机电一体化系统设计第3阶段练习题

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国开电大-机电一体化系统设计基础-计分作业4答案

国开电大-机电一体化系统设计基础-计分作业4答案

计分作业4一、简答题(每题1.5分,共15分)1.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分?答:机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统五部分相互协调,共同完成所规定的目的功能。

通过接口及相应软件有机结合在一起,构成内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

2.简述机电一体化系统中的接口的作用。

答:从系统外部来看,接口连接机电一体化系统与人、环境或其他系统;从系统内部来看,通过许多接口将机电一体化系统各组成要素的连接起来。

接口主要完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等。

3.滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些?答:滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有:螺纹预紧调整式、双螺母差齿预紧调整式、双螺母垫片预紧调整式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。

4.齿轮传动中齿侧间隙对系统有何影响,如何消除直齿圆柱齿轮的齿侧间隙?答:齿轮的啮合间隙会造成传动死区(失动量),若该死区是在闭环系统中,则可能造成系统不稳定,常会使系统产生以1〜5倍间隙而进行的低频振荡。

为了降低制造成本,则多采用各种调整齿侧间隙的方法来消除或减小圆柱齿轮的啮合间隙,常用的方法有:偏心套调整法、轴向垫片调整法、双片薄齿轮错齿调整法等。

5.什么是传感器的校准?并简述如何进行校准?答:传感器在使用前、使用中或搁置一段时间再使用时必须对其性能参数进行复测或做必要的调整和修正,以确保传感器的测量精度,这个复测调整过程称为校准。

为了对传感器有一个长期的、稳定的和高精度的基准,在一些测量仪器中特别是内部装有微处理器的测量仪器中,很容易实现自动校准功能。

对传感器进行校准时,需要精度比它高的基准器,这种基准器受时间的推移和使用的磨损等因素的影响,参数会随之改变。

因此对这种基准器还要用更高精度的基准器来定期校准。

6.步进电动机的输入信号是什么?如何实现对其转速和旋转方向的控制?答:步进电机的输入信号是脉冲序列。

步进电机的步矩角α与运行拍数m、通电方式k(m=kN,单拍时k=1,双拍时k=2,N为定子绕组的相数)、转子的齿数z有关。

机电一体化系统设计基础作业、、、参考答案

机电一体化系统设计基础作业、、、参考答案

机电一体化系统设计根底作业、、、参考答案2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率,应设法〔A 〕。

A.增大系统刚度 B.增大系统转动惯量C.增大系统的驱动力矩 D.减小系统的摩擦阻力3.导程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件,那么其折算到丝杠上的等效转动惯量为〔B 〕kg mm2。

A.48.5 B.974.传动系统的固有频率对传动精度有影响,〔B 〕固有频率可减小系统地传动误差,〔A 〕系统刚度可提高固有频率。

AA.提高,提高 B.提高,减小C.减小,提高 D.减小,减小5.以下哪种方法是采用单螺母预紧原理来消除滚珠丝杠副的间隙?〔 D 〕A.螺纹调隙式 B.双螺母垫片调隙式C.齿差调隙式 D.偏置导程法6. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数( ?A )。

B7.多级齿轮传动中,各级传动比“前小后大〞的分配原那么不适用于按〔 D 〕设计的传动链。

A.最小等效转动惯量原那么〔小功率传动装置〕B.最小等效转动惯量原那么〔大功率传动装置〕C.输出轴的转角误差最小原那么D.重量最轻原那么8.某机电一体化系统需要消除齿轮传动的齿侧间隙,采取以下哪种方法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙?〔D 〕A.偏心套调整法 B.轴向垫片调整法C.薄片错齿调整法 D.轴向压簧错齿调整法三、简答题1.完善的机电一体化系统主要包括哪几局部?机电一体化系统的对应要素及相应功能关系2.简述机电一体化系统中的接口的作用。

