《机电控制与系统设计》课程习题集

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机电系统控制试题及答案

机电系统控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电系统中的执行器通常指的是什么？A. 传感器B. 控制器C. 执行机构D. 反馈装置答案：C2. 伺服系统通常用于实现哪种控制？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案：B3. 下列哪个不是机电系统控制中的常见干扰？A. 温度变化B. 湿度变化C. 重力D. 人为操作答案：C4. 以下哪种传感器不适合用于测量位移？A. 电位计B. 光电传感器C. 霍尔传感器D. 压力传感器答案：D5. 以下哪个不是PID控制器的组成部分？A. 比例（P）B. 积分（I）C. 微分（D）D. 增益（G）答案：D6. 伺服电机的控制方式通常包括哪两种？A. 电压控制和电流控制B. 速度控制和位置控制C. 电流控制和位置控制D. 电压控制和位置控制答案：B7. 以下哪种控制算法不适用于非线性系统？A. 线性控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 滑模控制答案：A8. 在机电系统中，以下哪种类型的传感器通常用于测量力？A. 应变片B. 光电传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：A9. 以下哪种控制器不能实现自适应控制？A. PID控制器B. 模糊控制器C. 神经网络控制器D. 滑模控制器答案：A10. 以下哪种不是机电系统控制中的常见执行机构？A. 电机B. 气缸C. 电磁阀D. 传感器答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是机电系统控制中常用的传感器类型？A. 位移传感器B. 速度传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：ABCD2. 以下哪些是机电系统控制中常用的执行器类型？A. 直流电机B. 步进电机C. 伺服电机D. 液压缸答案：ABCD3. 以下哪些是机电系统控制中常用的控制方法？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 自适应控制答案：ABCD4. 以下哪些因素会影响伺服系统的稳定性？A. 控制器参数B. 系统负载C. 电源电压D. 环境温度答案：ABCD5. 以下哪些是机电系统控制中常用的反馈形式？A. 电压反馈B. 电流反馈C. 位置反馈D. 速度反馈答案：CD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述PID控制器的工作原理。

机电控制考试题及答案

机电控制考试题及答案一、选择题1. 机电控制系统中，PLC的全称是什么？A. Programmable Logic ControllerB. Power Line CommunicationC. Personal Learning CenterD. Product Life Cycle答案：A2. 伺服电机与步进电机相比，具有哪些优势？A. 价格更低B. 精度更高C. 体积更小D. 维护更简单答案：B3. 以下哪个不是传感器的类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光敏传感器D. 电流传感器答案：D（电流传感器是传感器的一种，但题目中未明确指出电流传感器的类型）4. 什么是闭环控制系统？A. 只有一个反馈环节的系统B. 没有反馈环节的系统C. 有多个反馈环节的系统D. 有反馈环节，但反馈信号不参与控制的系统答案：A5. 在机电控制系统中，以下哪个不是执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气动元件答案：C二、简答题1. 简述机电控制系统的基本组成。

答案：机电控制系统通常由传感器、控制器、执行器和反馈环节组成。

传感器用于检测系统状态，控制器根据检测到的信息进行处理并发出指令，执行器根据指令执行相应的动作，而反馈环节则将执行结果反馈给控制器，形成闭环控制。

2. 描述伺服系统和步进系统的工作原理。

答案：伺服系统通过接收控制器的指令信号，控制电机的转速和方向，实现精确的位置控制。

步进系统则通过脉冲信号控制电机的步进角，通过步数的累加实现位置控制，但精度和响应速度通常不如伺服系统。

三、计算题1. 已知一个直流电机的额定功率为1kW，额定电压为220V，求其额定电流。

答案：根据功率公式 P = V * I，可得 I = P / V = 1000W / 220V ≈ 4.55A。

2. 如果一个伺服电机的控制精度为0.01mm，其控制周期为1ms，求该电机在一分钟内能移动的最大距离。

答案：一分钟内伺服电机的控制周期数为 60秒 * 1000ms/秒 = 60000个周期。

机电一体化系统设计课后习题

机电一体化系统设计课后习题
第一章绪论作业
1、简述机电一体化系统的基本功能要素。

第二章机械系统设计作业
1、图所示为一进给工作台。

电动机M、制动器B、工作台A、齿轮G1~G4以及轴1、丝杠轴的数据如表所示。

试求：此装置换算至电动机轴的等效转动惯量。

2、机电一体化系统对机械传动系统的基本要求是什么？
3、齿轮传动链的级数和各级传动比确定的三个基本原则是什么？如何选择？
第三章传感器检测及其接口电路作业
1、传感器的性能指标有哪两大类，各包括那些内容？
2、传感器的选用原则是什么
3、为什么差动变极距型电容位移传感器的精度是普通的变极距电容传感器的2倍？
4、光栅位移传感器主要由哪几部分构成？产生的莫尔条纹最主要的作用是什么？
5、感应同步器的测量方式有几种类型？写出励磁方式和输出信号的表达式。

