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机电体化复题 2
机电体化复题参考答案 6
机电体化技术试题 11
答案评分标准 14
机电体化复题 18
名词解释 18
二填空题 19
三简答题 20
四选择题（答案） 23
五应题 24
机电体化技术试卷（） 27
机电体化技术试卷 ()答案 29
机电体化技术试卷 (二) 31
机电体化技术试卷(二) 答案 34
机电体化技术试卷 (三) 37
机电体化技术试卷 (三)答案 40
机电体化技术试卷 (四) 42
机电体化技术试卷 (四) 答案 44
机电体化技术试卷 (五) 47
机电体化技术试卷 (五) 答案 49
机电体化系统设计试题 53
填空题（空1分20分） 53
二简答题（题5分30分） 53
三计算题（20分）（题答案写答题纸） 54
四综合分析题（30分） 54
机电体化系统设计试题答案 55
填空题（空1分20分） 55
二简答（题5分30分） 55
三计算题（20分） 55
四综合分析题（30分） 56
机电体化复题
名词解释
1机电体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 IO接口
8 IO通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）
二判断题：
1 计算机接口技术中IO通道IO接口 （ × ）
2 滚珠丝杆锁（ √ ）
3 采种控制方案系统控制精度总高检测装置精度（ × ）
4 异步通信字符传输信息单位（ √ ）
5 步通信常行通信（ × ）
6 条件IO方式常中断控制中（ × ）
7影响螺旋传动素判断述观点正确错误
（1）影响传动精度螺距误差中径误差牙型半角误差（√）
（2）螺杆轴窜动误差影响传动精度素（ √ ）
（3）螺杆轴线方移动件运动方行形成误差影响传动精度素（√）
（4）温度误差影响传动精度素（√）
三单项选择题
1 步进电动机称电脉马达通（ B ） 决定转角位移种伺服电动机
A 脉宽度 B 脉数量
C 脉相位 D 脉占空
2 交流感应电动机转差率s范围（ B）
A13PWM指（ C）
A机器 B计算机集成系统 C脉宽调制 D编程控制器
4 PD称（ B ）控制算法
A例 B例微分 C例积分 D例积分微分
5数控系统中复杂连续轨迹通常采（ A ）方法实现
A插补 B切割 C画线 D动
四填空题
1 计算机外部交换信息中数传输方式分 ： 串行 通信 行 通信
2 微机控制系统中输入输出通道般包括 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 四种通道
3 伺服系统中满足系统工作求情况首先应保证系统稳定性精度量高伺服系统响应速度
4 般说伺服系统执行元件分电磁式 液压式 气压式 等四类型
5 SPWM变频调速系统中通常载波等腰三角波 调制波正弦波
6 异步交流电动机变频调速：
a) 基频（额定频率）恒磁通变频调速属恒转矩 调速方式
b) 基频（额定频率）弱磁通变频调速属恒功率调速方式
7 开环步进电动机控制系统 环形分配器 功率驱动器 步进电机等组成
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 实现步进电动机通电
14 环形分配三种常方法：1）计算机软件
2） 硬件分配3）专环形分配器
9 根计算机控制中应方式计算机控制系统分四类：
1）操作指导控制系统2）直接控制系统
3）监督计算机控制系统4）分级计算机控制系统
10．应工业控制计算机：
1）单片机 2）PLC3）总线工控机等类型
11干扰传播途径二种方式中传导耦合方式：干扰信号量
电压电流形式通金属导体传递
12 抑制电磁干扰常方法屏蔽隔离 滤波 接合理布局软件抗干扰技术
13 电场屏蔽通常铜铝等导电性良 金属材料作屏蔽体应保持良接
14．根频率特性解释列滤波器作：
1）低通滤波器：低频成分通高截止频率成分受抑制衰减通
2）带通滤波器：某频带成分 通低截止频率成分高_截止频率成分成分抑制通
五简答题
1 试简述光电式转速传感器测量原理
2 试述编程控制器工作原理
3 模拟输入通道中采样保持器什作？否模拟输入通道中必须采采样保持器？什？
4 柔性制造系统特点？
5 步进电动机什电机？驱动电路功什
6 伺服控制系统般包括部分？部分实现种功？
六 解答题 (题5分40分)
1．简述典型机电体化系统基组成素
2．直齿圆柱齿轮传动机构中消齿侧隙常方法？
3．简述机电体化机械系统基求机械系统组成
4 简述微机控制系统中IO控制方式IO接口编址方式
5．简述伺服系统结构组成
6．DAC0832三种输入工作方式？二种输出工作方式？
7 脉电源通环形分配器脉分配五相十拍通电步进电机定子励磁绕组测步进电机转速100rmin已知转子24齿求：
1）步进电机步距角 2）脉电源频率
8 测量某加热炉温度范围100~1124℃线性温度变送器输出0~5VADC0809转换器输入微机控制系统中试求测量该温度环境分辨率精度
七计算题
1 某光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
2 12位AD转换器参考电压 ± 2 5V试求出采样量化单位q 输入信号1V问转换输出数值少
八综合应题 (题15分30分)
1分析图调整齿侧间隙原理
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2周弹簧调整法
2 分析图差动螺旋传动原理
设螺杆3左右两段螺纹旋相导程分Ph1Ph22动螺母
机电体化复题参考答案
名词解释
1 机电体化技术综合应机械技术微电子技术信息处理技术动控制技术检测技术电力电子技术接口技术系统总体技术等群体技术系统出发点佳功价值系统工程技术
2 伺服控制系统种够踪输入指令信号进行动作获精确位置速度动力输出动控制系统
3 闭环控制系统指具反馈控制系统
4 逆变器直流电变成交流电电路
5 SPWM指脉宽度正弦规律变化正弦波等效PWM波形
6 组成微机CPU存储器IO接口电路定时器计数器等制作块集成芯片构成完整计算机
7 IO接口电路简称接口电路机外围设备间交换信息连接部件（电路）机外围设备间信息交换中起着桥梁纽带作
8 IO通道称程通道计算机控制象间信息传送变换连接通道
9 串行通信数位进行传送传输程中位数占固定时间长度位位串行传送接收串行通信分全双工方式半双工方式步方式异步方式
10 硬件外设存间直接进行数交换（DMA）通CPU
五简答题
1 光电式转速传感器种角位移传感器装测轴(测轴相连接输入轴)带缝隙圆盘光源光电器件指示缝隙盘组成光源发生光通缝隙圆盘指示缝隙射光电器件缝隙圆盘测轴转动时圆盘缝隙间距指示缝隙间距相圆盘转周光电器件输出圆盘缝隙数相等电脉根测量单位时间脉数N测出转速
式中 Z——圆盘缝隙数
n——转速(r／min)
t——测量时间(s)
2 编程控制器两种基工作状态运行（RUN）停止（STOP）状态种状态PLC反复断重复进行直PLC停机次循环中处运行（RUN）状态编程控制器完成5阶断图示处停止（STOP）状态PLC循环进行部处理通信服务
3 种AD转换器需定时间完成量化编码操作转换程中模拟量发生变化否直接影响转换精度采样保持器（SamPLEHold）AD转换时保证输入AD转换器模拟量发生变化
模拟输入通道中定非采采样保持器输入模拟量信号变化缓慢时省采样保持器
4 （1）柔性高适应品种中批量生产（2）系统机床工艺力相互补充相互代（3）混流加工零件（4）系统局部调整维修中断整系统运作（5）层计算机控制层计算机联网（6）进行三班干预生产
5 步进电动机称电脉马达通脉数量决定转角位移种伺服电动机成较低易采计算机控制直流＼交流电动机组成开环控制系统精度高广泛应开环控制伺服系统中步进电动机驱动电路实际功率开关电路步进电动机输出足够转矩驱动负载工作提供足够功率控制信号
6 伺服控制系统般包括控制器控象执行环节检测环节较环节等五部分
较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号通常专门电路计算机实现
控制器通常计算机PID控制电路务较元件输出偏差信号进行变换处理控制执行元件求动作
执行元件控制信号求输入种形式量转化成机械驱动控象工作机电体化系统中执行元件般指种电机液压气动伺服机构等
控象指控制机构装置直接完成系统目体般包括传动系统执行装置负载
检测环节指够输出进行测量转换成较环节需量纲装置般包括传感器转换电路
六 解答题 (题5分40分)
1． 1）机械体2）动力驱动3）传感测试部分4）执行机构
5）控制信息处理单元
2．1）偏心轴套调整法 2）双片薄齿轮错齿调整法
3． 机械系统基求：高精度快速响应良稳定性
机械系统组成：传动机构导机构执行机构
4 程序控制方式中断控制方式直接存储器存取方式
独立编址储存器统编址
5． 1) 较环节2) 控制器3) 执行环节4) 控象5) 检测环节
6．输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓方式（3）双缓方式
输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出
7 1) K2 M5 Z24 α3602*5*2415º
2) f400Hz
8 4 ℃ +2℃
七计算题
1) 100：1400：х
x4 mm
四细分：400：1400：х
x1mm
分辨率：1÷40025(μm)
2) qfmax－fmin2i5212000122
n350001222869
2869化二进制101100110101
八综合应题 (题15分30分)
1 锥齿轮4传动轴7装压簧5轴力螺母6调节锥齿轮4压簧5作轴移动消啮合锥齿轮1间齿侧间隙
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2 螺杆转动角时动螺母2移动距离
（1）
果Ph1Ph2相差 L差动螺旋常种微动装置中
螺杆3左右两段螺纹旋相反螺杆转动角时动螺母2
移动距离
（2）
见时差动螺旋变成快速移动螺旋螺母2相螺母1快速趋离开种螺旋装置求快速夹紧夹具锁紧装置中
机电体化技术试题
填空(空2分20分)
1机电体化产品途划分
2．控制信息处理单元般控制计算机 组成
3．功率传动链中总折算惯量级传动分配应遵守 原
4．典型编程控制器编程器微处理器贮存器 等部分构成
5．传感器静态特性数 迟滞重复精度
二简答题(题4分20分)
1．什采机电体化技术提高系统精度
2．机电体化相关技术 3．转动惯量传动系统影响
4．简述机电体化产品设计中详细设计容 5．简述A／DD／A接口功
三分析题(20分)
1．已知数控机床控制系统图示试说明图中部分属机电体化系统巾基素
2．试分析图示传动系统中齿轮减速器传动误差工作台输出精度影响
四计算题(24分)
1．图示电机驱动系统已知工作台质量m50kg负载力F1＝1000N加速度10m／s2’丝杠直径d＝20mm导程t＝4mm齿轮减速i5总效率ŋ30％忽略丝杠惯量影响试计算电机驱动力矩
2．已知某工作台采直流电机丝杠螺母机构驱动已知工作台行程L250mm丝杠
导程t＝4mm齿轮减速i5求工作台位移测量精度o．005mm(忽略齿轮丝杠
传动误差)
(1)试采高速端测量方法确定旋转编码器转脉数
(2)传感器丝杠端部直接相连n500脉／转旋转编码器否合
五综合题(16分)
已知电机驱动三度位置控制系统单度驱动系统图示确定整系统
控制方案画出控制系统原理图(少提出两方案)
答案评分标准
(供参考)
填空[空2分20分)
1办公机电体化产品 产业机电体化产品 民机电体化产品
2．控制软件 硬件接口
3．前
4．电源 输入／输出接口
5．灵敏度 线性度
二简答题(题4分20分)
1．答：机电体化技术机械传动部分减少机械磨损配合间隙受力变形等
引起误差减少时采电子技术实现动检测控制补偿校正种干扰
素造成误差提高精度
2．答：机电体化相关技术：机械技术计算机信息处理技术系统技术白动控制技
术传感器测试技术伺服驱动技术
3．答：转动惯量增机械负载增加功率消耗系统相应速度变慢降低灵敏度
系统固频率降容易产生谐振
4．答：详细设计包括：系统总体设计业务分组机械体工具设计控制系统设
计：程序设计备系统设计完成详细设计书制造图样产品出厂文件设计
5．答：A／D接口功温度压力等物理量传感器变成电压电流等信号转换
数字量D／A接口二进制数字量转换成电压信号
三分析题(20分)
1(10分)解答：图中部分：
(1) 控制信息处理单元：键盘计算机显示(2)测试传感部分：光电编码器信号处理(3)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．(10分)解答：
齿轮传动链位电机前通道闭环外传动误差低频分量高频分量
通闭环控制消会影响输出精度
四计算题(24分)
1．(12分)解： (1)计算负载力 (4分)
负载力外负载力惯性负载力两部分构成
(1)高速端测量
设传感器转脉数n脉应工作台位移
满足题目求
(2)低速端测量
传感器直接丝杠连接减速关
知＝500脉／转编码器合
五综合题(16分)
解：工业PC机者单片机完成系统控制具体三种方案：
(1)工业PC机集中控制方案： 台工业PC机三度实现集中控制包括务理三度伺服控制系统原理图