机电一体化系统中的接口的作用是实现系统与外部〔其他系统、操作者、环境〕的连接,一般分为机械接口、电气接口两方面。

3.机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率,但是设计中要适中选择其参数,而不是越小越好。

为什么?因为适中选择机械运动中的摩擦和阻尼会,可提高系统的稳定性、保证系统具有良好的动态特性。

4.简述机械系统的刚度对系统动态特性的影响。

①失动量。

系统刚度越大,因静摩擦力的作用所产生的传动部件的弹性变形越小,系统的失动量也越小。

机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)

机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)

机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化:在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。

2.工业三大要素:物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。

4.机电一体化系统设计流程:(1)根据目的功能确定产品规格、性能指标(2)系统功能部件、功能要素的划分(3)接口的设计(4)综合评价(5)可靠性复查(6)试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法:(1)机电互补法:利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。

(2)结合法:将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。

(3)组合法:将用结合法制成的功能部件、功能模块,像积木那样组合成各种机电一体化产品。

6.机电一体化设计类型:(1)开发性设计:是没有产品的设计,仅仅是根据抽象的设计原理和要求,设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。

(2)适应性设计:是在总的方案原理基本保持不变的情况下,对现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

(3)变异性设计:是在设计方案和功能结构不变的情况下,仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。

7.机电一体化设计程序:(1)明确设计思想(2)分析综合要求(3)划分功能模块(4)决定性能参数(5)调研类似产品(6)拟定总体方案(7)方案对比定型(8)编写总体设计论证书8.设计准则:在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。

9.设计规律:根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系,然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系,最终完成全部设计工作。

10.绿色设计:在新产品的开发阶段,就考虑其整个生命周期内对环境的影响,从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。

机电一体化系统设计试题_3答案

机电一体化系统设计试题_3答案

习题三答案1. 机电一体化系统中的机械装置包括那些内容?主要包括传动、支承、导轨等2. 机电一体化传动系统有哪几种类型?各有什么作用?(1)齿轮传动是机电一体化系统中常用的传动装置它,在伺服运动中的主要作用是实现伺服电机与执行机构间的力矩匹配和速度匹配,还可以实现直线运动与旋转运动的转换。

(2)螺旋传动是机电一体化系统中常用的一种传动形式。

它是利用螺杆与螺母的相对运动,将旋转运动变为直线运动。

(3)滑动摩擦导轨直线运动导轨的作用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;滚动摩擦导轨是在运动件和承导件之间放置滚动(体滚珠、滚柱、滚动轴承等),使导轨运动时处于滚动摩擦状态。

3. 齿轮传动间隙对系统有何影响?有那些方法可以消除该因素引起的系统误差?(1)偏心轴套调整法;(2)双片薄齿轮错齿调整法;(3)垫片调整法;(4)轴向压簧调整法;(5)周向弹簧调整法4. 消除直齿间隙的常用方法有哪些?各有什么特点?偏心轴套调整法:这种方法结构简单,但侧隙调整后不能自动补偿双。

片薄齿轮错齿调整法: 这种错齿调整法的齿侧间隙可自动补偿,但结构复杂。

5. 导向机构都有哪几种类型?各有什么特点?滑动摩擦导轨的运动件与承导件直接接触。

其优点是结构简单、接触刚度大;缺点是摩擦阻力大、磨损快、低速运动时易产生爬行现象。

滚动摩擦导轨是在运动件和承导件之间放置滚动体(滚珠、滚柱、滚动轴承,等使)导轨运动时处于滚动摩擦状态。

滚动导轨的特点是:①摩擦系数小,并且静、动摩擦系数之差很小,故运动灵便,不易出现爬行现象;②定位精度高,一般滚动导轨的重复定位误差约为0.1〜0.2 M m,而滑动导轨的定位误差一般为0〜20|J m。