6、已知光电脉冲编码器的周脉冲数Z=1200，在t=10s的时间内测轴的脉冲数N=6000，则光电脉冲编码器测得的角位移是多少？轴的转速是多少？
第四章控制电机及其选择计算作业
1、机电一体化系统的伺服驱动有哪几种形式?各有什么特点？
2、步进电动机的选用原则是什么？
3、直流PWM调压比其它调压方式有什么优点？
4、交流变频调速有哪几种类型。

《机电一体化系统设计》复习试题及答案

《机电一体化系统设计》试题及答案一、填空(每空2分，共20分)1.机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、和组成。

3．在小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守原则。

4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等部分构成。

5．传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度。

二、简答题(每题4分，共20分)1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?2．机电一体化相关技术有哪些? 3．转动惯量对传动系统有哪些影响?4．简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。

5．简述A／D、D／A接口的功能。

三、分析题(20分)1．已知数控机床控制系统如图所示，试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素?2．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响?四、计算题(24分)1．如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝1000N，最大加速度为10m／s2’，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为ŋ=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。

2．已知某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动，已知工作台的行程L=250mm，丝杠导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为o．005mm(忽略齿轮和丝杠的传动误差)。

(1)试采用高速端测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数‘(2)若将传感器与丝杠的端部直接相连，n。

=500脉冲／转的旋转编码器是否合用。

五、综合题(16分)已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示，确定整系统的控制方案、画出控制系统原理图。

(至少提出两个方案)答案及评分标准(供参考)一、填空[每空2分，共20分)1.办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、简答题(每题4分，共20分)1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。

机电控制系统设计复习题

一、选择题在下列每小题的备选答案中选出所有正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。

注：每小题中，若选择结果错一个扣1分，全对给2分。

1.机电控制系统的数学模型有（）。

A.稳态误差B.频率特性C.稳定性D.状态方程E.幅频特性F.相频特性2.控制器的控制规律有（）。

A.PIB.DIC. PDD. PIDE. PF. PF3.影响机电控制系统的稳态误差的因素有（）。

A.系统稳定性B.系统稳态性C.稳系统开环增益D.系统开环积分环节个数 F.系统的类型4.可用来判别系统稳定性的方法有（）。

A.相位余量和幅值余量B.相位交界频率和幅值交界频率C.劳斯判据D.开环极点和开环增益5.可用于检测位移的传感器有（）。

A.光纤式传感器B.热电阻式传感器C.差动变压器式传感器D.电容式传感器6.可用于检测压力的传感器有( )。

A.差动变压器式传感器B.感应同步器C.电容式传感器D.光栅式传感器7.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是( ) 。

A 幅频特性B 相频特性C 传递函数D 频率响应函数8.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( B )。

A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零9.热电偶检测温度的工作原理是基于（）。

A.热敏效应B.压电效应C.热电效应D.热电势10.差动变压器式位移传感器是利用（B、D）的变化。

A.线圈的自感将位移转换成感应电势B.线圈的互感将位移转换成感应电势C.线圈的自感将位移转换成感应电压D.线圈的互感将位移转换成感应电压11.电液比例溢流阀压力控制回路有（）。

A.直动式比例溢流阀调压回路B.先导式比例溢流阀调压回路C.调速式比例溢流阀调压回路D.节流式比例溢流阀调压回路12.电液比例速度调节方式有（）。

A.比例溢流调速B.比例换向调速C.比例节流调速D.比例容积调速13.机电控制系统响应的瞬态分量就是（）A.强迫运动解B.自由运动解C.零输入解D.控制输入解14.机电控制系统瞬态分量取决于（）A.系统闭环特征根B.系统的输入信号C.系统闭环极点D.系统输出信号15.机电控制系统响应的稳态分量就是（）A.强迫运动解B.自由运动解C.零输入解D.控制输入解16.机电控制系统瞬态分量取决于（）A.系统闭环特征根B.系统的输入信号C.系统闭环极点D.系统控制信号17.改善机电控制系统快速性采用（）A.顺馈校正B.前馈校正C. PD 校正D.超前校正 18.改善机电控制系统稳态性采用（）A.顺馈校正B.PI 校正C. PD 校正D.超前校正 19.PD 校正可以使系统的（）A.稳态误差减小B.快速性提高C.超调量减小D.精度提高 20.超前校正可以使系统的（）A.稳态误差减小B.快速性提高C.频带宽度增加D.精度提高 21.滞后校正使系统的（）A.稳定性增加B.快速性提高C.频带宽度增加D.频带宽度减小22.滞后校正使系统的（）A.稳定性增加B.快速性提高C.频带宽度增加D.频带宽度减小23.有一线性系统，其输入分别为u1(t)和u2(t)时，输出分别为y1(t)和y2(t)。