(2)工业PC机单片机分级控制方案：台工业PC机三单片机通信三单片
机实现理单片机负责度伺服控制控制系统原理图
(3)单片机单片机分级控制方案：单片机作单片机三单片机通信三
单片机实现理单片机负责度伺服控制控制系统原理图
评分标准：正确回答出三种方案中意两满分
机电体化复题
名词解释
1 机电体化：机电体化技术综合应机械技术微电子技术信息处理技术动控制技术检测技术电力电子技术接口技术系统总体技术等群体技术实现种技术功复合佳功价值系统工程技术
2柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）两台两台加工中心数控机床组成加工动化基础实现物料流信息流动化
3传感器：传感器适机电体化系统中缺少组成部分种非电量转换成电量系统运行中需身外界环境参数状态进行检测变成系统识电信号传递控制单元
4伺服电动机：伺服电动机称控制电机起动停止转速转角输入电压信号相位改变改变输入电压信号称控制信号控制电压改变控制信号改变电动机转速转驱动工作机构完成求种动作
5感应步器 感应步器种应电磁感应原理制造高精度检测元件直线圆盘式两种分作检测直线位移转角
6机接口：机接口（HMI）操作者机电系统（控制微机）间进行信息交换接口完成输入输出两方面工作
7PLC：编程控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC种继电器控制计算机控制基础开发出逐渐发展成微处理器核心动化技术计算机技术通信技术融体新型工业动控制装置广泛应种生产机械生产程动控制中
8变频器：变频器利电力半导体器件通断作工频电源变换频率电控制装置实现交流异步电机软起动变频调速提高运转精度改变功率素流压载保护等功
9通信协议：通信协议指通信双方交换信息建立规定程包括逻辑电定义应种物理传输介质数帧格式通信站址确定数传输方式等
10MPS系统：模块化生产加工系统（Modular Production System）简称MPS系统德国FESTO公司结合现代工业特点研制开发模拟动化生产程集机械电子传感器气动通信体高度集成机电体化装置
二填空题
1电感式传感器种微位移变化量转变成电感变化量位移传感器
2光电编码器根结构分增量式绝式
3热电阻温度传感器工作原理基金属热电阻效应
4热电偶温度传感器工作原理基物体热电效应
5伺服系统技术求系统精度稳定性响应特性工作频率
6液压系统般包括动力元件执行元件控制元件辅助元件四部分
7典型气动驱动系统气源装置执行元件控制元件辅助元件组成
8机电控制系统机械装置包括传动机构导机构执行器三部分
9机电体化机械系统设计包括两环节：静态设计动态设计
10欠电流继电器利常开触点串接控线路中起欠流保护
11电流继电器利常闭触点串接控线路中起流保护
12接口基功数格式转换放通信联络
13伺服系统基组成包括控制器执行环节检测装置较环节
14工作接分点接点接
15机电体化产品途划分办公机电体化产品产业机电体化产品民机电体化产品
16典型编程控制器编程器微处理器存储器电源输入／输出接口等部分构成
17S7200 PLC控制程序通常户程序数块参数组成
18PLC根数传输方式分行串行通信通信方式
19PLC串行通信接口RS232CRS485RS422
20S7200通信协议PPI协议
21交直交变频器部电路整流电路直流中间电路逆变电路控制电路组成
22机电体化系统常源电力源液压源气压源
三简答题
1 机电体化系统基构成素？
答：较完整机电体化控制系统包括基素：机械体动力源传感装置驱动执行机构控制器等素环节间通接口相联系
2 测试传感部分作
答：测试传感部分作：系统运行中需身外界环境种参数状态进行检测传输信息处理单元分析处理产生控制信息
3 传感器分类？
答：传感器分类方法种：途工作原理变换原理输出信号性质分类
4 简述步进电动机驱动电路组成
答：步进电动机驱动电路脉信号发生器分频器脉分配器脉放器组成
5 简述直流伺服电机两种控制方式特点
答：直流伺服电动机控制方式两种：种电枢电压控制定子磁场变情况通控制施加电枢绕组两端电压信号控制电动机转速输出转矩种励磁磁场控制通改变励磁电流改变定子磁场强度控制电动机转速输出转矩
采电枢电压控制方式时定子磁场保持变电枢电流达额定值相应输出转矩达额定值种方式称恒转矩调速方式采励磁磁场控制方式时电动机额定运行条件磁场已接饱通减弱磁场方法改变电动机转速电枢电流允许超额定值着磁场减弱电动机转速增加输出转矩降输出功率保持变种方式称恒功率调速方式
6 什说接触器锁线路具欠压失压保护作？
失压欠压时接触器线圈电磁吸引力消失足接触器触点释放断开控制线路电动机电路断开
7 简述PLC系统继电器接触器控制系统区
答：1）控制方式：继电器控制系统控制采硬件接线实现利继电器机械触点串联联极延时继电器滞动作等组合形成控制逻辑完成定逻辑控制PLC控制系统采存储逻辑控制逻辑程序方式存储存中改变控制逻辑需改变程序称软接线
2）工作方式：继电器控制系统采行工作方式PLC控制系统采串行工作方式
3）控制速度：继电器控制系统控制逻辑触点机械动作实现控制工作频率低毫秒级机械触点抖动现象PLC控制系统程序指令控制半导体电路实现控制速度快微秒级严格步抖动
4）定时计数控制：继电器控制系统时间继电器滞动作实现延时控制时间继电器定时精度高受环境影响调整时间困难继电器控制系统具备计数功PLC控制系统半导体集成电路作定时器时钟脉晶体振荡器产生精度高调整时间方便受环境影响外PLC系统具备计数功
5）性维护性：继电器控制系统性较差线路复杂维护工作量PLC控制系统性较高外部线路简单维护工作量
8 PLC交流开关量输入模块直流开关量输入模块分适什场合？
答：交流输入模块电路中增加限流滤波整流三环节输入信号延迟时间直流输入电路长输入端高电压输入信号性直流输入电路高般说交流输入方式油雾粉尘等恶劣环境系统响应求高场合直流输入模块环境较电磁干扰轻系统响应求较高场合
9 PLC开关量输出模块种类型？驱动种负载？
答：PLC输出模块三种：继电器输出晶体输出晶闸输出继电器输出型交流输出直流输出晶体输出型直流输出双晶闸输出型控制外部交流负载
10 PWM脉宽调速原理
答：PWM英文Pulse Width Modulation(脉宽度调制)缩写定规律改变脉列脉宽度调节输出量波形种调值方式
11 控制系统接目
答：电路设备机壳等作零电位公参考点（）实现低阻抗连接称谓接接目两：安全例电子设备机壳机座等相接设备中存漏电时致影响身安全称安全接二系统提供基准电位例脉数字电路零电位点等抑制干扰屏蔽接等称工作接工作接包括点接点接两种方式
12 机电体化系统设计指标包括方面？
答：包括系统功性指标条件济效益
13．什采机电体化技术提高系统精度
答：机电体化技术机械传动部分减少机械磨损配合间隙受力变形等
引起误差减少时采电子技术实现动检测控制补偿校正种干扰素造成误差提高精度
14．机电体化相关技术
答：机电体化相关技术：机械技术计算机信息处理技术系统技术白动控制技术传感器测试技术伺服驱动技术
15．简述机电体化产品设计中详细设计容
答：详细设计包括：系统总体设计业务分组机械体工具设计控制系统设计程序设计备系统设计完成详细设计书制造图样产品出厂文件设计
16．简述A／DD／A接口功
答：A／D接口功温度压力等物理量传感器变成电压电流等信号转换数字量D／A接口二进制数字量转换成电压信号
17 机电体化产品机械传动系统求？
答：机电体化系统机械传动系统求：精度稳定性快速响应性应满足型轻量高速低击振动低噪声高性
18 S7200 PLC硬件资源寻址？
答：S7200 PLC硬件资源包括输入输出映寄存器区（IQ）标志位存储器区（M）特殊标志位存储器区（SM）定时器存储器区（T）计数器存储器区（C）序控制标志位区（S）变量存储器区（V）局部存储器区（L）累加器（AC）高速计数器（HC）模拟量输入输出寄存器（AIAQ）等S7200 PLC寻址方式立数寻址直接寻址间接寻址三类
四选择题（答案）
1受控变量机械运动种反馈控制系统称( )
A序控制系统 B伺服系统 C数控机床 D工业机器
2直流测速发电机输出转速( )
A成正交流电压 B成反交流电压
C成正直流电压 D成反直流电压
3某4极交流感应电动机电源频率50Hz转差率002时转速( )
A1450［rmin］ B1470［rmin］
C735［rmin］ D2940［rmin］
4计算步进电动机转速公式( )
A BTsmcos C D 180°
5图示利继电器触点实现逻辑函数( )
A(A+ )·( +B)
BA· + ·B
C(A+B)·( + )
DA·B+ ·
6 Mechatronics两学科领域名称组合两学科（ ）
A．机械学信息技术 B．机械学电子学
C．机械学动化技术 D．机械学计算机
7 计算机集成制造系统包括（ ）
A．CADCAPPCAM B．FMS
C．计算机辅助生产理 D．ABC
8 直流伺服电动机控制电压输出转速间函数关系式称（ ）
A．转速特性 B．调节特性 C．工作特性 D．机械特性
9 步进电机转子齿数变条件拍数变成原2倍步距角原（ ）
A．05倍 B．2倍 C．025倍 D．变
10 感应步器检测（ ）
A．位置 B．加速度 C．速度 D．位移
11 机电体化国外称（ ）
A．Machine B．Electronics C．Mechatronics D．AB
12 机电体化产品动力驱动部分功（ ）
A．提供动力 B．传递运动 C．传递动力 D．ABC
13 交流伺服电机中控制绕组励磁绕组空间相差电角度（ ）
A．60° B．45° C．0° D． 90°
14 光栅式位移传感器栅距W莫尔条纹间距B倾斜角θ间关系（ ）
A． B． C． D．
15 差分变压器传感器属（ ）
A．涡流式 B．感型 C．互感型 D．变磁阻式
16 动控制系统中伺服电机通常控制系统（ ）
A．开环控制 B．CD C．全闭环控制 D．半闭环控制
五应题
1采PLC设计二台电动机AB工作系统
（1） 钮X1A电动机起动钮X2A电动机停止（输出Y1）
（2） 钮X3B电动机起动钮X4B电动机停止（输出Y2）
（3） A电动机工作中B电动机工作
求：画出梯形图写出助记符指令程序
答：(1)梯形图：
（2）助记符指令程序：
STR X1
OR Y1
AND NOT X2
OUT Y1
STR X3
OR Y2
AND NOT X4
AND Y1
OUT Y2
2图车送料程示意图现采编程控制器控制写出车PLC控制梯形图车送料程：车处左限位开关ST1处时启动钮车右运行碰右限位开关ST2车开始装料装料时间15秒然车左运行碰左限位开关ST1车开始卸料卸料时间10秒完成次动作时候压停止钮车停止动作根述描述写出PLC控制梯形图
输入输出点分配
输入
输出
启动钮
X400
右行电磁阀
Y430
时间继电器1（15秒）
T450
ST2
X401
装料电磁阀
Y431
时间继电器2（10秒）
T451
ST1
X402
左行电磁阀
Y432
停止钮
X403
卸料电磁阀
Y433
4图欲编程控制器控制天塔闪光灯示意图控制求： 启动钮 L2L4L6L8亮1秒灭接着L3L5L7L9亮1秒灭接着L2L4L6L8亮1秒灭循环根述描述写出PLC控制梯形图
输入输出点分配
输入
输出
启动钮
X400
L2
Y430
时间继电器1（1秒）
T450
停止钮
X401
L4
Y431
时间继电器2（1秒）
T451
L6
Y432
L8
Y433
L3
Y434
L5
Y435
L7
Y436
L9
Y437
机电体化技术试卷（）
名词解释 (题2分10分)
1 测量2灵敏度3 压电效应4 动态误差 5 传感器
二填空题 （题2分20分)
1 滚珠丝杆中滚珠循环方式： __________________________
2 机电体化系统设计指标评价标准应包括 __________ __________
__________ __________
3 序控制系统预先规定次序完成系列操作系统序控制器通常___________________________________
4 某光栅条纹密度50条mm光栅条纹间夹角θ0001孤度莫尔条纹宽度_______________________
5 连续路径控制类中控制工具意直线曲线运动必须时控制轴______________________步协调达目标点
6 某4极交流感应电机电源频率50Hz转速1470rmin转差率_____________
7 齿轮传动总等效惯量传动级数__________________________________________
8 累计式定时器工作时_____________________________________________________
9 复合控制器必定具__________________________________
10 钻孔点焊通常选_______________________________________类型
三选择题 （题2分10分）
1 般说果增幅值穿越频率ωc数值动态性指标中调整时间ts ( )
A 产 B 减 C 变 D 定
2 加速度传感器基力学模型 ( )
A 阻尼—质量系统 B 弹簧—质量系统 C 弹簧—阻尼系统 D 弹簧系统
3 齿轮传动总等效惯量传动级数 ( )
A 关 B 关 C 定级数关 D 定级数关
4 序控制系统预先规定次序完成系列操作系统序控制器通常 ( )
A 单片机 B 2051 C PLC D DSP
5伺服控制系统般包括控制器控象执行环节较环节（ ） 等五部分