因此,当要求运动件产生精确微量的移动时,通常采用滚动导轨;③磨损较小,寿命长,润滑简便:④结构较为复杂,加工比较困难,成本较高;⑤对脏物及导轨面的误差比较敏感。

液体静压导轨的优点是:①摩擦系数很小(起动摩擦系数可小至0.0005),可使驱动功率大大降低运动轻便灵活,低速时无爬行现象;②导轨工作表面不直接接触,基本上没有磨损,能长期保持原始精度,寿命长;③承载能力大,刚度好;④摩擦发热小,导轨温升小;⑤油液具有吸振作用,抗振性好。

机电一体化系统设计基础形考任务三

机电一体化系统设计基础形考任务三

题目2计算机控制系统实际运行时,需要由用户自行编写(),具有实时性、针对性、灵活性和通用性。

正确答案是:应用软件题目3 SCARA机器人是指具有选择顺应性的装配机器人手臂,它在()方向上具有顺应性,而在()方向具有很大的刚性,因而最适合装配作业使用。

正确答案是:水平垂直题目4旋转变压器是喷漆机器人电液伺服系统中的()。

能量元件, 检测元件题目5不进行参数的变换与调整,仅作为输入/输出的直接接口的是()。

正确答案是:零接口题目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()。

正确答案是:闭环控制题目7()的主要手段是建立系统数学模型,在计算机上确定出最佳的设计参数和系统结构,提高产品的设计水平。

正确答案是:优化设计题目8以下()不属于系统功能结构图的基本结构形式。

正确答案是:星形结构题目9含有微处理器,可进行程序编制或适应条件变化的接口是()。

正确答案是:智能接口题目10积分调节器的主要作用是()。

正确答案是:消除静差题目13仿真根据采用的模型可以分为计算机仿真、半物理仿真和全物理仿真。

()“对”题目15无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

()错题目17半物理仿真和全物理仿真有实物介入,但是仿真系统具有构成复杂、造价高、准备时间长等缺点。

()正确的答案是“对”。

题目18在数控设备中,计算机数控装置是设备的核心部分,一般由专用计算机(或通用计算机)、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。

()正确的答案是“对”。

题目19绿色设计是指考虑新产品的整个生命周期内对环境的影响,从而减少对环境的污染、资源的浪费。

()正确的答案是“对”。

题目20PLC是一种专为工业环境下应用而设计的电子计算机系统。

()正确的答案是“对”。

题目21计算机仿真有实物介入,具有较高的可信度、较好的实时性与在线等特点。

()正确的答案是“错”。

题目22现场总线系统采用一对一的设备连线,按控制回路分别进行连接,打破了传统控制系统的结构形式。

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题(正确的打√,错误的打×)1.机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理,输出具有所需特性的物质。

(×)2.系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础,是机电一体化技术的方法论。

(√)3.信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中,与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。

(√)4.自动控制是在人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。

(×)5.产品的组成零部件和装配精度高,系统的精度一定就高。

(×)6.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。

(×)7.传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

(×)8.在闭环系统中,因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡,采用消隙装置,以提高传动精度和系统稳定性。

(×)9.进行机械系统结构设计时,由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响,因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。

(×)10.滚珠丝杠垂直传动时,必须在系统中附加自锁或制动装置。

(√)11.采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整,结构简单,且可以自动补偿侧隙。

(√)×12.采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估,延长了产品开发周期,增加了产品开发成本,但是可以改进产品设计质量,提高面向客户与市场需求能力。

(√)×二、单选题1.以下产品属于机电一体化产品的是(C )。

A.游标卡尺B.电话C.全自动洗衣机 D.非指针式电子表2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率,应设法(A )。

机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)

机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)

机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化:在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。

2.工业三大要素:物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。

4.机电一体化系统设计流程:(1)根据目的功能确定产品规格、性能指标(2)系统功能部件、功能要素的划分(3)接口的设计(4)综合评价(5)可靠性复查(6)试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法:(1)机电互补法:利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。