【全文】机电一体化系统设计题库资料(只有大作业)

可编辑修改精选全文完整版作业一1直线运动导轨的基本形状有（）。

(A)燕尾形(B)圆形(C)矩形(D)三角形[参考答案：ABCD] 分值：52机电一体化的基本要素有机械本体（）等组成。

(A)动力与驱动部分(B)传感测试部分(C)控制及信息处理(D)执行机构[参考答案：ABCD] 分值：53步进电机的特点（）。

(A)输出角与输入脉冲严格成比例(B)存在失步(C)转子惯量小(D)无误差累积[参考答案：ABCD] 分值：54导轨常用的材料有（）。

(A)铸铁(B)钢(C)有色金属(D)塑料[参考答案：ABCD] 分值：55滚珠丝杆的外循环可分为（）。

(A)端盖式(B)插管式(C)浮动式(D)螺旋槽式[参考答案：AB] 分值：56滚珠螺旋传动特点（）(A)运动精度高(B)运动效率高(C)能自锁(D)具有传动的可逆性[参考答案：ABCD] 分值：57微机控制系统的基本功能（）。

(A)与机电部件的接口功能(B)对控制软件运行的支持功能。

(C)实时信息转换与控制功能(D)人机交互功能[参考答案：ABCD] 分值：58机电一体化系统的设计方法（）。

(A)整体设计法(B)取代法(C)组合法(D)变参数设计[参考答案：ABC] 分值：59模拟信号采集通道一般由（）等组成。

(A)传感器(B)A/D(C)调理电路(D)S/H[参考答案：ABCD] 分值：510微处理器的总线有（）。

(A)控制总线(B)数据总线(C)地址总线(D)状态总线[参考答案：ABC] 分值：511多级齿轮副或蜗轮蜗杆等其它传动机构组成传动链的级数和各级传动比的分配原则（）。