A 换结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节
四判断题 （题2分10分)
1伺服控制系统较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出 输入间偏差信号（ ü ）
2电气式执行元件电转化成机械力机械力驱动执行机构运动交流电机直流电机力矩电机步进电机等（ ）
3直流伺服电动机说机械特性越硬越（ ü ）
4步进电机步距角决定系统位移步距角越位移控制精度越低（ ）
5伺服电机驱动电路控制信号转换功率信号电机提供电控制装置称变流器包括电压电流频率波形相数变换（ ü ）
五问答题 （题10分30分)
1 步进电动机常驱动电路种类型
2 什步进电机特性
3 机电体化系统设计指标体应包括方面
六分析计算题 (题10分20分)
1 三相变磁阻式步进电动机转子齿数Z100双拍制通电求电动机转速120rmin输入脉频率少步距角少
2 采PLC设计二电磁阀AB工作系统
1) 钮x1A电磁阀开钮x2A电磁阀关闭 (输出y1)
2) 钮x3B电磁阀开钮x4B电磁阀关闭 (输出y2)
3) B电磁阀工作中A电磁阀工作
求：画出梯形图写出助记符指令程序
机电体化技术试卷 ()答案
名词解释 (题2分10分)
1 助专门设备通定方法测象收集信息取数概念程
2 指稳态输出变化量ΔY输入变化量ΔX值传感器灵敏度
SdydxΔYΔX
3 某电介质着定方施加力产生变形时部会产生极化现象时两表面产生符号相反电荷外力掉重新恢复带电状态种现象称压电效应
4 动态误差测量时间变化程中进行测量时产生附加误差称动态误差
5 传感器种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置
二填空题 （题2分20分)
1 循环 外循环
2 性指标 系统功 条件 济效益
3 PLC 4 20mm 5 位置速度 6 002 7 增加减 8 2 9 前馈控制器 10 简单直线运动控制
三选择题 （题2分10分）
1 B2 A3 C4 C5D
四判断题 （题2分10分)
1√2×3√4×5√
五问答题 （题10分30分)
1 单电源驱动电路 双电源驱动电路 斩波限流驱动电路
2 步距误差 步距误差直接影响执行部件定位精度
静转矩 指步进电动机某相始终通电处静止动状态时承受外加转矩输出电磁转矩反映步进电动机制动力低速步进运行时负载力
启动矩频特性 空载时步进电动机静止突然启动失步进入稳速运行允许高频率称高启动频率启动频率负载转矩关
运行矩频特性 步进电动机连续运行时接受高频率称高工作频率步距角起决定执行部件运行速度
相电压相电流 分指步进电动机相绕组允许施加电源电压流电流
3 应包括系统功性指标条件济效益
六分析计算题 (题10分20分)
1 20KHz 36º
2 (1) 梯形图：（２）助记符指令程序：
STR X1
OR Y1
AND NOT X2
OUT Y1
STR X3
OR Y2
AND NOT X4
AND Y1
OUT Y2
机电体化技术试卷 (二)
名词解释 (题2分10分)
1线性度2伺服控制系统3三相六拍通电方式4传感器5系统精度
二填空题 （题2分20分)
1计算机控制中应方式_____________________________
2 滚珠丝杆螺母副结构两类： _____________________________
3应工业控制计算机 ______________________________等类型
4 机电体化系统设计指标评价标准应包括________________________________
5编程控制器_____________________________等辅助模块组成
6 序控制系统预先规定次序完成系列操作系统序控制器通常_______________________________________________________
7现常总线工控制机 ________ PC总线工业控制机CAN总线工业控制机等
8隔离放器中采耦合方式两种_____________________________
9 某光栅条纹密度50条mm光栅条纹间夹角θ0001孤度
莫尔条纹宽度_______________________
10 采样保持器保持阶段相_____________________________
三选择题 （题2分10分）
1典型机电体化系统应包含基素：
A 机械体 B 动力驱动部分 C 执行机构 D 控制信息处理部分
2机电体化系统（产品）开发类型
A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D
3机电体化系统（产品）设计方案常方法
A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D
4机电体化高性化般包含
A高速化 B高精度 C高效率 D高性
5抑制干扰措施包括
A屏蔽 B隔离 C滤波 D接软件处理等方法
四判断题 （题2分10分)
1变流器中开关器件开关特性决定控制电路功率响应速度频带宽度性等指标（ ）
2伺服控制系统较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号（ ü ）
3感应步器种应电磁感应原理制造高精度检测元件直线圆盘式两种分作检测直线位移转角（ ）
4数字式位移传感器光栅磁栅感应步器等特点利身物理特征制成直线型圆形结构位移传感器输出信号脉信号脉代表输入位移量通计数脉统计位移尺寸（ ü ）
5FMC控制系统般分二级分单元控制级设备控制级（ ）
五问答题 （题10分30分)
1计算机控制系统中软件进行干扰防护
2滚珠丝杠副轴间隙系统影响？处理？
3机电体化系统中计算机接口电路通常光电藕合器光电藕合器作？
六综合应题 (题10分20分)
1编写程序：单片机读P10状态状态传P17指示灯P10高电时指示灯亮低电时指示灯亮采中断完成输入输出程中断次完成读写程
2 光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
机电体化技术试卷(二) 答案
名词解释 (题2分10分)
1谓传感器线性度输出量输入量间实际关系曲线偏离直线程度称 非线性误差
2种够踪输入指令信号进行动作获精确位置速度动力输出动控制系统
3果步进电动机通电循环拍中交出现单双相通电状态种通电方式称单双相轮流通电方式A→ AB→ B→ BC→C → CA→…
4种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置
5指输出量复现输入信号求精确程度
二填空题 （题2分20分)
1 操作指导控制系统
分级计算机控制系统
监督计算机控制系统（SCC）
直接数字控制系统
2 外循环插式 循环反器式 3单片机 PLC 总线工控机 4 性指标 系统功 条件 济效益
5CPU 存储器 接口模块 6 PLC 7STD总线工业控制机 8变压器隔离 光电隔离 9 20mm 10 模拟信号存储器
三选择题 （题2分10分）
1 A B C D 2A B C 3A B C D 4A B C D 5A B C D
四判断题 （题2分10分)
1（√）2（√）3（√）4（√）5（√）
五问答题 （题10分30分)
1软件滤波软件识信号干扰信号滤干扰信号方法称软件滤波
软件陷井
软件门狗（WATCHDOG）硬件（软件）办法求监控定时器定时检查某段程序接口超定时间系统没检查段程序接口时认定系统运行出错（干扰发生）通软件进行系统复位事先预定方式运行
2果滚珠螺旋副中轴间隙载荷作滚珠滚道接触处弹性变形螺杆反转动时产生空回误差消空回误差螺杆装配两螺母12调整两螺母轴位置两螺母中滚珠承受载荷前定压力分压螺杆螺纹滚道相反侧面产生定变形消轴间隙提高轴刚度常调整预紧方法列三种垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式
3（1）保护系统元件受高模电压损害防止高压低压信号系统损坏
（2）泄漏电流低测量放器输入端须提供偏流返回通路
（3）模抑制高直流低频信号(电压电流)进行准确安全测量
利光电耦合方式实现载波调制获10kHz带宽隔离性变压器耦合
六综合应题 (题10分20分)
1
2 光栅时位移
细分前4mm 细分 1mm
测量分辨率
细分前001 mm线 细分0025
机电体化技术试卷 (三)
名词解释 (题2分10分)
1机电体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5 SPWM
二 判断题：(题1分10分)
1 计算机接口技术中IO通道IO接口 （ ）
2 滚珠丝杆锁（ ）
3 采种控制方案系统控制精度总高检测装置精度（ ）
4 异步通信字符传输信息单位（ ）
5 步通信常行通信（ ）
6 条件IO方式常中断控制中（ ）
7影响螺旋传动素判断述观点正确错误
（1）影响传动精度螺距误差中径误差牙型半角误差（ ）
（2）螺杆轴窜动误差影响传动精度素（ ）
（3）螺杆轴线方移动件运动方行形成误差影响传动精度素（ ）
（4）温度误差影响传动精度素（ ）
三选择题 (题1分40分)
1 计算机外部交换信息中数传输方式分 ： 通信
通信
2 微机控制系统中输入输出通道般包括
四种通道
3 伺服系统中满足系统工作求情况首先应保证系统 量高伺服系统响应速度
4 般说伺服系统执行元件分
等四类型
5 SPWM变频调速系统中通常载波 调制波
6 异步交流电动机变频调速：
1） 基频（额定频率）恒磁通变频调速属 调速方式
2） 基频（额定频率）弱磁通变频调速属 调速方式
7 开环步进电动机控制系统 等组成
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 实现步进电动机通电
14 环形分配三种常方法：1）
2） 3）
9 根计算机控制中应方式计算机控制系统分四类：1） 2）
3） 4）
10．应工业控制计算机：
1） 2） 3） 等类型
11干扰传播途径二种方式中传导耦合方式：干扰信号量
形式通金属导体传递
12 抑制电磁干扰常方法屏蔽 合理布局软件抗干扰技术
13 电场屏蔽通常 金属材料作屏蔽体应保持良
14．根频率特性解释列滤波器作：
1）低通滤波器： 通高 受抑制衰减通
2）带通滤波器： 通高 部分
A 换结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节
四 解答题 (题8分40分)
1．简述典型机电体化系统基组成素
2．直齿圆柱齿轮传动机构中消齿侧隙常方法？
3．简述机电体化机械系统基求机械系统组成
4 简述微机控制系统中IO控制方式IO接口编址方式
5．简述伺服系统结构组成
6．DAC0832三种输入工作方式？二种输出工作方式？
7 步进电动机控制系统中电动机通丝杠螺母带动执行部件运动
已知：步距角θ脉数 N 频率 f 丝杠导程 p 试求执行部件
位移量 L
移动速度 V
8 测量某加热炉温度范围100~1124℃线性温度变送器输出0~5VADC0809转换器输入微机控制系统中试求测量该温度环境分辨率精度
机电体化技术试卷 (三)答案
名词解释 (题2分10分)
1 机电体化技术综合应机械技术微电子技术信息处理技术动控制技术检 测技术电力电子技术接口技术系统总体技术等群体技术系统出发点佳 功价值系统工程技术
2 伺服控制系统种够踪输入指令信号进行动作获精确位置速度动力输出动控制系统
3 闭环控制系统指具反馈控制系统
4 逆变器直流电变成交流电电路
5 SPWM指脉宽度正弦规律变化正弦波等效PWM波形
二 判断题 (题1分10分)
1 （×）2 （√）3 （×）4 （√）5 （×）6 （×）
7 （√）（√）（√）（√）
三选择题 (题1分40分)
1 串行通信 行通信
2 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
3 稳定性精度
4 电磁式 液压式 气压式
5 等腰三角波 正弦波
6 恒转矩 恒功率
7 环形分配器 功率驱动器 步进电机
8 计算机软件 硬件分配 专环形分配器
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
计算
9 操作指导控制系统 直接控制系统 监督计算机控制系统 分级计算机控制系统
10．单片机 PLC 总线工控机
11 电压 电流
12 隔离 滤波 接
13 铜 铝等导电性良 接
14．1） 低频成分 截止频率成分
2）某频带成分 截止频率成分 截止频率成分
四 解答题 (题8分40分)
1． 1）机械体2）动力驱动3）传感测试部分4）执行机构
5）控制信息处理单元
2．1）偏心轴套调整法 2）双片薄齿轮错齿调整法
3． 机械系统基求：高精度快速响应良稳定性
机械系统组成：传动机构导机构执行机构
4 程序控制方式中断控制方式直接存储器存取方式
独立编址储存器统编址
5． 1) 较环节2) 控制器3) 执行环节4) 控象5) 检测环节
6．输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓方式（3）双缓方式
输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出