(2)结合法:将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。

(3)组合法:将用结合法制成的功能部件、功能模块,像积木那样组合成各种机电一体化产品。

6.机电一体化设计类型:(1)开发性设计:是没有产品的设计,仅仅是根据抽象的设计原理和要求,设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。

(2)适应性设计:是在总的方案原理基本保持不变的情况下,对现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

(3)变异性设计:是在设计方案和功能结构不变的情况下,仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。

7.机电一体化设计程序:(1)明确设计思想(2)分析综合要求(3)划分功能模块(4)决定性能参数(5)调研类似产品(6)拟定总体方案(7)方案对比定型(8)编写总体设计论证书8.设计准则:在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。

9.设计规律:根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系,然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系,最终完成全部设计工作。

10.绿色设计:在新产品的开发阶段,就考虑其整个生命周期内对环境的影响,从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。

国开大学《机电一体化系统综合实训》作业3及答案

国开大学《机电一体化系统综合实训》作业3及答案

国家开放大学《机电一体化系统综合实训》作业3答案、名词解释(每题2分,共10分)1. ------------------- 机电一体化从系统的观点出发,在系统工程根底上有机地加以综合,以实现整个,出发将机械技术.微电子技术、信息技术、控制技术等。

2.自动控制一一由控制装置自动进行操作的控制。

;系统最正确化的一门新科学技术。

3.开环控制系统一一无反应的控制系统。

4.逆变器——把固定的直流电变成固定或可调的交流电的DC/AC变流器。

5.PWM——通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。

二、判断题(每空1分,共10分)1.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。

(”)2.滚珠丝杆不能自锁。

(”)3.D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。

(V )4.同步通信是以字符为传输信息单位。

(X)5.异步通信常用于并行通道。

(X)6. 查询I/O方式常用于中断控制中。

(X)7.串行通信可以分为以下四种方式:1)全双工方式;(V)2)半双工方式;(V)3)同步通信;(J )4)异步通信。

(")三、填空题:侮空1分,共40分)1.从控制角度讲,机电一体化可分为(开环)控制系统和(闭环)控制系统。

2.在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为:(电压输出);电流输出;(频率输出)三种形式。

3.多点接地:优点:(互不干扰),缺点:(接线多、复杂)。

4.一般来说,伺服系统的根本组成为(控制器)、(功率放大器)、(执行机构)和(检测装置)等四大局部组成。

5.在SPWM变频调速系统中,通常载波是(等腰三角波),而调制波是(正弦波)。

6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是:(光电)隔离,(变压器)隔离,(继电器)隔离。

7.开环步进电动机控制系统,主要由(环形分配器)、(功率放大器)和(步进电动机)等组成。

8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是:1)(), 2)(), 3)()。

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江南大学现代远程教育第三阶段练习题
考试科目:《机电一体化系统设计》第五章至第七章(总分100分)
学习中心(教学点)批次:层次:
专业:学号:身份证号:
姓名:得分:
一、单项选择题(本题共10小题,每小题1分,共10分。


1、步进电机的驱动电路形式中性能最好的是()。

A、高低压电源
B、单管驱动
C、单电源
D、斩波恒流
2、脉冲宽度调制用()表示。

A、SAH
B、LED
C、PWM
D、LCD
3、改变控制脉冲的频率可以改变步进电机()。

A、脉冲当量
B、步距角
C、转角
D、转速
4、大惯量直流电机负载能力(),而小惯量直流电机动态特性好。

A、强
B、小
C、弱
D、一般
5、步进电机常用于()控制系统中作执行元件。

A、闭环
B、半闭环
C、开环
D、前馈
6、过零比较器常用于对信号的()。

A、电平转换
B、整形
C、放大
D、阻抗匹配
7、关于PI、PD、PID校正,下列说法正确的是()
A、PI校正可获得快速响应,但是存在稳态误差
B、PID校正可获得快速响应、并消除稳态误差
C、PD校正可获得快速响应、并消除稳态误差
D、PD校正降低响应速度、但消除稳态误差
8、离散系统在时域内常用()来描述。