(A)输出轴转角误差最小原则(B)等效转动惯量最小原则院(C)转速最快原则(D)质量最小原则[参考答案：ABD] 分值：512伺服系统主要由被控对象、（）组成。

(A)测量与反馈元件(B)调节元件(C)执行元件(D)比较环节[参考答案：ABCD] 分值：513机电控制系统由（）组成。

机电控制系统分析与设计复习题

机电控制系统分析与设计复习题一、填空题1.机电控制系统的执行器也称为，该执行器，常用有、、等。

2.控制器的常用控制规律有、、。

3.获取系统数学模型主要有、验等方法。

4.闭环控制是将输出量到输入端，用经过运算进行控制。

5.闭环控制系统的开还增益越，系统越容易稳定。

6.闭环控制系统中加入控制规律的主要目的是提高系统的稳定性。

7.传感器的主要任务是将信号转换成信号8.常用运算放大器构成放大器、放大器、放大器。

9.同相放大器输入信号极性与输出信号极性。

10.PWM是的英文缩写。

11.用在液压系统中供电为直流24伏中的伺服阀的最大电流约毫安。

12.读取A/D转换结果最快方法是、最慢方法是、中等是。

13.机电控制系统控制方式有、、控制。

14.开还控制是直接用进行控制，与输出量关系。

15.闭环控制系统的开环增益值越，系统越不容易稳定。

16.闭环控制系统中加入的主要目的是消除系统的稳态误差。

17.常用传感器输出的信号有信号、信号、信号。

18.反相放大器输入信号极性与输出信号极性。

19.如果输入到比较器的信号存在小波动，应选用比较器。

20.一个机电一体化系统中一般由、、、和五大组成要素有机结合而成。

21.构成机电一体化系统的组成要素其内部及相互之间都必须遵循、、与四大原则。

22.机电控制技术的核心内容是。

23.从控制目标进行分类，机电控制技术可以分成和。

24.同一转轴上之间的函数关系，称为生产机械的机械特性。

25.多轴机电传动系统折算的原则遵循和。

26.机电传动系统产生过渡过程的原因是系统本身是一个惯性系统。

存在、和。

27.改善机电传动系统过渡过程的方法主要有和。

28.电机是一种基于和而实现机电能量转换的机械装置，发电机将机械能转换成电能，电动机将电能转换成机械能。

29.常用电机主要分为和两大类。

30.无论是直流发电机还是直流电动机，由于转子线圈在磁场中转动(作切割磁力线运动)，则线圈中必然产生。

其大小取决于、、电机的转速以及绕组导体数和连接方法。

机电控制考试题及答案

机电控制考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电控制系统中，以下哪个不是执行元件？A. 电机B. 传感器C. 液压缸D. 气缸答案：B2. 在机电控制系统中，以下哪个不是传感器的主要功能？A. 检测B. 转换C. 放大D. 执行答案：D3. 以下哪个不是机电控制系统中的常用传动方式？A. 齿轮传动B. 链条传动C. 皮带传动D. 电子传动答案：D4. 伺服电机的控制方式不包括以下哪一项？A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 无反馈控制答案：D5. PLC编程语言中，以下哪个不是常用的编程语言？A. 梯形图B. 功能块图C. 顺序功能图D. 汇编语言答案：D6. 在机电控制系统中，以下哪个不是常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 声音传感器答案：D7. 以下哪个不是机电控制系统中的常用执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 气缸D. 变压器答案：D8. 以下哪个不是机电控制系统中的常用控制方式？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 机械控制答案：D9. 在机电控制系统中，以下哪个不是常用的检测元件？A. 编码器B. 传感器C. 显示器D. 继电器答案：C10. 以下哪个不是机电控制系统中的常用接口？A. 串行接口B. 并行接口C. USB接口D. 无线接口答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些是机电控制系统中常用的传感器？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 声音传感器E. 湿度传感器答案：ABCE12. 以下哪些是机电控制系统中常用的执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 气缸D. 变压器E. 电磁阀答案：ABCE13. 以下哪些是机电控制系统中常用的控制方式？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制E. 自适应控制答案：ABCE14. 以下哪些是机电控制系统中常用的编程语言？A. 梯形图B. 功能块图C. 顺序功能图D. 汇编语言E. 结构化文本答案：ABCE15. 以下哪些是机电控制系统中常用的接口？A. 串行接口B. 并行接口C. USB接口E. 以太网接口答案：ABCE三、判断题（每题2分，共20分）16. 机电控制系统中的传感器只能检测物理量，不能进行转换。

机电系统设计习题册(2)

第一章机电系统概论1、已知一数控系统如下图所示，试说明图中各部分分别属于机电一体化系统的哪一个主要组成要素，并简要说出各组成要素的作用和要求。

第二章机电系统总体设计1、以自己熟悉的某机电系统为案例，进行系统的总体方案设计。

（注：采用功能分析法设计。

列出功能结构示意图和形态学矩阵，优选原理方案并说明理由。

）2、结构方案设计中一般遵循的原理与原则有哪些? 什么是阿贝原则？分析下图哪个测量方法符合阿贝原则并说明阿贝原则在测量中的作用，计算图（a）的阿贝误差值？主尺游标h图（a）图（b）第三章控制系统的设计1、简述伺服控制系统按控制原理的分类（按反馈类型划分），并画出精密伺服进给系统闭环控制原理框图。

2、简述机电一体化控制系统的要求。

3、若给定一钻床的生产纲领为800孔/班，每班工作7小时，钻床快进至工件的距离为30mm，工件厚度为5mm，按照钻头快进、工进、停留、快退、停留来分配时间进行钻床运动循环图的设计。

第四章机械传动系统1、下图是两个传动链方案，方案（ａ）中A 为主动，D 为从动；方案（ｂ）中，Ｃ为主动，Ｂ为从动（齿轮、蜗轮齿数如图所示）。

设齿轮副A 与B 的传动误差为ΔAB ，蜗轮蜗杆副C 与D 的传动误差为ΔCD ，假设ΔAB=ΔCD ，试分析哪种方案总传动误差小。

图A 图B 图 a 图 b2、已知某工作台采用伺服电机-减速器-滚珠丝杠螺母机构驱动，丝杠导程p=5mm ，减速器传动比i =2.5，工作台的质量m =100Kg ，工作台进给方向水平且受力F L =600N ，最大进给速度v max =0.1m/min ，摩擦系数μ=0.15，空载启动时间为t=25ms ，系统折算到电机轴上的总转动惯量J=0.08Kg·m 2。

试计算：折算到电机轴上的负载力矩L T 、惯性力矩max a T 和摩擦力矩f T ，传动效率按100%。

3、下图为某机床进给运动传动系统，工作台进给方向水平，试计算折算到电机轴上的转动惯量。

机电一体化机电控制课程设计选题

《电器控制与P L C》课程设计课题集选题1、气动机械手操作控制装置一、气动机械手的控制要求气动机械手的动作示意图如图1所示，气动机械手的功能是将工件从A处移送到B处。

控制要求为：1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现；5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；二、机械手的的操作功能机械手的操作面板如图2所示。

机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。

1、手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；2、回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；3、单步工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手向前执行一步；4、单周期工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手只运行一个周期；5、连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动安钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止安钮；6、传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；7、出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。

三、设计要求1、输入输出点分配；2、画出PLC的输入输出设备的接线图；3、完成梯形图、指令表的程序设计；4、完成设计说明书选题2、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、控制要求1．系统工作受开关控制，起动开关ON 则系统工作；起动开关OFF 则系统停止工作。

2．控制对象有八个：东西方向红灯两个, 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个, 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个, 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