7 L (θp360°)N V (θp360°)f
8 4 ℃ +2℃
机电体化技术试卷 (四)
名词解释 (题2分10分)
1 变频调速
2 FMS
3 响应特性
4 敏感元件
5 压电效应
二选择题 （题2分10分）
1伺服控制系统般包括控制器控象执行环节较环节_________等五部分
A 换结构 B 转换电路
C 存储电路 D检测环节
2检测环节够输出进行测量转换成较环节需量纲般包括传感器 _______
A 控制电路 B 转换电路
C 调制电路 D 逆变电路
3异步电动机进行调速方法_______
A 改变电压 B 改变电动机供电频率
C 改变电压相位 D 改变电动机转子绕组匝数
4执行元件：量变换元件控制机械执行机构运动分 ________液压式气动式等
A 电气式 B 电磁式
C 磁阻式 D 机械式
5步进电动机称电脉马达通 ________ 决定转角位移种伺服电动机
A 脉宽度 B 脉数量
C 脉相位 D 脉占空
三简答题 (题10分30分)
1什传感器？传感器功什？部分组成？部分作相互关系？
2 试简述采样保持器原理
3 工业控制计算机种类型分适场合？
四简单应题 (题10分20分)
1 刻线1024增量式角编码器安装机床丝杠转轴已知丝杠螺距2mm编码器10秒输出307200脉试求刀架位移量丝杠转速分少？
2 脉电源通环形分配器脉分配五相十拍通电步进电机定子励磁绕组测步进电机转速100rmin已知转子24齿求：
1）步进电机步距角
2）脉电源频率
五综合应题 (题15分30分)
1 三相变磁阻式步进电动机转子齿数Z100双拍制通电求电动机转速120rmin
输入脉频率少步距角少
2 根面电路图编写利该接口电路次完成AD转换转换结果高8位放入R2中低8位放入R3中程序段
机电体化技术试卷 (四) 答案
名词解释 (题2分10分)
1采改变电机通电频率方式改变电机转速调速方式
2 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）两台两台加工中心数控机床组成加工动化基础实现物料流信息流动化基组成部分：动化加工设备工件储运系统刀具储运系统层计算机控制系统等
3 响应特性：指输出量输入指令变化反应速度决定系统工作效率
4 敏感元件直接感受测量变化输出测量成确定关系元件
5 压电效应：某电介质着定方施加力产生变形时部会产生极化现象时两表面产生符号相反电荷外力掉重新恢复带电状态种现象称压电效应
二选择题 （题2分10分）
1 D2 B3 B4 A5 B
三简答题 (题10分30分)
1 传感器种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置
传感器功：感二传
组成：传感器般敏感元件传感元件转换电路三部分组成
敏感元件：直接感受测量变化输出测量成确定关系元件
转换元件：敏感元件输出转换元件输入输入转换成电路参量
基转换电路：述电路参量进入基转换电路中转换成电量输出
传感器完成测参数电量基转换
2 采样保持存储电容C模拟开关S等组成图示S接通时输出信号踪输入信号称采样阶段S断开时电容C二端直保持断开电压称保持阶段
构成简单采样保持器实际采样保持器具足够精度般输入级输出级均采缓器减少信号源输出阻抗增加负载输入阻抗电容选择时适宜保证时间常数适中选漏泄电容
3 工业控制计算机单片微型计算机编程序控制器（PLC）总线工控机等类型根机电体化系统控制参数复杂程度选微型计算机
单片机编程控制器控制量开关量少量数信息模拟量系统数处理量系统采基类总线结构工控机STD总线工控机IBMPC总线工控机Multibus工控机等层次复杂机电体化系统采分级分步式控制系统种控制系统中根级控制象特点分采单片机编程控制器总线工控机微型机分完成功
四简单应题 (题10分20分)
1 10s转轴转少转：
307200÷1024300（转）
位移量（∵螺距 T2mm）
∴300×2600 (mm)
转速： 300÷1030（转秒）
2 1) K2 M5 Z24 α3602*5*2415º
2) f400Hz
五综合应题 (题15分30分)
1 K1 M3 Z100 α3601*3*10012º
f600Hz
2 MAIN： MOV R0#7CH 选择AD574令A00
MOVX @R0A 启动AD转换全12位
LOOP： NOP
JB P32LOOP 查询转换否结束
MOVX A@R0 读取高8位
MOV R2A 存R2中
MOV R0#7DH 令A01
MOVX A@R0 读取低4位尾40
MOV R3A 存入R3中
… …
机电体化技术试卷 (五)
名词解释 (题2分10分)
1 单片机
2 IO接口
3 IO通道
4 串行通信
5直接存储器存取（DMA）
二单项选择题(题2分10分)
1 步进电动机称电脉马达通 决定转角位移种伺服电动机
A 脉宽度 B 脉数量
C 脉相位 D 脉占空
2 交流感应电动机转差率s范围（ ）
A13PWM指（ ）
A机器 B计算机集成系统 C脉宽调制 D编程控制器
4 PD称（ ）控制算法
A例 B例微分 C例积分 D例积分微分
5数控系统中复杂连续轨迹通常采（ ）方法实现
A插补 B切割 C画线 D动
三简答题 (题5分30分)
1 试简述光电式转速传感器测量原理
2 试述编程控制器工作原理
3 模拟输入通道中采样保持器什作？否模拟输入通道中必须采采样保持器？什？
4 柔性制造系统特点？
5 步进电动机什电机？驱动电路功什
6 伺服控制系统般包括部分？部分实现种功？
四计算题 (题10分20分)
1 某光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
2 12位AD转换器参考电压 ± 2 5V试求出采样量化单位q 输入信号1V问转换输出数值少
五综合应题 (题15分30分)
1分析图调整齿侧间隙原理
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2周弹簧调整法
2 分析图差动螺旋传动原理
设螺杆3左右两段螺纹旋相导程分Ph1Ph22动螺母
机电体化技术试卷 (五) 答案
名词解释 (题2分10分)
1 组成微机CPU存储器IO接口电路定时器计数器等制作块集成芯片构成完整计算机
2 IO接口电路简称接口电路机外围设备间交换信息连接部件（电路）机外围设备间信息交换中起着桥梁纽带作
3 IO通道称程通道计算机控制象间信息传送变换连接通道
4 串行通信数位进行传送传输程中位数占固定时间长
度位位串行传送接收串行通信分全双工方式半双工方式步方式异步方式
5 硬件外设存间直接进行数交换（DMA）通CPU
二单项选择题(题2分10分)
1 B 2 B 3 C 4 C 5 A
三简答题 (题5分30分)
1 光电式转速传感器种角位移传感器装测轴(测轴相连接输入轴)带缝隙圆盘光源光电器件指示缝隙盘组成光源发生光通缝隙圆盘指示缝隙射光电器件缝隙圆盘测轴转动时圆盘缝隙间距指示缝隙间距相圆盘转周光电器件输出圆盘缝隙数相等电脉根测量单位时间脉数N测出转速
式中 Z——圆盘缝隙数
n——转速(r／min)
t——测量时间(s)
2 编程控制器两种基工作状态运行（RUN）停止（STOP）状态种状态PLC反复断重复进行直PLC停机次循环中处运行（RUN）状态编程控制器完成5阶断图示处停止（STOP）状态PLC循环进行部处理通信服务
3 种AD转换器需定时间完成量化编码操作转换程中模拟量发生变化否直接影响转换精度采样保持器（SamPLEHold）AD转换时保证输入AD转换器模拟量发生变化
模拟输入通道中定非采采样保持器输入模拟量信号变化缓慢时省采样保持器
4 （1）柔性高适应品种中批量生产（2）系统机床工艺力相互补充相互代（3）混流加工零件（4）系统局部调整维修中断整系统运作（5）层计算机控制层计算机联网（6）进行三班干预生产
5 步进电动机称电脉马达通脉数量决定转角位移种伺服电动机成较低易采计算机控制直流＼交流电动机组成开环控制系统精度高广泛应开环控制伺服系统中步进电动机驱动电路实际功率开关电路步进电动机输出足够转矩驱动负载工作提供足够功率控制信号
6 伺服控制系统般包括控制器控象执行环节检测环节较环节等五部分
较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号通常专门电路计算机实现
控制器通常计算机PID控制电路务较元件输出偏差信号进行变换处理控制执行元件求动作
执行元件控制信号求输入种形式量转化成机械驱动控象工作机电体化系统中执行元件般指种电机液压气动伺服机构等
控象指控制机构装置直接完成系统目体般包括传动系统执行装置负载
检测环节指够输出进行测量转换成较环节需量纲装置般包括传感器转换电路
四计算题 (题10分20分)
1) 100：1400：х
x4 mm
四细分：400：1400：х
x1mm
分辨率：1÷40025(μm)
2) 10s转轴转少转：
307200÷1024300（转）
位移量（∵螺距 T2mm）
∴300×2600 (mm)
转速： 300÷1030（转秒）
五综合应题 (题15分30分)
1 锥齿轮4传动轴7装压簧5轴力螺母6调节锥齿轮4压簧5作轴移动消啮合锥齿轮1间齿侧间隙
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2 螺杆转动角时动螺母2移动距离
（1）
果Ph1Ph2相差 L差动螺旋常种微动装置中
螺杆3左右两段螺纹旋相反螺杆转动角时动螺母2
移动距离
（2）
见时差动螺旋变成快速移动螺旋螺母2相螺母1快速趋离开种螺旋装置求快速夹紧夹具锁紧装置中
机电体化系统设计试题
填空题（空1分20分）
1．滚珠丝杆中滚珠循环方式 两种
2．机电体化系统设计指标评价标准应包括括
3．伺服系统中满足系统工作求情况首先应保证系统 量高伺服系统响应速度
4
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39 实现步进电动机通电
环形分配三种常方法
5．抑制电磁干扰常方法屏蔽 合理布局软件抗干扰技术
6．机电体化系统般___________________________接口___________
___________________________等部分组成
7．机电体化系统（产品）设计类型致分________________适应性设计________________
二简答题（题5分30分）
1机电体化系统中计算机接口电路通常光电耦合器光电耦合器作？
2什三相六拍通电方式？
3简述PWM脉宽调速原理
4简述香农采样定理
5什传感器？部分组成？
6步进电动机常驱动电路中功率放电路种类型
三计算题（20分）（题答案写答题纸）
（）（10分）三相变磁阻式步进电动机转子齿数Z100双拍制通电求电动机转速120rmin输入脉频率少步距角少
（二）(10分) 光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位
移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
四综合分析题（30分）
（）分析说明图示计算机控制系统中信号变换传输程原理
（二）伺服控制系统般包括部分？部分实现种功？
机电体化系统设计试题答案
填空题（空1分20分）
1循环外循环 2性指标 系统功 条件 济效益 3稳定性4 1）采计算机软件分配器 2）规模集成电路搭接硬件分配器 3）专模块分配器 5隔离 滤波 接6机械体 动力驱动 执行机构 传感器检测部分 控制处理部分 7开发性设计 变参数设计
二简答（题5分30分）
1 （1）保护系统元件受高模电压损害防止高压低压信号系统损坏
（2）泄漏电流低测量放器输入端须提供偏流返回通路
（3）模抑制高直流低频信号(电压电流)进行准确安全测量
2 果步进电动机通电循环拍中交出现单双相通电状态种通电方式称单双相轮流通电方式A→ AB→ B→ BC→C → CA→…
3 周期T闭合时间τ外加固定直流电压U定频率开闭开关S加电动机电枢电枢电压波形列方波信号高度U宽度右图示电枢两端均电压：
式中 TUdU(0<<1) 导通率（称占空）
T变时改变导通时间改变电枢两端均电压Ud0~T改变时Ud零连续增U
4采样频率2倍信号频率正确复现原信号
5．传感器种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置敏感元件转换元件基电路
6单电压双电压斩波恒流恒流源
三计算题（20分）
（）（10分）K1 M3 Z100 α3601*3*10012º f600Hz
（二）（10分）100：1400：x4 mm四细分：400：1400：x1mm分辨率：1÷40025(μm)
四综合分析题（30分）
（）（15分）采样程采样开关（采样单元）模拟信号定时间间隔抽样成离散模拟信号程采样离散模拟信号质模拟信号未数量化直接送入计算机需数量化变成数字信号计算机接受处理
量化程（简称量化）组数码（二进制码）逼离散模拟信号幅值转换成数字信号计算机数值信号限数码逼模拟信号似处理方法信号进入计算机处理DA转换输出
DA转换器数字量转换成模拟量装置模拟量输出DA转换器输出保持器组成务微机输出数字量转换成模拟量路模拟量输出通道结构形式取决输出保持器结构形式保持器般数字保持方案模拟保持方案两种决定模拟量输出通道两种基结构形式
