机电一体化系统设计习题2

《机电一体化系统设计》习题2

一、单项选择题

1．PD称为（）控制算法。

A、比例

B、比例微分

C、比例积分

D、比例积分微分

2．伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（）等五个部分。

A、换向结构

B、转换电路

C、存储电路

D、检测环节

3．滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（）。

A、内循环插管式

B、外循环反向器式

C、内、外双循环

D、内循环反向器式

4．以下产品不属于机电一体化产品的是（）。

A、工业机器人

B、电子计算机

C、空调

D、复印机

5．多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按（）设计的传动链。

A、最小等效转动惯量原则

B、输出轴的转角误差最小原则

C、重量最轻原则（小功率装置）

D、重量最轻原则（大功率装置）

6．检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和（）。

A、控制电路

B、转换电路

C、放大电路

D、逆变电路

7．幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（）。

A、静态特性指标

B、动态特性指标

C、输入特性参数

D、输出特性参数

=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，则其折算到丝杠上8. 导程L

的等效转动惯量为（）kg·mm2。

A、89

B、97

C、95

D、94

二、多项选择题

1. 永磁同步电动机的基本组成部分包含（）。

A、定子和永久磁钢转子

B、位置传感器

C、电子换向开关

D、电刷

2. 下列干扰中属于传导耦合方式的是（）。

A、静电干扰

B、磁场干扰

C、漏电干扰

D、共阻抗感应干扰

E、电磁辐射干扰

3. 串行通信可以分为（）几种方式。

A、全双工方式

B、半双工方式

C、同步通信

D、异步通信

三、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. 产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（）

7. 为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基

本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2～3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（）8. 传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（）

四、填空题

1. 从电路上隔离干扰的三种常用方法是____隔离、_____隔离和_____隔离。2．开环步进电动机控制系统，主要由_______、_______和_______等组成。

3. 从控制角度讲，机电一体化可分为_______控制系统和_______控制系统。4．在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为 _______、_______和_______三种形式。

5．含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是_______。

6．通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用_______。

五、简答题

1. 机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器，光电耦合器的作用有哪些

2. 工业控制用的计算机主要有哪几种类型，它们分别适用于哪些场合

六、计算题

测量某加热炉温度范围为100～1124℃，线性温度变送器输出0～5V，用ADC0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。

《机电一体化系统设计》习题2答案

一、单项选择题

二、多项选择题

ABC、CD、ABCD

三、判断题

FTFFT FFF

四、填空题

1、光电；变压器；继电器

2、环形分配器；功率放大器；步进电动机

3、开环；闭环

4、电压输出；电流输出；频率输出

5、智能接口

6、闭环控制

五、简答题

1、（1）能保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)进行准确、安全的测量。

利用光电耦合方式实现载波调制，可获得10kHz 带宽，但其隔离性能不如变压器耦合。

2、工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC ）、总线工控机等类型。根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，选用不同的微型计算机。

单片机或可编程控制器主要用于，控制量为开关量和少量数据信息的模拟量的小系统。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD 总线工控机、IBM-PC 总线工控机、Multibus 工控机等。对于多层次、复杂的机电一体化系统，则要采用分级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象的特点，可分别采用单片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。

六、计算题

ADC0809为8位精度转换芯片

分辨率：

o

8

1124100=42

C - 绝对精度：o

8

11124100=222C -⋅