机电控制技术试题库和答案

一、填空：（每题2分）1、常用的低压电器是指工作电压在交流( )V以下、直流( )V以下的电器。

(B) 1200、 15002、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应( )电路正常工作时的电压和电流。

4、按钮常用于控制电路，( )色表示起动，( )色表示停止。

5、熔断器是由( )两部分组成的。

7、交流接触器是一种用来(频繁)接通或分断(主 )电路的自动控制电器。

9、时间继电器是一种触头( )的控制电器。

11、三相异步电动机的能耗制动可以按( )原则和( )原则来控制。

时间速度12、反接制动时，当电机接近于( )时，应及时( )。

零断开电源防止反转13、双速电动机的定子绕组在低速时是( )联结，高速时是( )联结。

(B)三角形双星形14、通常电压继电器( )联在电路中，电流继电器( )联在电路中。

并串16、在机床电气线路中异步电机常用的保护环节有( )、( )和（）。

短路、过载、零压和欠压18、电气原理图一般分为（）和（）两部分画出。

主电路和辅助电路19、电气原理图设计的基本方法有（）、（）两种。

经验设计、逻辑设计20、异步电动机的转速公式n=（）。

n= )1(601s pf 21、交流接触器的结构由（）（）（）和其他部件组成。

电磁机构、触头系统、灭弧装置22、熔断器的类型有瓷插式、（）和（）三种。

螺旋式密封管式23、电气控制系统图分为（）（）和（）三类。

机电控制练习题

机电控制练习题《机械电⽓控制与⾃动化》练习题⼀、选择题：1. 上图⽰电路中，( )图能实现点动和长动⼯作。

2. 上图中( )按正常操作时出现点动⼯作。

3. 下图⽰控制电路按正常操作后电路会出现( )现象。

(A)不能停机(B)长动(C)短路4．图⽰控制电路中，( )图是在两地同时发出控制信号的电路。

5.下图所⽰主电路或控制电路图中，能实现正反转控制的是（）(A) (B) (C)6.判断交流或直流接触器的依据是：（）A、线圈电流的性质B、主触点电流的性质C、主触点的额定电流D、辅助触点的额定电流7.现有两个交流接触器，它们的型号相同，额定电压相同，则在电⽓控制线路中其线圈应该（）A、串联连接B、并联连接C、既可串联⼜可并联D、混连8.下列电器中不能实现短路保护的是（）A、熔断器B、热继电器C、过电流继电器D、空⽓开关9.甲⼄两个接触器，欲使现互锁控制，则应（）A、在甲接触器的线圈电路中串⼊⼄接触器的常闭触点B、在⼄接触器的线圈电路中串⼊甲接触器的常闭触点C、在两个接触器的线圈电路中互串⼊对⽅的常闭触点D、在两个接触器的线圈电路中互串⼊对⽅的常开触点10.同⼀电器的各个部件在图中可以不画在⼀起的图是（）A、电⽓原理图B、电器布置图C、电⽓安装接线图D、电⽓系统图11.分析电⽓原理图的基本原则是：（）A、先分析交流通路B、先分析直流通路C、先分析主电路、后分析辅助电路D、先分析辅助电路、后分析主电路12.电磁式交流接触器和交流继电器的区别是：（）A、交流接触器有短路环，⽽继电器没有B、交流接触器有主、辅助触点之分，⽽继电器没有C、没有区别13. 以下( )是数字伺服系统的测量元件。

A.脉冲编码器；B.旋转变压器；C.感应同步器；D.磁尺。

14. 低压断路器的额定电压和额定电流应( )线路的正常⼯作电压和计算负载电流。

A．不⼩于B．⼩于C．等于D．⼤于15. 50KW以上的笼型电机，进⾏起动时应采取( )。

【奥鹏】吉大19秋学期《机电控制系统分析与设计》在线作业一[4]答案

【奥鹏】吉大19秋学期《机电控制系统分析与设计》在线作业一
试卷总分:100 得分:100
一、单选题（共10题，40分）
1、幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是（）。

A幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的0分）贝线
B幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+20分）贝线
C幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线
D幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+1分贝线
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：C
2、直接对控制对象进行操作的元件称为（）。

A给定元件
B放大元件
C比较元件
D执行元件
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：D
3、若F(s)=10/s(s+2),则t趋向于无穷时，f(t)=（）。

A∞
B0
C5
D10
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：C
4、设单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=K/s(s+1)(s+2),则系统稳定时的开环增益K值的范围是（）。

A0<K<2
BK>6
C1<K<2
D0<K<6
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：D
5、二阶系统的传递函数为G(s)=3/（4s2+s+100）,其无阻尼固有频率ωn是（）。