A、欧拉方程
B、微分方程
C、差分方程
D、Z传递函数
9、对于提高系统可靠性,以下说法不正确的是()。

A、对功率接口采用升额设计提高可靠性
B、采用抗干扰措施提高可靠性
C、采用故障诊断技术提高可靠性
D、通过元器件的合理选择提高可靠性
10、直流伺服电机驱动器的内阻增大使得电机的机械特性()。

A、变硬
B、变软
C、变大
D、变小
二、多项选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。

多选、少选、错选均不得分。

)
1、伺服系统的构成除了被控对象还有()。

A、执行元件
B、比较元件
C、测量反馈元件
D、调节元件
2、步进电机脉冲分配方式有()。

A、硬件分配
B、软件分配
C、脉冲分配
D、模拟分配
3、产品性能指标从设计角度可划分为()。

A、安全指标
B、寻常指标
C、特征指标
D、优化指标
4、以下哪些影响伺服系统精度?()。

A、各组成元件的误差
B、执行元件形式
C、伺服系统的结构
D、输入指令形式
5、在选择控制器的微型机时主要考虑()等因素。

A、成本
B、计算速度
C、系统规模
D、计算精度
三、判断题(本题共5小题,每小题1分,共5分。

你认为对的打“√”,错的“×”,不需要改错。


1、一阶系统也存在稳定性问题。

()
2、设计闭环伺服系统首先要保证系统的精度。

()
3、当机械系统的固有频率远低于伺服电动机的固有频率时,伺服系统的动态特性主要取决于机械系统。

()
4、控制系统设计的基本方法是把系统中环节都抽象成数学模型进行分析研究。

()
5、伺服电动机在快速启动时的负载转矩一般比正常运行时大得多,所以电动机的最大转矩常按
正常运行时的负载转矩来确定。

()
四、填空题(本题共10小题,每空1分,共10分)
1、系统的阻尼比是一个既影响系统,又影响系统快速响应性的参数。

2、计算机对外部状态采集方式可有两种,一种是查询方式,另一种是。

3、如果负载等效惯量和电机惯量不匹配一般调节使之匹配。

4、PID控制器兼有比例、积分和三种基本控制规律的优点。

5、机电产品的性能指标可分为功能性指标、经济性指标和。

6、步进电机有反应式、永磁式和三种类型。

7、伺服系统仅包含二个环节的系统称作II型系统。

8、在控制装置中存在三类干扰:供电干扰、过程通道干扰和。

9、电机角速度和电枢电压之间的关系称做直流伺服电机的特性。

10、直流伺服电机的速度控制方法是产生脉冲经H型桥式驱动电路控制电枢电压。

五、简答题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1、简述获得脉冲传递函数一般方法。

2、控制系统增加可靠性的软件方法有哪些措施?
3、伺服系统动态响应性的两个含义是什么?分别用什么参数来描述?
4、建立被控对象数学模型的方法有哪些?各有什么特点?
5、简述用硬件方法产生PWM脉冲的原理。

6、简述何谓启动矩频特性。

六、简单应用题(本题共2题,共15分)
1、一个直流伺服电机在空载情况下电枢电压和转速之间的关系为:对应电机转速0到每分钟2000转,电枢电压为0到40V,采用PWM方式进行速度控制,试计算当控制转速为每分钟1500转时的控制脉冲的占空比。

(8分)
2、一丝杠传动的工作台系统,为二阶系统。

折算到丝杆轴上的总等效转动惯量Js=0.0583kg•m2 ,折算到丝杆轴的总等效扭转刚度Ks=1.9X104N•m/rad,试计算该系统的扭振固有频率ωn。

(7分)
七、综合应用题(本题共2题,每题10分,共20分)
1、在一个传动系统中,输出轴到电机轴之间通过传动比i1、i2传动,传动效率为η,各轴及其上齿轮的转动惯量相应为J1、J
2、J3,输出轴负载转矩为TL,电机最大角加速度为ε。

