时器定时检验某段程序或接口，当超出一定时间系统没有检验这段程序或接口时，能够认定系统运行犯错（干扰发生），可经过软件进行系统复位或按事先预定方法运行 。
2、假如滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠和滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母轴向位置，使两个螺母中滚珠在承受载荷之前就以一定压力分别压向螺杆螺纹滚道相反侧面，使其产生一定变形，从而消除了轴向间隙，也提升了轴向刚度。常见调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式
3、（1）能保护系统元件不受高共模电压损害，预防高压对低压信号系统损坏。
（2）泄漏电流低，对于测量放大器输入端无须提供偏流返回通路。
（3）共模抑制比高，能对直流和低频信号(电压或电流)进行正确、安全测量。
利用光电耦合方法实现载波调制，可取得10kHz带宽，但其隔离性能不如变压器耦合。
六、综合应用题 (每小题10分，共20分)
1.

2. 光栅此时位移
细分前4mm, 细分后 1mm
测量分辨率:
细分前0.01 mm/线 细分后:0.025