机电一体化系统设计-模拟试卷4及答案.doc

模拟试卷4
一、判断（1×10=10）
1、机电一体化系统内部应具备五种功能:动力、控制、计测、操作、构造.(）
2、步进电机的种类有交流型和直流型。(）
3、导轨硬度越高,其耐磨性越差.(）
4、机电一体化系统中常用的执行元件是液压式.(）
5、执行元件的种类有:电磁式，液压式，气压式（）
6、在输出功率相同的条件下，交流伺服电机的比功率最高，直流伺服电机次之，步进电机最低.（)
7、步进电机的工作状态只与控制脉冲的频率有关,与电压电流的变化无关.（)
8、用于滚珠丝杠支承的轴承有：止推轴承和深沟球轴承。（）
9、动态稳定区比静态稳定区的区域大大.（ ）
10、机电一体化系统中常用的间歇传动机构：棘轮、槽轮、蜗形凸轮机构。( ）
二、填空:（1×20=20分)
1、起动转矩表示步进电机时所能带动的。
2、螺旋槽式外循环结构的缺点是容易磨损.
3、执行元件位于和的连接部位，是一种元件。
4、液压式执行元件输出功率，速度，运动。
5、步进电机的工作状态只与的有关，与电压电流的变化无关
6、滚珠螺母丝杠的螺纹滚道截面形状有和。
7、步进电机的分辨力由决定。
8、机电一体化系统具有的三大目的功能为:对工业要素的、和。
9、步进电机驱动电源的组成有 变频信号源、，。
10、直流伺服电机调速就是调节电枢的。
三、选择:(2×10=20分）
1、下列属于机械接口的是。
A 导线 B 联轴器 C 光电耦合器 D单片机
2、常用的导轨间隙调整方法有。（ ）
A双螺母调整式 B减小承重 C压板和镶条 D内循环
3、三相步进电机以三相六拍顺序通电，转子的齿数为40，此时的步距角为:（ ）
A 1° B 10° C 3° D 20°
4、电度角为( ）时，为静态稳定区。
A -л〈θ〈+л B 0<θ〈+л C —л〈θ〈0 D 2л
5、把一个步距角分成若干个步距角的方法称为（）.
A 细分驱动 B 脉冲 C 梯形波 D 正弦波
6、利用压缩液体进行能量转换得执行元件类型是（）
A 液压式 B 电气式 C 气压式 D 动力用电机
7、E2PROM存储器指的是(）的半导体存储器。
A 掩膜型 B 紫外线擦除型 C电擦除型 D 静态存储型
8、三相六拍通电方式的步进电机距-角特性曲线族中，每一曲线依次错开的角度为(）
A 2л/3 B л/6 C л/2 D л/3
9、系统的工作性能很大程度上取决于（ )。
A 控制器 B 电动机 C 传感器 D 接口性能
10、可在使用中进行调整的预紧调整法是()。
A 双螺母预紧式 B齿差式 C 垫片式 D 压板式
四、问答(6×5=30分）
1、为什么机电一体化系统中常用电气式执行元件？
2、简述步进电机的几种类型，并说出其各自得特点？
3、矩形导轨和燕尾形导轨的组合形式有何优点?
4、简述优先发展机电一体化领域的共性关键性技术?
5、如何理解机电一体化系统的高附加值化?
五、综合题：(20分）
1、下图为单电压功放电路,看图回答下列问题：
（1）晶体管如何工作？它在电路中起何作用?(5分）
（2）简述该电路的功放原理（10分)
（3)单电压功放电路的特点?（5分）
模拟试卷4 答案
一、判断（1×10=10)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
√
×
×
×
√
√
√
√
×
√
二、填空：(1×20=20分）
1、起动转矩表示步进电机单相励磁时所能带动的极限负载转矩.
2、螺旋槽式外循环结构的缺点是挡珠器容易磨损。
3、执行元件位于机械运行机构和微电子控制装置的连接部位,是一种能量转换元件.
4、液压式执行元件输出功率大，速度快，运动平稳。。
5、步进电机的工作状态只与控制脉冲的频率有关，与电压电流的变化无关
6、滚珠螺母丝杠的螺纹滚道截面形状有双圆弧型和单圆弧型。
7、步进电机的分辨力由步距角决定.
8、机电一体化系统具有的三大目的功能为：对工业要素的变换、传递和储存.
9、步进电机驱动电源的组成有 变频信号源、脉冲分配器,功率放大器。
10、直流伺服电机调速就是调节电枢的平均电压。
三、选择：（2×10=20分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
C
A
A
A
C
D
D
A
四、问答（5×6分=30分）
1、为什么机电一体化系统中常用电气式执行元件？
答：因为电气式执行元件操作简便,编程容易,能实现伺服定位，响应快，易于cpu相连，体积小，动力大。而液压式执行元件虽然能输出较大的力矩，但是重复性差。（6分)
2、简述步进电机的几种类型,并说出其各自得特点？
答：（1)可变磁阻型：定子和转子的材质都是铁心，转子朝着与定子词组最小的方向转动，特点是结构简单,成本低，步距角较小。(2分）
（2)永磁型：转子是永磁铁,定子为铁心，特点是励磁功率较小，效率高,但是转子的齿数不能做得太多。（2分)
（3）混合型，兼有上述两种步进电机的优点。（2分）
3、矩形导轨和燕尾形导轨的组合形式有何优点？
答：结合了矩形导轨和燕尾形导轨的优点, 承载力大，刚度高,导向精度好，结构紧凑，可以承受颠覆力矩.（6分）
4、简述优先发展机电一体化领域的共性关键性技术？
答:（1）检测传感技术:主要难点是提高可靠性，精度和灵敏度。（1分）
(2）信息技术:包括信息的输入输出,变换、运算,存储技术.（1分）
（3)自动控制技术：主要是提高电机的响应性能，调速性能，和伺服驱动性能.(1分)
(4）伺服驱动技术（1分）
(5)精密机械技术:减轻重量,减小体积，使零件尽量精密化、模块化、规格化。（1分）
（6)系统总体技术。（1分）
5、如何理解机电一体化系统的高附加值化？
答:高附加值化：高性能化，低价格化,高可靠性化,智能化,省能化,轻薄短小化。（6分)
五、综合题：(20分）
1、
(1）晶体管的基极如果有正向脉冲触发，则三级管导通，若触发脉冲消失,管子截止,（3分）图中的3DK4和3DD15两个晶体管工作在放大状态，使绕组的电流升高。（2分）
（2)无脉冲输入时，VT1 VT2 VT3 VT4 均截止,电机绕组中无电流,电击不转动。（3分）
有脉冲输入时，VT1 VT2 VT4饱和导通,在VT2由饱和到截止期间，脉冲变压器的一次电流急剧增加，从而产生感应电压，使VT3导通,80V高压加到电机绕组上，使绕组电流急剧上升，当VT2稳定导通后，感应电压消失，VT3截止,12V低压加在电机绕组上维持电流。
脉冲输入结束后，VT1 VT2 VT3 VT4 均截止。(7分)
(3）结构简单，但是R串在大电流回路中要消耗能量，是放大器的效率降低,主要用于对速度要求不高的小型步进电机中.（5分）