（二）（15分）略
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目 录
机电体化复题 2
机电体化复题参考答案 6
机电体化技术试题 11
答案评分标准 14
机电体化复题 18
名词解释 18
二填空题 19
三简答题 20
四选择题（答案） 23
五应题 24
机电体化技术试卷（） 27
机电体化技术试卷 ()答案 29
机电体化技术试卷 (二) 31
机电体化技术试卷(二) 答案 34
机电体化技术试卷 (三) 37
机电体化技术试卷 (三)答案 40
机电体化技术试卷 (四) 42
机电体化技术试卷 (四) 答案 44
机电体化技术试卷 (五) 47
机电体化技术试卷 (五) 答案 49
机电体化系统设计试题 53
填空题（空1分20分） 53
二简答题（题5分30分） 53
三计算题（20分）（题答案写答题纸） 54
四综合分析题（30分） 54
机电体化系统设计试题答案 55
填空题（空1分20分） 55
二简答（题5分30分） 55
三计算题（20分） 55
四综合分析题（30分） 56
机电体化复题
名词解释
1机电体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 IO接口
8 IO通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）
二判断题：
1 计算机接口技术中IO通道IO接口 （ × ）
2 滚珠丝杆锁（ √ ）
3 采种控制方案系统控制精度总高检测装置精度（ × ）
4 异步通信字符传输信息单位（ √ ）
5 步通信常行通信（ × ）
6 条件IO方式常中断控制中（ × ）
7影响螺旋传动素判断述观点正确错误
（1）影响传动精度螺距误差中径误差牙型半角误差（√）
（2）螺杆轴窜动误差影响传动精度素（ √ ）
（3）螺杆轴线方移动件运动方行形成误差影响传动精度素（√）
（4）温度误差影响传动精度素（√）
三单项选择题
1 步进电动机称电脉马达通（ B ） 决定转角位移种伺服电动机
A 脉宽度 B 脉数量
C 脉相位 D 脉占空
2 交流感应电动机转差率s范围（ B）
A1
A机器 B计算机集成系统 C脉宽调制 D编程控制器
4 PD称（ B ）控制算法
A例 B例微分 C例积分 D例积分微分
5数控系统中复杂连续轨迹通常采（ A ）方法实现
A插补 B切割 C画线 D动
四填空题
1 计算机外部交换信息中数传输方式分 ： 串行 通信 行 通信
2 微机控制系统中输入输出通道般包括 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 四种通道
3 伺服系统中满足系统工作求情况首先应保证系统稳定性精度量高伺服系统响应速度
4 般说伺服系统执行元件分电磁式 液压式 气压式 等四类型
5 SPWM变频调速系统中通常载波等腰三角波 调制波正弦波
6 异步交流电动机变频调速：
a) 基频（额定频率）恒磁通变频调速属恒转矩 调速方式
b) 基频（额定频率）弱磁通变频调速属恒功率调速方式
7 开环步进电动机控制系统 环形分配器 功率驱动器 步进电机等组成
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 实现步进电动机通电
14 环形分配三种常方法：1）计算机软件
2） 硬件分配3）专环形分配器
9 根计算机控制中应方式计算机控制系统分四类：
1）操作指导控制系统2）直接控制系统
3）监督计算机控制系统4）分级计算机控制系统
10．应工业控制计算机：
1）单片机 2）PLC3）总线工控机等类型
11干扰传播途径二种方式中传导耦合方式：干扰信号量
电压电流形式通金属导体传递
12 抑制电磁干扰常方法屏蔽隔离 滤波 接合理布局软件抗干扰技术
13 电场屏蔽通常铜铝等导电性良 金属材料作屏蔽体应保持良接
14．根频率特性解释列滤波器作：
1）低通滤波器：低频成分通高截止频率成分受抑制衰减通
2）带通滤波器：某频带成分 通低截止频率成分高_截止频率成分成分抑制通
五简答题
1 试简述光电式转速传感器测量原理
2 试述编程控制器工作原理
3 模拟输入通道中采样保持器什作？否模拟输入通道中必须采采样保持器？什？
4 柔性制造系统特点？
5 步进电动机什电机？驱动电路功什
6 伺服控制系统般包括部分？部分实现种功？
六 解答题 (题5分40分)
1．简述典型机电体化系统基组成素
2．直齿圆柱齿轮传动机构中消齿侧隙常方法？
3．简述机电体化机械系统基求机械系统组成
4 简述微机控制系统中IO控制方式IO接口编址方式
5．简述伺服系统结构组成
6．DAC0832三种输入工作方式？二种输出工作方式？
7 脉电源通环形分配器脉分配五相十拍通电步进电机定子励磁绕组测步进电机转速100rmin已知转子24齿求：
1）步进电机步距角 2）脉电源频率
8 测量某加热炉温度范围100~1124℃线性温度变送器输出0~5VADC0809转换器输入微机控制系统中试求测量该温度环境分辨率精度
七计算题
1 某光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
2 12位AD转换器参考电压 ± 2 5V试求出采样量化单位q 输入信号1V问转换输出数值少
八综合应题 (题15分30分)
1分析图调整齿侧间隙原理
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2周弹簧调整法
2 分析图差动螺旋传动原理
设螺杆3左右两段螺纹旋相导程分Ph1Ph22动螺母
机电体化复题参考答案
名词解释
1 机电体化技术综合应机械技术微电子技术信息处理技术动控制技术检测技术电力电子技术接口技术系统总体技术等群体技术系统出发点佳功价值系统工程技术
2 伺服控制系统种够踪输入指令信号进行动作获精确位置速度动力输出动控制系统
3 闭环控制系统指具反馈控制系统
4 逆变器直流电变成交流电电路
5 SPWM指脉宽度正弦规律变化正弦波等效PWM波形
6 组成微机CPU存储器IO接口电路定时器计数器等制作块集成芯片构成完整计算机
7 IO接口电路简称接口电路机外围设备间交换信息连接部件（电路）机外围设备间信息交换中起着桥梁纽带作
8 IO通道称程通道计算机控制象间信息传送变换连接通道
9 串行通信数位进行传送传输程中位数占固定时间长度位位串行传送接收串行通信分全双工方式半双工方式步方式异步方式
10 硬件外设存间直接进行数交换（DMA）通CPU
五简答题
1 光电式转速传感器种角位移传感器装测轴(测轴相连接输入轴)带缝隙圆盘光源光电器件指示缝隙盘组成光源发生光通缝隙圆盘指示缝隙射光电器件缝隙圆盘测轴转动时圆盘缝隙间距指示缝隙间距相圆盘转周光电器件输出圆盘缝隙数相等电脉根测量单位时间脉数N测出转速
式中 Z——圆盘缝隙数
n——转速(r／min)
t——测量时间(s)
2 编程控制器两种基工作状态运行（RUN）停止（STOP）状态种状态PLC反复断重复进行直PLC停机次循环中处运行（RUN）状态编程控制器完成5阶断图示处停止（STOP）状态PLC循环进行部处理通信服务
3 种AD转换器需定时间完成量化编码操作转换程中模拟量发生变化否直接影响转换精度采样保持器（SamPLEHold）AD转换时保证输入AD转换器模拟量发生变化
模拟输入通道中定非采采样保持器输入模拟量信号变化缓慢时省采样保持器
4 （1）柔性高适应品种中批量生产（2）系统机床工艺力相互补充相互代（3）混流加工零件（4）系统局部调整维修中断整系统运作（5）层计算机控制层计算机联网（6）进行三班干预生产
5 步进电动机称电脉马达通脉数量决定转角位移种伺服电动机成较低易采计算机控制直流＼交流电动机组成开环控制系统精度高广泛应开环控制伺服系统中步进电动机驱动电路实际功率开关电路步进电动机输出足够转矩驱动负载工作提供足够功率控制信号
6 伺服控制系统般包括控制器控象执行环节检测环节较环节等五部分
较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号通常专门电路计算机实现
控制器通常计算机PID控制电路务较元件输出偏差信号进行变换处理控制执行元件求动作
执行元件控制信号求输入种形式量转化成机械驱动控象工作机电体化系统中执行元件般指种电机液压气动伺服机构等
控象指控制机构装置直接完成系统目体般包括传动系统执行装置负载
检测环节指够输出进行测量转换成较环节需量纲装置般包括传感器转换电路
六 解答题 (题5分40分)
1． 1）机械体2）动力驱动3）传感测试部分4）执行机构
5）控制信息处理单元
2．1）偏心轴套调整法 2）双片薄齿轮错齿调整法
3． 机械系统基求：高精度快速响应良稳定性
机械系统组成：传动机构导机构执行机构
4 程序控制方式中断控制方式直接存储器存取方式
独立编址储存器统编址
5． 1) 较环节2) 控制器3) 执行环节4) 控象5) 检测环节
6．输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓方式（3）双缓方式
输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出
7 1) K2 M5 Z24 α3602*5*2415º
2) f400Hz
8 4 ℃ +2℃
七计算题
1) 100：1400：х
x4 mm
四细分：400：1400：х
x1mm
分辨率：1÷40025(μm)
2) qfmax－fmin2i5212000122
n350001222869
2869化二进制101100110101
八综合应题 (题15分30分)
1 锥齿轮4传动轴7装压簧5轴力螺母6调节锥齿轮4压簧5作轴移动消啮合锥齿轮1间齿侧间隙
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2 螺杆转动角时动螺母2移动距离
（1）
果Ph1Ph2相差 L差动螺旋常种微动装置中
螺杆3左右两段螺纹旋相反螺杆转动角时动螺母2
移动距离
（2）
见时差动螺旋变成快速移动螺旋螺母2相螺母1快速趋离开种螺旋装置求快速夹紧夹具锁紧装置中
机电体化技术试题
填空(空2分20分)
1机电体化产品途划分
2．控制信息处理单元般控制计算机 组成
3．功率传动链中总折算惯量级传动分配应遵守 原
4．典型编程控制器编程器微处理器贮存器 等部分构成
5．传感器静态特性数 迟滞重复精度
二简答题(题4分20分)
1．什采机电体化技术提高系统精度
2．机电体化相关技术 3．转动惯量传动系统影响
4．简述机电体化产品设计中详细设计容 5．简述A／DD／A接口功
三分析题(20分)
1．已知数控机床控制系统图示试说明图中部分属机电体化系统巾基素
2．试分析图示传动系统中齿轮减速器传动误差工作台输出精度影响
四计算题(24分)
1．图示电机驱动系统已知工作台质量m50kg负载力F1＝1000N加速度10m／s2’丝杠直径d＝20mm导程t＝4mm齿轮减速i5总效率ŋ30％忽略丝杠惯量影响试计算电机驱动力矩
2．已知某工作台采直流电机丝杠螺母机构驱动已知工作台行程L250mm丝杠
导程t＝4mm齿轮减速i5求工作台位移测量精度o．005mm(忽略齿轮丝杠
传动误差)
(1)试采高速端测量方法确定旋转编码器转脉数
(2)传感器丝杠端部直接相连n500脉／转旋转编码器否合
五综合题(16分)
已知电机驱动三度位置控制系统单度驱动系统图示确定整系统
控制方案画出控制系统原理图(少提出两方案)
答案评分标准
(供参考)
填空[空2分20分)
1办公机电体化产品 产业机电体化产品 民机电体化产品
2．控制软件 硬件接口
3．前
4．电源 输入／输出接口
5．灵敏度 线性度
二简答题(题4分20分)
1．答：机电体化技术机械传动部分减少机械磨损配合间隙受力变形等
引起误差减少时采电子技术实现动检测控制补偿校正种干扰
素造成误差提高精度
2．答：机电体化相关技术：机械技术计算机信息处理技术系统技术白动控制技
术传感器测试技术伺服驱动技术
3．答：转动惯量增机械负载增加功率消耗系统相应速度变慢降低灵敏度
系统固频率降容易产生谐振
4．答：详细设计包括：系统总体设计业务分组机械体工具设计控制系统设
计：程序设计备系统设计完成详细设计书制造图样产品出厂文件设计
5．答：A／D接口功温度压力等物理量传感器变成电压电流等信号转换
数字量D／A接口二进制数字量转换成电压信号
三分析题(20分)
1(10分)解答：图中部分：
(1) 控制信息处理单元：键盘计算机显示(2)测试传感部分：光电编码器信号处理(3)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．(10分)解答：
齿轮传动链位电机前通道闭环外传动误差低频分量高频分量
通闭环控制消会影响输出精度
四计算题(24分)
1．(12分)解： (1)计算负载力 (4分)
负载力外负载力惯性负载力两部分构成
(1)高速端测量
设传感器转脉数n脉应工作台位移
满足题目求
(2)低速端测量
传感器直接丝杠连接减速关
知＝500脉／转编码器合
五综合题(16分)
解：工业PC机者单片机完成系统控制具体三种方案：
(1)工业PC机集中控制方案： 台工业PC机三度实现集中控制包括务理三度伺服控制系统原理图