A10
B5
C2.5
D25
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：B。

机电控制系统分析与设计练习题C答案

机电控制系统分析与设计练习题Ｃ答案一、填空题1、自动控制系统精度的指标2、时域分析3、频域分析4、幅值、相位5、脉冲宽度调制6、莫尔条纹7、直线式、圆盘式8、极坐标图法、对数坐标图法9、模、幅角10、液柱式、活塞式、弹性式11、系统的微分方程12、稳定性二、简答题1、答：稳定性、快速性、准确性。

2、答：降低比例电磁铁的摩擦滞环，克服死区3、答：指该系统在正弦信号作用下，期输出信号是一个同频率、不同幅值、不同纤维的正弦波，其稳态值得振幅比和相位差都是频率的函数，称其伟系统耳钉频率特性。

4、答：在双路比例控制放大器中，为使两个比例电磁铁分别正常动作，且在两个比例电磁铁参数有所不同的情况下仍能得到对称的控制特性，常采用说路平衡电路，如图所示，调节电位器P ，使B 路比例电磁铁控制通道的增益与A 路比例电磁铁控制通道的增益相同，同时使B 路控制信号反相，保证比例电磁铁A 和B 实现差动工作。

5、答：高频采用计数测量低频采用周期测量法中频及未知频率采用多倍周期三、分析题、解：5105.545)105.41005()(33+⨯=+⨯+=++=--L L W L W W O R R U R I R U U 当L R =0Ω,min O U =5V ；L R =200Ω，max O U =15.9 V 。

O U 范围为（5V~15.9V ）2、解: V U R R U R R R R R R U i f i f o 2.0112113231=⋅-+⋅+= S tV dt U CR U o o /10114⎰=-=s s V U t o 1/10/==3、答：列解：列出劳斯行列表4S 1 3 33S 2 42S 1 31S 2-0S 3第一列数不全为正值，故系统不稳定。

并四、计算题1、解：s5s 6 X(S)Y(S)=W(s)2+ 2、解: V U R R U R R R R R R U i f i f o 2.0112113231=⋅-+⋅+= S tV dt U CR U o o /10114⎰=-= s s V U t o 1/10/==3、解：5105.545)105.41005()(33+⨯=+⨯+=++=--L L W L W W O R R U R I R U U 当L R =0Ω,min O U =5V ；L R =200Ω，max O U =15.9 V 。

毕业设计_《机电控制系统分析与设计》课程大作业—基于matlab的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真

《机电控制系统分析与设计》课程大作业之一基于MATLAB 的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真1 计算电流和转速反馈系数2 按工程设计法，详细写出电流环的动态校正过程和设计结果根据设计的一般原则“先内环后外环”，从内环开始，逐步向外扩展。

在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。

电流调节器设计分为以下几个步骤：a 电流环结构图的简化1）忽略反电动势的动态影响在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即∆E≈0。

这时，电流环如下图所示。

2）等效成单位负反馈系统如果把给定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内，同时把给定信号改成U*i(s) /β，则电流环便等效成单位负反馈系统。

3）小惯性环节近似处理由于T s 和 T 0i 一般都比T l 小得多，可以当作小惯性群而近似地看作是一个惯性环节，其时间常数为T ∑i = T s + T oi 简化的近似条件为电流环结构图最终简化成图。

b 电流调节器结构的选择 1) 典型系统的选择：从稳态要求上看，希望电流无静差，以得到理想的堵转特性，采用 I 型系统就够了。

从动态要求上看，实际系统不允许电枢电流在突加控制作用时有太大的超调，以保证电流在动态过程中不超过允许值，而对电网电压波动的及时抗扰作用只是次要的因素，为此，电流环应以跟随性能为主，应选用典型I 型系统 2) 电流调节器选择电流环的控制对象是双惯性型的，要校正成典型 I 型系统，显然应采用PI 型的电流调节器，其传递函数可以写成K i — 电流调节器的比例系数； τi — 电流调节器的超前时间常数 3) 校正后电流环的结构和特性为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，选择则电流环的动态结构图便成为图a 所示的典型形式，其中ois ci 131T T ≤ωs s K s W i ii ACR )1()(ττ+=ms T l 8i ==τRK K K i si I τβ=a) 动态结构图:b) 开环对数幅频特性c. 电流调节器的参数计算电流调节器的参数有：K i 和 τi ，其中 τi 已选定，剩下的只有比例系数 K i ，可根据所需要的动态性能指标选取。

