机电一体化原理A答案

_______________：号学 题) 答 要 不_ _内__ 线_ _ 封_ _ 密_( _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ： 名 姓 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ： 级 班

上海电机学院继续教育学院

2017学年上半学期期末考试试卷

( 机电一体化原理 ) 课程试卷A

适应班级：( 成1561班 )

(本卷考试时间90分钟)

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总得分 题分 填空简答分析计算填空 题 题 题 题 题 得分 20 30 20 30 20 100 一、填空 1.机电一体化产品按用途可以划分为__办公机电一体化产品_________和_产业机电一体化产品 、 民用机电一体化产品________________

2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、_控制软件_________和_硬件接口

________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

__前小后大_________原则。

4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、__电源_______和

_输入／输出接口_________等部分构成。

5．传感器的静态特性能数主要有_灵敏度 、 线性度、迟滞和重复精度。

二、简答题

1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?

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。

2．机电一体化相关技术有哪些? 答：机电一体化相关技术有：机械技术，计算机与信息处理技术，系统技术，

白动控制技术，传感器测试技术和伺服驱动技术。

3．转动惯量对传动系统有哪些影响?

答：转动惯量增大使机械负载增加，功率消耗大；使系统相应速度变慢，降

低灵敏度；使系统固有频率下降，容易产生谐振。

4．简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。

答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设

计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计。

5．简述A／D、D／A接口的功能。

答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、

电流等信号转换为数字量。D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号。

三、分析题

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?

图中各部可分为：

(1) 控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示 (2)测试传感部分：光电编码器、信号处理 (3)能源：电源

(4)驱动部分：功放、电机

(5)执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工

作台

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?

答： 齿轮传动链位于电机之后，前向通道的闭环之外，其传动误差的低频分量和高频分量都不通过闭环控制来消除，都会影响输出精度。

四、计算题

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)

解：可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制。具体可以有下三种方案：

(1)工业PC机集中控制方案：

用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制，包括任务

管理和三个自由度的伺服控制 系统原理图如下。

(2)工业PC机、单片机分级控制方案：用一台工业PC机与三个

单片机通信，对三个单片机实现管理，每个单片机负责一个自由度的伺服控制，控制系统原理图如下。

(3)单片机、单片机分级控制方案：用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信，对三个从单片机实现管理，每个从单片机负责一个自由度的伺服控制，控制系统原理图如下。