(2)工业PC机单片机分级控制方案：台工业PC机三单片机通信三单片
机实现理单片机负责度伺服控制控制系统原理图
(3)单片机单片机分级控制方案：单片机作单片机三单片机通信三
单片机实现理单片机负责度伺服控制控制系统原理图
评分标准：正确回答出三种方案中意两满分
机电体化复题
名词解释
1 机电体化：机电体化技术综合应机械技术微电子技术信息处理技术动控制技术检测技术电力电子技术接口技术系统总体技术等群体技术实现种技术功复合佳功价值系统工程技术
2柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）两台两台加工中心数控机床组成加工动化基础实现物料流信息流动化
3传感器：传感器适机电体化系统中缺少组成部分种非电量转换成电量系统运行中需身外界环境参数状态进行检测变成系统识电信号传递控制单元
4伺服电动机：伺服电动机称控制电机起动停止转速转角输入电压信号相位改变改变输入电压信号称控制信号控制电压改变控制信号改变电动机转速转驱动工作机构完成求种动作
5感应步器 感应步器种应电磁感应原理制造高精度检测元件直线圆盘式两种分作检测直线位移转角
6机接口：机接口（HMI）操作者机电系统（控制微机）间进行信息交换接口完成输入输出两方面工作
7PLC：编程控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC种继电器控制计算机控制基础开发出逐渐发展成微处理器核心动化技术计算机技术通信技术融体新型工业动控制装置广泛应种生产机械生产程动控制中
8变频器：变频器利电力半导体器件通断作工频电源变换频率电控制装置实现交流异步电机软起动变频调速提高运转精度改变功率素流压载保护等功
9通信协议：通信协议指通信双方交换信息建立规定程包括逻辑电定义应种物理传输介质数帧格式通信站址确定数传输方式等
10MPS系统：模块化生产加工系统（Modular Production System）简称MPS系统德国FESTO公司结合现代工业特点研制开发模拟动化生产程集机械电子传感器气动通信体高度集成机电体化装置
二填空题
1电感式传感器种微位移变化量转变成电感变化量位移传感器
2光电编码器根结构分增量式绝式
3热电阻温度传感器工作原理基金属热电阻效应
4热电偶温度传感器工作原理基物体热电效应
5伺服系统技术求系统精度稳定性响应特性工作频率
6液压系统般包括动力元件执行元件控制元件辅助元件四部分
7典型气动驱动系统气源装置执行元件控制元件辅助元件组成
8机电控制系统机械装置包括传动机构导机构执行器三部分
9机电体化机械系统设计包括两环节：静态设计动态设计
10欠电流继电器利常开触点串接控线路中起欠流保护
11电流继电器利常闭触点串接控线路中起流保护
12接口基功数格式转换放通信联络
13伺服系统基组成包括控制器执行环节检测装置较环节
14工作接分点接点接
15机电体化产品途划分办公机电体化产品产业机电体化产品民机电体化产品
16典型编程控制器编程器微处理器存储器电源输入／输出接口等部分构成
17S7200 PLC控制程序通常户程序数块参数组成
18PLC根数传输方式分行串行通信通信方式
19PLC串行通信接口RS232CRS485RS422
20S7200通信协议PPI协议
21交直交变频器部电路整流电路直流中间电路逆变电路控制电路组成
22机电体化系统常源电力源液压源气压源
三简答题
1 机电体化系统基构成素？
答：较完整机电体化控制系统包括基素：机械体动力源传感装置驱动执行机构控制器等素环节间通接口相联系
2 测试传感部分作
答：测试传感部分作：系统运行中需身外界环境种参数状态进行检测传输信息处理单元分析处理产生控制信息
3 传感器分类？
答：传感器分类方法种：途工作原理变换原理输出信号性质分类
4 简述步进电动机驱动电路组成
答：步进电动机驱动电路脉信号发生器分频器脉分配器脉放器组成
5 简述直流伺服电机两种控制方式特点
答：直流伺服电动机控制方式两种：种电枢电压控制定子磁场变情况通控制施加电枢绕组两端电压信号控制电动机转速输出转矩种励磁磁场控制通改变励磁电流改变定子磁场强度控制电动机转速输出转矩
采电枢电压控制方式时定子磁场保持变电枢电流达额定值相应输出转矩达额定值种方式称恒转矩调速方式采励磁磁场控制方式时电动机额定运行条件磁场已接饱通减弱磁场方法改变电动机转速电枢电流允许超额定值着磁场减弱电动机转速增加输出转矩降输出功率保持变种方式称恒功率调速方式
6 什说接触器锁线路具欠压失压保护作？
失压欠压时接触器线圈电磁吸引力消失足接触器触点释放断开控制线路电动机电路断开
7 简述PLC系统继电器接触器控制系统区
答：1）控制方式：继电器控制系统控制采硬件接线实现利继电器机械触点串联联极延时继电器滞动作等组合形成控制逻辑完成定逻辑控制PLC控制系统采存储逻辑控制逻辑程序方式存储存中改变控制逻辑需改变程序称软接线
2）工作方式：继电器控制系统采行工作方式PLC控制系统采串行工作方式
3）控制速度：继电器控制系统控制逻辑触点机械动作实现控制工作频率低毫秒级机械触点抖动现象PLC控制系统程序指令控制半导体电路实现控制速度快微秒级严格步抖动
4）定时计数控制：继电器控制系统时间继电器滞动作实现延时控制时间继电器定时精度高受环境影响调整时间困难继电器控制系统具备计数功PLC控制系统半导体集成电路作定时器时钟脉晶体振荡器产生精度高调整时间方便受环境影响外PLC系统具备计数功
5）性维护性：继电器控制系统性较差线路复杂维护工作量PLC控制系统性较高外部线路简单维护工作量
8 PLC交流开关量输入模块直流开关量输入模块分适什场合？
答：交流输入模块电路中增加限流滤波整流三环节输入信号延迟时间直流输入电路长输入端高电压输入信号性直流输入电路高般说交流输入方式油雾粉尘等恶劣环境系统响应求高场合直流输入模块环境较电磁干扰轻系统响应求较高场合
9 PLC开关量输出模块种类型？驱动种负载？
答：PLC输出模块三种：继电器输出晶体输出晶闸输出继电器输出型交流输出直流输出晶体输出型直流输出双晶闸输出型控制外部交流负载
10 PWM脉宽调速原理
答：PWM英文Pulse Width Modulation(脉宽度调制)缩写定规律改变脉列脉宽度调节输出量波形种调值方式
11 控制系统接目
答：电路设备机壳等作零电位公参考点（）实现低阻抗连接称谓接接目两：安全例电子设备机壳机座等相接设备中存漏电时致影响身安全称安全接二系统提供基准电位例脉数字电路零电位点等抑制干扰屏蔽接等称工作接工作接包括点接点接两种方式
12 机电体化系统设计指标包括方面？
答：包括系统功性指标条件济效益
13．什采机电体化技术提高系统精度
答：机电体化技术机械传动部分减少机械磨损配合间隙受力变形等
引起误差减少时采电子技术实现动检测控制补偿校正种干扰素造成误差提高精度
14．机电体化相关技术
答：机电体化相关技术：机械技术计算机信息处理技术系统技术白动控制技术传感器测试技术伺服驱动技术
15．简述机电体化产品设计中详细设计容
答：详细设计包括：系统总体设计业务分组机械体工具设计控制系统设计程序设计备系统设计完成详细设计书制造图样产品出厂文件设计
16．简述A／DD／A接口功
答：A／D接口功温度压力等物理量传感器变成电压电流等信号转换数字量D／A接口二进制数字量转换成电压信号
17 机电体化产品机械传动系统求？
答：机电体化系统机械传动系统求：精度稳定性快速响应性应满足型轻量高速低击振动低噪声高性
18 S7200 PLC硬件资源寻址？
答：S7200 PLC硬件资源包括输入输出映寄存器区（IQ）标志位存储器区（M）特殊标志位存储器区（SM）定时器存储器区（T）计数器存储器区（C）序控制标志位区（S）变量存储器区（V）局部存储器区（L）累加器（AC）高速计数器（HC）模拟量输入输出寄存器（AIAQ）等S7200 PLC寻址方式立数寻址直接寻址间接寻址三类
四选择题（答案）
1受控变量机械运动种反馈控制系统称( )
A序控制系统 B伺服系统 C数控机床 D工业机器
2直流测速发电机输出转速( )
A成正交流电压 B成反交流电压
C成正直流电压 D成反直流电压
3某4极交流感应电动机电源频率50Hz转差率002时转速( )
A1450［rmin］ B1470［rmin］
C735［rmin］ D2940［rmin］
4计算步进电动机转速公式( )
A BTsmcos C D 180°
5图示利继电器触点实现逻辑函数( )
A(A+ )·( +B)
BA· + ·B
C(A+B)·( + )
DA·B+ ·
6 Mechatronics两学科领域名称组合两学科（ ）
A．机械学信息技术 B．机械学电子学
C．机械学动化技术 D．机械学计算机
7 计算机集成制造系统包括（ ）
A．CADCAPPCAM B．FMS
C．计算机辅助生产理 D．ABC
8 直流伺服电动机控制电压输出转速间函数关系式称（ ）
A．转速特性 B．调节特性 C．工作特性 D．机械特性
9 步进电机转子齿数变条件拍数变成原2倍步距角原（ ）
A．05倍 B．2倍 C．025倍 D．变
10 感应步器检测（ ）
A．位置 B．加速度 C．速度 D．位移
11 机电体化国外称（ ）
A．Machine B．Electronics C．Mechatronics D．AB
12 机电体化产品动力驱动部分功（ ）
A．提供动力 B．传递运动 C．传递动力 D．ABC
13 交流伺服电机中控制绕组励磁绕组空间相差电角度（ ）
A．60° B．45° C．0° D． 90°
14 光栅式位移传感器栅距W莫尔条纹间距B倾斜角θ间关系（ ）
A． B． C． D．
15 差分变压器传感器属（ ）
A．涡流式 B．感型 C．互感型 D．变磁阻式
16 动控制系统中伺服电机通常控制系统（ ）
A．开环控制 B．CD C．全闭环控制 D．半闭环控制
五应题
1采PLC设计二台电动机AB工作系统
（1） 钮X1A电动机起动钮X2A电动机停止（输出Y1）
（2） 钮X3B电动机起动钮X4B电动机停止（输出Y2）
（3） A电动机工作中B电动机工作
求：画出梯形图写出助记符指令程序
答：(1)梯形图：
（2）助记符指令程序：
STR X1
OR Y1
AND NOT X2
OUT Y1
STR X3
OR Y2
AND NOT X4
AND Y1
OUT Y2
2图车送料程示意图现采编程控制器控制写出车PLC控制梯形图车送料程：车处左限位开关ST1处时启动钮车右运行碰右限位开关ST2车开始装料装料时间15秒然车左运行碰左限位开关ST1车开始卸料卸料时间10秒完成次动作时候压停止钮车停止动作根述描述写出PLC控制梯形图
输入输出点分配
输入
输出
启动钮
X400
右行电磁阀
Y430
时间继电器1（15秒）
T450
ST2
X401
装料电磁阀
Y431
时间继电器2（10秒）
T451
ST1
X402
左行电磁阀
Y432
停止钮
X403
卸料电磁阀
Y433
4图欲编程控制器控制天塔闪光灯示意图控制求： 启动钮 L2L4L6L8亮1秒灭接着L3L5L7L9亮1秒灭接着L2L4L6L8亮1秒灭循环根述描述写出PLC控制梯形图
输入输出点分配
输入
输出
启动钮
X400
L2
Y430
时间继电器1（1秒）
T450
停止钮
X401
L4
Y431
时间继电器2（1秒）
T451
L6
Y432
L8
Y433
L3
Y434
L5
Y435
L7
Y436
L9
Y437
机电体化技术试卷（）
名词解释 (题2分10分)
1 测量2灵敏度3 压电效应4 动态误差 5 传感器
二填空题 （题2分20分)
1 滚珠丝杆中滚珠循环方式： __________________________
2 机电体化系统设计指标评价标准应包括 __________ __________
__________ __________
3 序控制系统预先规定次序完成系列操作系统序控制器通常___________________________________
4 某光栅条纹密度50条mm光栅条纹间夹角θ0001孤度莫尔条纹宽度_______________________
5 连续路径控制类中控制工具意直线曲线运动必须时控制轴______________________步协调达目标点
6 某4极交流感应电机电源频率50Hz转速1470rmin转差率_____________
7 齿轮传动总等效惯量传动级数__________________________________________
8 累计式定时器工作时_____________________________________________________
9 复合控制器必定具__________________________________
10 钻孔点焊通常选_______________________________________类型
三选择题 （题2分10分）
1 般说果增幅值穿越频率ωc数值动态性指标中调整时间ts ( )
A 产 B 减 C 变 D 定
2 加速度传感器基力学模型 ( )
A 阻尼—质量系统 B 弹簧—质量系统 C 弹簧—阻尼系统 D 弹簧系统
3 齿轮传动总等效惯量传动级数 ( )
A 关 B 关 C 定级数关 D 定级数关
4 序控制系统预先规定次序完成系列操作系统序控制器通常 ( )
A 单片机 B 2051 C PLC D DSP