机电控制考试题及答案

机电控制考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电动机的转速与电源频率的关系是：A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 成正弦关系答案：B2. 以下哪个不是直流电机的组成部分？A. 转子B. 定子C. 换向器D. 电刷答案：C3. 伺服电机的控制方式是：A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 以上都是答案：B4. PLC编程语言中，梯形图属于：A. 汇编语言B. 机器语言C. 高级语言D. 流程图语言答案：D5. 以下哪个不是传感器的类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 颜色传感器答案：C6. 以下哪个不是电气控制线路的组成部分？A. 电源B. 负载C. 导线D. 电阻答案：D7. 电磁阀的工作原理是：A. 通过电磁铁吸引或释放阀芯B. 通过压缩空气控制阀芯C. 通过液压控制阀芯D. 通过机械力控制阀芯答案：A8. 在PLC中，输出继电器的缩写是：A. I/OB. O/PC. I/PD. M/R答案：B9. 以下哪个不是步进电机的特点？A. 精确控制B. 可变速C. 需要反馈D. 响应速度快答案：C10. 伺服电机和步进电机的主要区别在于：A. 价格B. 控制精度C. 应用领域D. 以上都是答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是PLC的特点？A. 可靠性高B. 编程简单C. 灵活性强D. 体积大答案：ABC2. 传感器的作用包括：A. 检测B. 转换C. 放大D. 控制答案：AB3. 以下哪些是直流电机的控制方式？A. 电压控制B. 电流控制C. 速度控制D. 位置控制答案：ABC4. 以下哪些是伺服电机的优点？A. 高精度B. 高响应速度C. 高扭矩D. 低噪音答案：ABCD5. 以下哪些是电磁阀的常见故障？A. 线圈烧坏B. 阀芯卡死C. 密封圈老化D. 电源不稳定答案：ABC三、判断题（每题2分，共10分）1. 直流电机的转速可以通过改变电源电压来调整。

机电习题集

《控制工程基础》习题集第二部分填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对的积累。

2.满足叠加原理的系统是系统。

3.一阶系统的单位阶跃响应在t ＝0处的斜率越大，系统的越快。

4.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为。

6.微分环节的输出比输入超前。

7.若闭环系统的特征式与开环传递函数)()(s H s G 的关系为)()(1)(s H s G s F +=，则)(s F 的零点就是。

8.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为。

9.降低系统的增益将使系统的稳态精度。

10.统在前向通路中含有积分环节将使系统的稳定性严重。

11.不同属性的物理系统可以有形式相同的。

12.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量按单调上升变化。

13.闭环系统前向传递函数是输出信号的拉氏变换与的拉氏变换之比。

14.一阶系统的时间常数为T ，其脉冲响应为。

15.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为。

16.干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后将回原来的平衡状态。

17.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是。

20.控制系统的误差是期望输出与之差。

21.积分环节的积分时间常数为T ，其脉冲响应为。

22.理想微分环节的输出量正比于的微分。

23.一阶系统的时间常数T 越小，系统跟踪的稳态误差也越小。

24.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为曲线。

28.对于二阶系统，加大增益将使系统的变差。

29.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为。

30.控制系统含有的积分个数多，开环放大倍数大，则系统的愈好。

31.求线性定常系统的传递函数条件是。

33.控制框图的等效变换原则是变换前后的保持不变。

34.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为曲线。

38.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为。

39.积分环节的特点是它的输出量为输入量对的积累。

41.理想微分环节的传递函数为。

42.实际系统传递函数的分母阶次分子阶次。

机电控制设计题

试设计一台鼠笼型异步电动机的正反控制线路7、试设计一台鼠笼型电动机的能耗制动控制线路。

请画出主电路和控制电路。

(要求标出对应的元器件名称）1、已知某一机电控制系统中，有一台电动机，试设计定子串电阻降压启动控制线路。

要求画出主电路和控制电路2、3、设计一条自动运输线的继电器-接触器控制电路，由两台鼠笼式异步电动机拖动。

M1拖动运输机，M2拖动卸料机。

控制线路要求：（1）启动后，M1经过一段时间后，M2才允许启动；3、（2）M2停止后，M1才允许停止4、5、4、试设计对一台鼠笼式电动机进行星-三角降压启动控制线路。

要求画出主电路和控制电路。

6、6、试设计M1和M2两台电动机顺序启、停控制线路。

控制线路要求：7、（1）M1启动后，M2立即自动启动；（2）M1停止后，延时一段时间，M2自动停止；8、（3）M1可以点动调整工作；9、（4）两台电动机均有短路和长期过载保护。

10、请画出主电路和控制电路。

(要求标出对应的元器件名称）8、试设计鼠笼型电动机的直接启动控制线路。

(要求标出对应的元器件名称）11、（1）用开关直接启动的控制线路；12、（2）用接触器启动的控制线路，要求画出主电路和控制电路。

13、14、9、设计一控制线路，线路要求为M1启动后，M2才能启动；M2先停止；经过一段时间后，M1才自动停止，M2可以单独停止；两台电动机均有短路保护和过载保护。