1)试给出等效到电机轴的等效负载转动惯量表达式。

(3分)2)试给出等效到电机轴的等效负载转矩表达式。

(3分)3)给出所需电机最大转矩表达式。

(4分)
2、一半闭环控制系统,执行元件为直流伺服电机,电机直接驱动滚珠丝杠带动一工作台移动,已知丝杠导程为8mm,控制器的输出信号控制电机驱动器。

1)计算传动系数;(2分)2)画出该半闭环系统的系统框图;(4分)3)给出系统传递函数。

(4分)
附:参考答案:
一、单项选择题(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1、D
2、C
3、D
4、A
5、C
6、B
7、B
8、C
9、A 10、B
二、多项选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分。

)
1、ABCD
2、AB
3、B CD
4、ACD
5、ABCD
三、判断题(本题共5小题,每小题1分,共5分。


1、×
2、×
3、√
4、√
5、×
四、填空题(本题共10小题,每空1分,共10分)
1、稳定性
2、中断方式
3、传动比
4、微分
5、安全性指标
6、混合式
7、积分
8、空间干扰
9、调节 10、PWM或脉冲宽度调制
五、简答题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1、获得脉冲传递函数方法:一般(1)、建立系统连续方程;(2)、方程离散化;(3、)对离散方程求Z变换;(4)、求出输出信号的Z变换和输入信号的Z变换比值即为系统的脉冲传递函数。

2、控制系统增加可靠性的软件方法主要有:(1)软件测试,消除软件中的隐患;(2)容错设
计,使产生错误不致造成系统崩溃;(3)纠错设计,错误发生能自动回到正确状态运行;(4)抗干扰设计,主动杜绝由于干扰引起的系统出错;(5)故障诊断,主动检测故障,使故障在未发生前预报,或发生后采取措施。

3、伺服系统动态响应性有两方面的含义,一是指动态响应过程中,输入量跟随输入指令信号的
迅速程度,二是指动态响应过程结束的迅速程度。

分别用上升时间和调整时间来描述。

4、建立被控对象数学模型的方法有分析法和实验法。

分析法可反映被控对象的本质,建立机理
模型。

实验法可对无法建立机理模型的系统建立辨识模型。

5、用硬件方法产生PWM脉冲方法一般由三角波发生器,加法器和比较器组成.三角波发生器用于产生一定平率的三角波Ut,该三角波经加法器与输入的指令U1相加产生信号U1+Ut,然后送入比较器,产生受指令电平控制的脉宽可变矩形波,即脉宽调制波。

注:图可不画。

6、启动矩频特性是指步进电动机在有外加负载转矩时,不失步地正常启动所能接受的最大阶跃输入脉冲频率与负载转矩的对应关系。

六、简单应用题 (本题共2题,共15分)
1、解:
对应0-40V ,需要0-100%占空比
4
31004040001500===Y X X ——电压
Y ——占空比
所以,占空=75%
2、解:
s
s n J K =ω Ks ——为机械系统折算到丝杠轴上的总当量扭转刚度
Js ——折算到丝杠轴上的系统惯量
5710583
.0109.14
=⨯=n ω 1/s
七、综合应用题 (本题共2题,每题10分,共20分)
1、解: (1)等效负载转动惯量(3分)
22
2132121i i J i J J J ++= (2)等效负载转矩(3分)
i
T T L Z η= 式中:i=i 1i 2 (3)等效电机最大转矩(4分)
ηε/]i J [(L m M T J T +
+=) 式中Jm 是电机转动惯量
2、解: 解:(1)P
P i ππ22/1===0.785(转动到移动的传动系数)(2分) (2)系统框图(4分)
(3)传递函数:(4分)。

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