机电一体化期末复习资料.doc

1．机电一体化的概念最早出现在（ A ）。
A．1970年代 B．1984年代 C．1990年代 D．1950年代

2．测量电路所需要的电流是2A，电压是12V，则需要开关电源的功率是（ C ）。
A．48W B．100W C．24W D．50W

3．与光栅条纹垂直方向上产生明暗相间的莫尔条纹，此时动尺与定尺栅线应该有（ B ）。
A．超过90度的角度 B．很小的角度
C．超过180度的角度 D．完全平行

4．一般机电控制系统中均有GND标示，代表（ D ）。
A．接直流电源的正极 B．接直流电源的负极
C．接交流电源的火线 D．接地

5．运动型PLCPM20的主程序为（ C ）。
A． P100 B．O000 C．O100 D．P000

6．受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称 ( B )。
A．顺序控制系统 B．伺服系统     C．数控机床    D．工业机器人

7．步进电动机，又称电脉冲马达，是通过( B )决定转角位移的一种伺服电动机。
A．脉冲的宽度 B．脉冲的数量
C．脉冲的相位 D．脉冲的占空比

8．在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的（ C ）。
A．开环控制 B．C和D C．全闭环控制 D．半闭环控制

9．步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的（ A ）。
A．0.5倍 B．2倍 C．0.25倍 D．不变

名词解释：
传感器 答：传感器是接收信号或刺激并做出响应的器件，能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出量。
变送器 答：模拟量隔离放大器，变送器是基于负反馈原理工作，它包括测量部分，即输入转换部分，放大器和负反馈部分
莫尔条纹
滚动丝杆
步进电动机 答：将脉冲信号直接转换成对应一个脉冲的一个步距移动的角位移或直线位移的电动机
脉冲当量
数控系统

1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为： 串行 通信和 并行 通信。
2. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的 精度 和 稳定性 并尽量高伺服系统的响应速度。
3．传感器的静态特性能数主要有 线性度 、 灵敏度 、迟滞和重复精度。
4. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： 内循环 、 外循环 。
5．隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种：_____光电隔离________、____变压器隔离_________。
6．机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节： 静态设计 、 动态设计 。

1．机电一体化系统中的信号可分为开关量、模拟量和位移量。（ × ）
2．数显表不可作为控制器使用。（ × ）
3．步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（ × ）
4．D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。（　√ 　）
5．高速电主轴的调速方式为变频率调节。（ √ ）
6．对于需要大量计算的控制采用PLC控制方法是合适的。（ × ）P162
7．运动型PLC和普通PLC的区别在于运动型PLC能够控制伺服和步进电动机。（ √ ）
8．伺服电动机与步进电动机相比在功能上增加了闭环装置。（ √ ）
9．位移检测分为线位移和角位移两种。（ √ ）
10．数控系统不需要PLC连接机床电气部分和CNC。（ × ）P133
11．需要大量实时计算的机电控制系统采用运动控制卡是合适的。（ × ）

1． 机电一体化的发展趋势是什么？
答：①智能化 ②模拟化 ③网络化 ④微型化 ⑤绿色化 ⑥系统化
2． 机电一体化系统的组成？
答：机电一体化系统由机械系统（机构）、电子信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统等五个子系统组成。机械系统实现构造功能；控制器实现控制功能；动力系统实现动力功能；检测传感器实现检测功能；执行元件实现驱动功能
3． 编码器的主要作用是测量角度，其测量精度如何划定？
答：编码器可分为增量式和绝对式，增量式编码器的精度是每一圈有多少线划分测量精度，绝对式编码器通过编码的位数，以每一圈的2位数的次方分割。
4． 简述传感器的特性。
答：传感器是接收信号或刺激并做出响应的器件，能将待测物理量或化学量转换成另一对应输出量。
5．步进电动机和伺服电动机都可以执行位置控制任务，它们之间的不同之处在哪里？
答：①控制精度不同 ②低频特性不同 ③短频特性不同 ④过载能力不同 ⑤运行性能不同 ⑥速度响应性能不同
6．运动型PLC实际上是一个位置控制系统，说明PLC如何通过伺服电动机进行位置控制。
答：由伺服电动机控制转动的位置，通过丝杆和导轨将转动变换成线运动，形成一个直线轴，几个直线轴共同工作形成空间上的位置控制。
7． 简述A／D、D／A接口的功能。
答：在工业系统中，需要测量和控制的参数经常是连续变化的模拟信号，这些物理量经传感器变成连续变化的电压、电流等信号，A/D接口的功能是将这些模拟量再变换成数字量，以便计算机识别。D/A接口的功能则是将经计算机处理后的数字量转换成模拟电压或信号，输送到执行机构，达到控制过程的目的。

8．简述PM20型运动控制器的软元件。

1．开环步进电机位置控制系统，已知负载为F＝1000N，工作台长L=500mm，往复精度为
±0．0lmm，丝杠导程ts=8mm，直径d＝20mm，步进电机的步距角为a=1.8°，试确定齿轮减速比i。

脉冲当量= 螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）

n=360°/a=360°/1.8=200脉冲/转
根据工作台定位精度的要求，选用脉冲当量∑=0.01mm/脉冲
设传动比为i，每千脉冲对应工作台的位移为∑=ti/ini
则 i=ti/∑ni=8/0.01X200=4

2.有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，测得步进电机的转速为100r/min，已知转子有24个齿，求：
1） 步进电机的步距角； 2）脉冲电源的频率。