请画出主电路和控制电路。

(要求标出对应的元器件名15、10、已知某一生产机械控制系统中有三台电动机M1、M2、M3。

M1为主电动机，M2为冷却泵电动机，M3为刀架快速移动电动机。

M1的正反转控制由机械装置实现，对M1的启动和停止分别可以在两处进行。

请画出主电路和控制电路。

(要求标出对应的元器件名称）16、。

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1、判断题
1、伺服控制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。

如交流电机、
直流电机、力矩电机、步进电机等。

（×）
3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。

（√）
4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。

（×）
5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。

（√）
6、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，属于自感型的传感器，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。

（√）
7、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。

（√）
8. 直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。

（√）
9. 滚珠丝杆不能自锁。

（√）
10. 同步通信是以字符为传输信息单位。

（×）
11、机电一体化是各种技术相互渗透的结果，其中包括多媒体技术。

….（×）
12、同步带传动是一种兼有链、齿轮、三角胶带等优点的传动零件。

….（√）
13、机电一体化系统对机械系统的基本要求：高精度、快速响应和良好的稳定性。

….（√）
14、谐波齿轮传动具有结构简单、传动比大、承载能力弱、效率高等特点。

………….（×）
15、3C技术指的是计算机技术、通信技术和控制技术。

….（√）
16、对于数据处理量大的系统，往往采用基于各类总线结构的可编程控制器。

…….（×）
填空题：
1、机电一体化机械系统主要包括三大机构：（）、（）和（）。

2、数据信息时主机和外围设别交换的基本信息，可以分为（）、（）、（）和（）。

3、光电编码器是一种码盘式角度—数字检测元件，它有两种基本类型：（）和（）。

4、微机控制系统中的输入与输出通道一般包括（）、（）、（）、（）四种通道。

5、伺服控制系统一般包括（）、（）、（）、（）和（）等个五部分。

6、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（）决定转角位移的一种伺服电动机。

7、按自动控制原理来分，伺服系统可分为（）、（）、和（）。

8、接口的基本功能主要有（）、（）、（）。

9、执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为（）、（）和（）等。

10、PID称为（）控制算法。

11、PWM指的是（）
答案：
1、传动机构、导向机构、执行机构
2、数字量、模拟量、开关量、脉冲量
3、绝对式编码器、增量式编码器
4、模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道
5、控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节
6、脉冲数量
7、开环控制伺服系统、半闭环控制伺服系统、闭环控制伺服系统
8、数据格式转换、通信联络、放大
9、电气式、液压式和气动式
10、比例积分微分
11、脉宽调制
名词解释：
1、机电一体化
机电一体化是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术、信息技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

2、伺服系统
伺服系统是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控制系统。

3、操作指导控制系统
计算机只是对生产过程的参数进行采集，然后根据一定的控制算法计算出供操作人员参考、选择的操作方案和最佳设定值等，操作人员根据计算机的输出信息区改变调节器的设定值，或者根据计算机输出的控制量执行相应的操作。

4、变参数设计
在设计方案和结构不变的情况下，仅改变部分结构尺寸，使之适应于量的方面有所变更的要求。

5、开发性设计
在没有参考样板的情况下进行设计，根据抽象的设计原理和要求，设计出质量和性能方面满足目的要求的系统。

6、适应性设计
在原理方案基本保持不变的情况下，对现有系统功能及结构进行重新设计，提高系统的性能和质量。

7、DDC
DDC-直接数字控制系统，是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式。

计算机通过输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测，并根据规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号，通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。

8、D/A转换器
D/A转换器是指将数字量转换为模拟量的装置。

简述题：
1、机电一体化的共性关键技术有哪些？
答：机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术、系统总体技术
2、机电一体化系统主要由哪几部分组成？
答：机械本体、动力部分、检测部分、执行部分、控制器
3、如何实现齿侧间隙的调整方法，达到消除间隙的目的？
答：偏心套调整法、轴向垫片调整法、双片薄齿轮错齿调整法、轴向压簧调整法、周向弹簧调整法
4、简述机电一体化系统对机械传动的要求？
答：在机电一体化系统中，伺服电机的伺服变速功能在很大程度上代替了传统机械传动中的变速机构，所以为了提高系统的伺服性能，要求机械传动部件转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、抗振性好、间隙小、并满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性等要求。

5、现有4种固定路线导引方式：电磁制导方式、光学控制带制导方式、激光制导方式和超声波制导方式。

选择一种导引方式，分析过程
答：参照第三章的PPT上的文字说明
6、请简述选择传感器的主要考虑出发点
答：（1）测试要求和条件。

测量目的、被测物理量选择、测量范围、输入信号最大值和频带宽度、测量精度要求、测量所需时间要求等
（2）传感器特性。

精度、稳定性、响应速度、输出量性质、对被测物体产生的负载效应、校正周期、输入端保护等。

（3）使用条件。

安装条件、工作场地的环境条件（温度、湿度、振动等）、测量时间、所需功率容量、与其他设备的连接、备件与维修服务等。