5伺服控制系统般包括控制器控象执行环节较环节（ ） 等五部分
A 换结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节
四判断题 （题2分10分)
1伺服控制系统较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出 输入间偏差信号（ ü ）
2电气式执行元件电转化成机械力机械力驱动执行机构运动交流电机直流电机力矩电机步进电机等（ ）
3直流伺服电动机说机械特性越硬越（ ü ）
4步进电机步距角决定系统位移步距角越位移控制精度越低（ ）
5伺服电机驱动电路控制信号转换功率信号电机提供电控制装置称变流器包括电压电流频率波形相数变换（ ü ）
五问答题 （题10分30分)
1 步进电动机常驱动电路种类型
2 什步进电机特性
3 机电体化系统设计指标体应包括方面
六分析计算题 (题10分20分)
1 三相变磁阻式步进电动机转子齿数Z100双拍制通电求电动机转速120rmin输入脉频率少步距角少
2 采PLC设计二电磁阀AB工作系统
1) 钮x1A电磁阀开钮x2A电磁阀关闭 (输出y1)
2) 钮x3B电磁阀开钮x4B电磁阀关闭 (输出y2)
3) B电磁阀工作中A电磁阀工作
求：画出梯形图写出助记符指令程序
机电体化技术试卷 ()答案
名词解释 (题2分10分)
1 助专门设备通定方法测象收集信息取数概念程
2 指稳态输出变化量ΔY输入变化量ΔX值传感器灵敏度
SdydxΔYΔX
3 某电介质着定方施加力产生变形时部会产生极化现象时两表面产生符号相反电荷外力掉重新恢复带电状态种现象称压电效应
4 动态误差测量时间变化程中进行测量时产生附加误差称动态误差
5 传感器种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置
二填空题 （题2分20分)
1 循环 外循环
2 性指标 系统功 条件 济效益
3 PLC 4 20mm 5 位置速度 6 002 7 增加减 8 2 9 前馈控制器 10 简单直线运动控制
三选择题 （题2分10分）
1 B2 A3 C4 C5D
四判断题 （题2分10分)
1√2×3√4×5√
五问答题 （题10分30分)
1 单电源驱动电路 双电源驱动电路 斩波限流驱动电路
2 步距误差 步距误差直接影响执行部件定位精度
静转矩 指步进电动机某相始终通电处静止动状态时承受外加转矩输出电磁转矩反映步进电动机制动力低速步进运行时负载力
启动矩频特性 空载时步进电动机静止突然启动失步进入稳速运行允许高频率称高启动频率启动频率负载转矩关
运行矩频特性 步进电动机连续运行时接受高频率称高工作频率步距角起决定执行部件运行速度
相电压相电流 分指步进电动机相绕组允许施加电源电压流电流
3 应包括系统功性指标条件济效益
六分析计算题 (题10分20分)
1 20KHz 36º
2 (1) 梯形图：（２）助记符指令程序：
STR X1
OR Y1
AND NOT X2
OUT Y1
STR X3
OR Y2
AND NOT X4
AND Y1
OUT Y2
机电体化技术试卷 (二)
名词解释 (题2分10分)
1线性度2伺服控制系统3三相六拍通电方式4传感器5系统精度
二填空题 （题2分20分)
1计算机控制中应方式_____________________________
2 滚珠丝杆螺母副结构两类： _____________________________
3应工业控制计算机 ______________________________等类型
4 机电体化系统设计指标评价标准应包括________________________________
5编程控制器_____________________________等辅助模块组成
6 序控制系统预先规定次序完成系列操作系统序控制器通常_______________________________________________________
7现常总线工控制机 ________ PC总线工业控制机CAN总线工业控制机等
8隔离放器中采耦合方式两种_____________________________
9 某光栅条纹密度50条mm光栅条纹间夹角θ0001孤度
莫尔条纹宽度_______________________
10 采样保持器保持阶段相_____________________________
三选择题 （题2分10分）
1典型机电体化系统应包含基素：
A 机械体 B 动力驱动部分 C 执行机构 D 控制信息处理部分
2机电体化系统（产品）开发类型
A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D
3机电体化系统（产品）设计方案常方法
A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D
4机电体化高性化般包含
A高速化 B高精度 C高效率 D高性
5抑制干扰措施包括
A屏蔽 B隔离 C滤波 D接软件处理等方法
四判断题 （题2分10分)
1变流器中开关器件开关特性决定控制电路功率响应速度频带宽度性等指标（ ）
2伺服控制系统较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号（ ü ）
3感应步器种应电磁感应原理制造高精度检测元件直线圆盘式两种分作检测直线位移转角（ ）
4数字式位移传感器光栅磁栅感应步器等特点利身物理特征制成直线型圆形结构位移传感器输出信号脉信号脉代表输入位移量通计数脉统计位移尺寸（ ü ）
5FMC控制系统般分二级分单元控制级设备控制级（ ）
五问答题 （题10分30分)
1计算机控制系统中软件进行干扰防护
2滚珠丝杠副轴间隙系统影响？处理？
3机电体化系统中计算机接口电路通常光电藕合器光电藕合器作？
六综合应题 (题10分20分)
1编写程序：单片机读P10状态状态传P17指示灯P10高电时指示灯亮低电时指示灯亮采中断完成输入输出程中断次完成读写程
2 光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
机电体化技术试卷(二) 答案
名词解释 (题2分10分)
1谓传感器线性度输出量输入量间实际关系曲线偏离直线程度称 非线性误差
2种够踪输入指令信号进行动作获精确位置速度动力输出动控制系统
3果步进电动机通电循环拍中交出现单双相通电状态种通电方式称单双相轮流通电方式A→ AB→ B→ BC→C → CA→…
4种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置
5指输出量复现输入信号求精确程度
二填空题 （题2分20分)
1 操作指导控制系统
分级计算机控制系统
监督计算机控制系统（SCC）
直接数字控制系统
2 外循环插式 循环反器式 3单片机 PLC 总线工控机 4 性指标 系统功 条件 济效益
5CPU 存储器 接口模块 6 PLC 7STD总线工业控制机 8变压器隔离 光电隔离 9 20mm 10 模拟信号存储器
三选择题 （题2分10分）
1 A B C D 2A B C 3A B C D 4A B C D 5A B C D
四判断题 （题2分10分)
1（√）2（√）3（√）4（√）5（√）
五问答题 （题10分30分)
1软件滤波软件识信号干扰信号滤干扰信号方法称软件滤波
软件陷井
软件门狗（WATCHDOG）硬件（软件）办法求监控定时器定时检查某段程序接口超定时间系统没检查段程序接口时认定系统运行出错（干扰发生）通软件进行系统复位事先预定方式运行
2果滚珠螺旋副中轴间隙载荷作滚珠滚道接触处弹性变形螺杆反转动时产生空回误差消空回误差螺杆装配两螺母12调整两螺母轴位置两螺母中滚珠承受载荷前定压力分压螺杆螺纹滚道相反侧面产生定变形消轴间隙提高轴刚度常调整预紧方法列三种垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式
3（1）保护系统元件受高模电压损害防止高压低压信号系统损坏
（2）泄漏电流低测量放器输入端须提供偏流返回通路
（3）模抑制高直流低频信号(电压电流)进行准确安全测量
利光电耦合方式实现载波调制获10kHz带宽隔离性变压器耦合
六综合应题 (题10分20分)
1
2 光栅时位移
细分前4mm 细分 1mm
测量分辨率
细分前001 mm线 细分0025
机电体化技术试卷 (三)
名词解释 (题2分10分)
1机电体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5 SPWM
二 判断题：(题1分10分)
1 计算机接口技术中IO通道IO接口 （ ）
2 滚珠丝杆锁（ ）
3 采种控制方案系统控制精度总高检测装置精度（ ）
4 异步通信字符传输信息单位（ ）
5 步通信常行通信（ ）
6 条件IO方式常中断控制中（ ）
7影响螺旋传动素判断述观点正确错误
（1）影响传动精度螺距误差中径误差牙型半角误差（ ）
（2）螺杆轴窜动误差影响传动精度素（ ）
（3）螺杆轴线方移动件运动方行形成误差影响传动精度素（ ）
（4）温度误差影响传动精度素（ ）
三选择题 (题1分40分)
1 计算机外部交换信息中数传输方式分 ： 通信
通信
2 微机控制系统中输入输出通道般包括
四种通道
3 伺服系统中满足系统工作求情况首先应保证系统 量高伺服系统响应速度
4 般说伺服系统执行元件分
等四类型
5 SPWM变频调速系统中通常载波 调制波
6 异步交流电动机变频调速：
1） 基频（额定频率）恒磁通变频调速属 调速方式
2） 基频（额定频率）弱磁通变频调速属 调速方式
7 开环步进电动机控制系统 等组成
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 实现步进电动机通电
14 环形分配三种常方法：1）
2） 3）
9 根计算机控制中应方式计算机控制系统分四类：1） 2）
3） 4）
10．应工业控制计算机：
1） 2） 3） 等类型
11干扰传播途径二种方式中传导耦合方式：干扰信号量
形式通金属导体传递
12 抑制电磁干扰常方法屏蔽 合理布局软件抗干扰技术
13 电场屏蔽通常 金属材料作屏蔽体应保持良
14．根频率特性解释列滤波器作：
1）低通滤波器： 通高 受抑制衰减通
2）带通滤波器： 通高 部分
A 换结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节
四 解答题 (题8分40分)
1．简述典型机电体化系统基组成素
2．直齿圆柱齿轮传动机构中消齿侧隙常方法？
3．简述机电体化机械系统基求机械系统组成
4 简述微机控制系统中IO控制方式IO接口编址方式
5．简述伺服系统结构组成
6．DAC0832三种输入工作方式？二种输出工作方式？
7 步进电动机控制系统中电动机通丝杠螺母带动执行部件运动
已知：步距角θ脉数 N 频率 f 丝杠导程 p 试求执行部件
位移量 L
移动速度 V
8 测量某加热炉温度范围100~1124℃线性温度变送器输出0~5VADC0809转换器输入微机控制系统中试求测量该温度环境分辨率精度
机电体化技术试卷 (三)答案
名词解释 (题2分10分)
1 机电体化技术综合应机械技术微电子技术信息处理技术动控制技术检 测技术电力电子技术接口技术系统总体技术等群体技术系统出发点佳 功价值系统工程技术
2 伺服控制系统种够踪输入指令信号进行动作获精确位置速度动力输出动控制系统
3 闭环控制系统指具反馈控制系统
4 逆变器直流电变成交流电电路
5 SPWM指脉宽度正弦规律变化正弦波等效PWM波形
二 判断题 (题1分10分)
1 （×）2 （√）3 （×）4 （√）5 （×）6 （×）
7 （√）（√）（√）（√）
三选择题 (题1分40分)
1 串行通信 行通信
2 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
3 稳定性精度
4 电磁式 液压式 气压式
5 等腰三角波 正弦波
6 恒转矩 恒功率
7 环形分配器 功率驱动器 步进电机
8 计算机软件 硬件分配 专环形分配器
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
计算
9 操作指导控制系统 直接控制系统 监督计算机控制系统 分级计算机控制系统
10．单片机 PLC 总线工控机
11 电压 电流
12 隔离 滤波 接
13 铜 铝等导电性良 接
14．1） 低频成分 截止频率成分
2）某频带成分 截止频率成分 截止频率成分
四 解答题 (题8分40分)
1． 1）机械体2）动力驱动3）传感测试部分4）执行机构
5）控制信息处理单元
2．1）偏心轴套调整法 2）双片薄齿轮错齿调整法
3． 机械系统基求：高精度快速响应良稳定性
机械系统组成：传动机构导机构执行机构
4 程序控制方式中断控制方式直接存储器存取方式
独立编址储存器统编址
5． 1) 较环节2) 控制器3) 执行环节4) 控象5) 检测环节
6．输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓方式（3）双缓方式
输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出
7 L (θp360°)N V (θp360°)f
8 4 ℃ +2℃
机电体化技术试卷 (四)
名词解释 (题2分10分)
1 变频调速
2 FMS
3 响应特性
4 敏感元件
5 压电效应
二选择题 （题2分10分）
1伺服控制系统般包括控制器控象执行环节较环节_________等五部分
A 换结构 B 转换电路
C 存储电路 D检测环节
2检测环节够输出进行测量转换成较环节需量纲般包括传感器 _______
A 控制电路 B 转换电路
C 调制电路 D 逆变电路
3异步电动机进行调速方法_______
A 改变电压 B 改变电动机供电频率
C 改变电压相位 D 改变电动机转子绕组匝数
4执行元件：量变换元件控制机械执行机构运动分 ________液压式气动式等
A 电气式 B 电磁式
C 磁阻式 D 机械式
5步进电动机称电脉马达通 ________ 决定转角位移种伺服电动机
A 脉宽度 B 脉数量
C 脉相位 D 脉占空
三简答题 (题10分30分)
1什传感器？传感器功什？部分组成？部分作相互关系？
2 试简述采样保持器原理
3 工业控制计算机种类型分适场合？
四简单应题 (题10分20分)
1 刻线1024增量式角编码器安装机床丝杠转轴已知丝杠螺距2mm编码器10秒输出307200脉试求刀架位移量丝杠转速分少？
2 脉电源通环形分配器脉分配五相十拍通电步进电机定子励磁绕组测步进电机转速100rmin已知转子24齿求：
1）步进电机步距角
2）脉电源频率
五综合应题 (题15分30分)
1 三相变磁阻式步进电动机转子齿数Z100双拍制通电求电动机转速120rmin
输入脉频率少步距角少
2 根面电路图编写利该接口电路次完成AD转换转换结果高8位放入R2中低8位放入R3中程序段
机电体化技术试卷 (四) 答案
名词解释 (题2分10分)
1采改变电机通电频率方式改变电机转速调速方式
2 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）两台两台加工中心数控机床组成加工动化基础实现物料流信息流动化基组成部分：动化加工设备工件储运系统刀具储运系统层计算机控制系统等
3 响应特性：指输出量输入指令变化反应速度决定系统工作效率
4 敏感元件直接感受测量变化输出测量成确定关系元件
5 压电效应：某电介质着定方施加力产生变形时部会产生极化现象时两表面产生符号相反电荷外力掉重新恢复带电状态种现象称压电效应
二选择题 （题2分10分）
1 D2 B3 B4 A5 B
三简答题 (题10分30分)
1 传感器种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置
传感器功：感二传
组成：传感器般敏感元件传感元件转换电路三部分组成
敏感元件：直接感受测量变化输出测量成确定关系元件
转换元件：敏感元件输出转换元件输入输入转换成电路参量
基转换电路：述电路参量进入基转换电路中转换成电量输出
传感器完成测参数电量基转换
2 采样保持存储电容C模拟开关S等组成图示S接通时输出信号踪输入信号称采样阶段S断开时电容C二端直保持断开电压称保持阶段
构成简单采样保持器实际采样保持器具足够精度般输入级输出级均采缓器减少信号源输出阻抗增加负载输入阻抗电容选择时适宜保证时间常数适中选漏泄电容
3 工业控制计算机单片微型计算机编程序控制器（PLC）总线工控机等类型根机电体化系统控制参数复杂程度选微型计算机
单片机编程控制器控制量开关量少量数信息模拟量系统数处理量系统采基类总线结构工控机STD总线工控机IBMPC总线工控机Multibus工控机等层次复杂机电体化系统采分级分步式控制系统种控制系统中根级控制象特点分采单片机编程控制器总线工控机微型机分完成功
四简单应题 (题10分20分)
1 10s转轴转少转：
307200÷1024300（转）
位移量（∵螺距 T2mm）
∴300×2600 (mm)
转速： 300÷1030（转秒）
2 1) K2 M5 Z24 α3602*5*2415º
2) f400Hz
五综合应题 (题15分30分)
1 K1 M3 Z100 α3601*3*10012º
f600Hz
2 MAIN： MOV R0#7CH 选择AD574令A00
MOVX @R0A 启动AD转换全12位
LOOP： NOP
JB P32LOOP 查询转换否结束
MOVX A@R0 读取高8位
MOV R2A 存R2中
MOV R0#7DH 令A01
MOVX A@R0 读取低4位尾40
MOV R3A 存入R3中
… …
机电体化技术试卷 (五)
名词解释 (题2分10分)
1 单片机
2 IO接口
3 IO通道
4 串行通信
5直接存储器存取（DMA）
二单项选择题(题2分10分)
1 步进电动机称电脉马达通 决定转角位移种伺服电动机
A 脉宽度 B 脉数量
C 脉相位 D 脉占空
2 交流感应电动机转差率s范围（ ）
A1
A机器 B计算机集成系统 C脉宽调制 D编程控制器
4 PD称（ ）控制算法
A例 B例微分 C例积分 D例积分微分
5数控系统中复杂连续轨迹通常采（ ）方法实现
A插补 B切割 C画线 D动
三简答题 (题5分30分)
1 试简述光电式转速传感器测量原理
2 试述编程控制器工作原理
3 模拟输入通道中采样保持器什作？否模拟输入通道中必须采采样保持器？什？
4 柔性制造系统特点？
5 步进电动机什电机？驱动电路功什
6 伺服控制系统般包括部分？部分实现种功？
四计算题 (题10分20分)
1 某光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
2 12位AD转换器参考电压 ± 2 5V试求出采样量化单位q 输入信号1V问转换输出数值少
五综合应题 (题15分30分)
1分析图调整齿侧间隙原理
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2周弹簧调整法
2 分析图差动螺旋传动原理
设螺杆3左右两段螺纹旋相导程分Ph1Ph22动螺母
机电体化技术试卷 (五) 答案
名词解释 (题2分10分)
1 组成微机CPU存储器IO接口电路定时器计数器等制作块集成芯片构成完整计算机
2 IO接口电路简称接口电路机外围设备间交换信息连接部件（电路）机外围设备间信息交换中起着桥梁纽带作
3 IO通道称程通道计算机控制象间信息传送变换连接通道
4 串行通信数位进行传送传输程中位数占固定时间长
度位位串行传送接收串行通信分全双工方式半双工方式步方式异步方式
5 硬件外设存间直接进行数交换（DMA）通CPU
二单项选择题(题2分10分)
1 B 2 B 3 C 4 C 5 A
三简答题 (题5分30分)
1 光电式转速传感器种角位移传感器装测轴(测轴相连接输入轴)带缝隙圆盘光源光电器件指示缝隙盘组成光源发生光通缝隙圆盘指示缝隙射光电器件缝隙圆盘测轴转动时圆盘缝隙间距指示缝隙间距相圆盘转周光电器件输出圆盘缝隙数相等电脉根测量单位时间脉数N测出转速
式中 Z——圆盘缝隙数
n——转速(r／min)
t——测量时间(s)
2 编程控制器两种基工作状态运行（RUN）停止（STOP）状态种状态PLC反复断重复进行直PLC停机次循环中处运行（RUN）状态编程控制器完成5阶断图示处停止（STOP）状态PLC循环进行部处理通信服务
3 种AD转换器需定时间完成量化编码操作转换程中模拟量发生变化否直接影响转换精度采样保持器（SamPLEHold）AD转换时保证输入AD转换器模拟量发生变化
模拟输入通道中定非采采样保持器输入模拟量信号变化缓慢时省采样保持器
4 （1）柔性高适应品种中批量生产（2）系统机床工艺力相互补充相互代（3）混流加工零件（4）系统局部调整维修中断整系统运作（5）层计算机控制层计算机联网（6）进行三班干预生产
5 步进电动机称电脉马达通脉数量决定转角位移种伺服电动机成较低易采计算机控制直流＼交流电动机组成开环控制系统精度高广泛应开环控制伺服系统中步进电动机驱动电路实际功率开关电路步进电动机输出足够转矩驱动负载工作提供足够功率控制信号
6 伺服控制系统般包括控制器控象执行环节检测环节较环节等五部分
较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号通常专门电路计算机实现
控制器通常计算机PID控制电路务较元件输出偏差信号进行变换处理控制执行元件求动作
执行元件控制信号求输入种形式量转化成机械驱动控象工作机电体化系统中执行元件般指种电机液压气动伺服机构等
控象指控制机构装置直接完成系统目体般包括传动系统执行装置负载
检测环节指够输出进行测量转换成较环节需量纲装置般包括传感器转换电路
四计算题 (题10分20分)
1) 100：1400：х
x4 mm
四细分：400：1400：х
x1mm
分辨率：1÷40025(μm)
2) 10s转轴转少转：
307200÷1024300（转）
位移量（∵螺距 T2mm）
∴300×2600 (mm)
转速： 300÷1030（转秒）
五综合应题 (题15分30分)
1 锥齿轮4传动轴7装压簧5轴力螺母6调节锥齿轮4压簧5作轴移动消啮合锥齿轮1间齿侧间隙
14－锥齿轮 23－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2 螺杆转动角时动螺母2移动距离
（1）
果Ph1Ph2相差 L差动螺旋常种微动装置中
螺杆3左右两段螺纹旋相反螺杆转动角时动螺母2
移动距离
（2）
见时差动螺旋变成快速移动螺旋螺母2相螺母1快速趋离开种螺旋装置求快速夹紧夹具锁紧装置中
机电体化系统设计试题
填空题（空1分20分）
1．滚珠丝杆中滚珠循环方式 两种
2．机电体化系统设计指标评价标准应包括括
3．伺服系统中满足系统工作求情况首先应保证系统 量高伺服系统响应速度
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39 实现步进电动机通电
环形分配三种常方法
5．抑制电磁干扰常方法屏蔽 合理布局软件抗干扰技术
6．机电体化系统般___________________________接口___________
___________________________等部分组成
7．机电体化系统（产品）设计类型致分________________适应性设计________________
二简答题（题5分30分）
1机电体化系统中计算机接口电路通常光电耦合器光电耦合器作？
2什三相六拍通电方式？
3简述PWM脉宽调速原理
4简述香农采样定理
5什传感器？部分组成？
6步进电动机常驱动电路中功率放电路种类型
三计算题（20分）（题答案写答题纸）
（）（10分）三相变磁阻式步进电动机转子齿数Z100双拍制通电求电动机转速120rmin输入脉频率少步距角少
（二）(10分) 光栅传感器刻线数100线mm设细分时测莫尔条纹数400试计算光栅位
移少毫米？四倍细分记数脉400光栅时位移少？测量分辨率少？
四综合分析题（30分）
（）分析说明图示计算机控制系统中信号变换传输程原理
（二）伺服控制系统般包括部分？部分实现种功？
机电体化系统设计试题答案
填空题（空1分20分）
1循环外循环 2性指标 系统功 条件 济效益 3稳定性4 1）采计算机软件分配器 2）规模集成电路搭接硬件分配器 3）专模块分配器 5隔离 滤波 接6机械体 动力驱动 执行机构 传感器检测部分 控制处理部分 7开发性设计 变参数设计
二简答（题5分30分）
1 （1）保护系统元件受高模电压损害防止高压低压信号系统损坏
（2）泄漏电流低测量放器输入端须提供偏流返回通路
（3）模抑制高直流低频信号(电压电流)进行准确安全测量
2 果步进电动机通电循环拍中交出现单双相通电状态种通电方式称单双相轮流通电方式A→ AB→ B→ BC→C → CA→…
3 周期T闭合时间τ外加固定直流电压U定频率开闭开关S加电动机电枢电枢电压波形列方波信号高度U宽度右图示电枢两端均电压：
式中 TUdU(0<<1) 导通率（称占空）
T变时改变导通时间改变电枢两端均电压Ud0~T改变时Ud零连续增U
4采样频率2倍信号频率正确复现原信号
5．传感器种定精确度测量转换确定应关系便应某种物理量 测量装置敏感元件转换元件基电路
6单电压双电压斩波恒流恒流源
三计算题（20分）
（）（10分）K1 M3 Z100 α3601*3*10012º f600Hz
（二）（10分）100：1400：x4 mm四细分：400：1400：x1mm分辨率：1÷40025(μm)
四综合分析题（30分）
（）（15分）采样程采样开关（采样单元）模拟信号定时间间隔抽样成离散模拟信号程采样离散模拟信号质模拟信号未数量化直接送入计算机需数量化变成数字信号计算机接受处理
量化程（简称量化）组数码（二进制码）逼离散模拟信号幅值转换成数字信号计算机数值信号限数码逼模拟信号似处理方法信号进入计算机处理DA转换输出
DA转换器数字量转换成模拟量装置模拟量输出DA转换器输出保持器组成务微机输出数字量转换成模拟量路模拟量输出通道结构形式取决输出保持器结构形式保持器般数字保持方案模拟保持方案两种决定模拟量输出通道两种基结构形式
（二）（15分）略
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