机电一体化复习题四
一、 名词解释
1. 单片机
2. I/O接口
3. I/O通道
4. 串行通信
5. 直接存储器存取（DMA）
二、判断题：
1．影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）
2．螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（ √ ）
3．螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）
4．温度误差是影响传动精度的因素（√）
三、填空题
1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为 ： 串行 通信和 并行 通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括 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. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
4. 一般来说，伺服系统的执行元件主要分为电磁式 液压式 气压式和其它 等四大类型。
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. 异步交流电动机变频调速：
a) 基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩 调速方式。
b) 基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速，属于恒功率调速方式。
7. 开环步进电动机控制系统，主要由. 环形分配器 功率驱动器 步进电机等组成。
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13. 实现步进电动机通电
14. 环形分配的三种常用方法是：1）计算机软件
2） 硬件分配，3）专用环形分配器
9. 根据计算机在控制中的应用方式，把计算机控制系统分为四类：
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．应用于工业控制的计算机主要有：
1）单片机 2）PLC，3）总线工控机等类型。
11.干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以
电压或电流的形式，通过金属导体传递。
12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离 滤波 接地合理布局和软件抗干扰技术。
13. 电场屏蔽----通常用铜、铝等导电性能良好 的金属材料作屏蔽体，并应保持良好接地。
14．根据频率特性解释下列滤波器的作用：
1）低通滤波器：只让低频成分通过，而高于截止频率成分受到抑制、衰减，不让通过。
2）带通滤波器：只让某一频带内的成分 通过，而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过。
四、简答题
1. 试简述光电式转速传感器的测量原理。
2. 试述可编程控制器的工作原理。
3. 在模拟输入通道中，采样/保持器有什么作用？是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器？为什么？
五、综合应用题 (每小题15分，共30分)
1.分析下图调整齿侧间隙的原理
1、4－锥齿轮 2、3－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2、周向弹簧调整法
2. 分析下图差动螺旋传动原理
设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同，且导程分别为Ph1和Ph2。2为可动螺母
机电一体化复习题参考
答案
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一 名词解释
1 它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。
2 I/O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
3 I/O通道也称为过程通道。它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
4 串行通信是数据按位进行传送的。在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。
5 硬件在外设与内存间直接进行数据交换（DMA）而不通过CPU
四、简答题
1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量单位时间内的脉冲数N，则可测出转速为
式中 Z——圆盘上的缝隙数；
n——转速(r／min)；
t——测量时间(s)。
2. 可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）和停止（STOP）状态。不管是在哪种状态，PLC都是反复不断地重复进行，直至PLC停机。在每次循环中，若处于运行（RUN）状态，可编程控制器完成5个阶断，如图所示。若处于停止（STOP）状态，PLC也要循环进行内部处理和通信服务。
3. 由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作，因此，在转换过程中，模拟量不能发生变化，否则，将直接影响转换精度。采样/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D转换时，保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。
模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器。当输入的模拟量信号变化缓慢时，也可省去采样/保持器。
五、综合应用题 (每小题15分，共30分)
1. 在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5，其轴向力大小由螺母6调节。锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动，从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。
1、4－锥齿轮 2、3－键
5－压簧 6－螺母 7－轴
2. 当螺杆转动
角时，可动螺母2的移动距离为
（1）
如果Ph1与Ph2相差很小，则 L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。
若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反，则当螺杆转动
角时，可动螺母2的
移动距离为
（2）
可见，此时差动螺旋变成快速移动螺旋，即螺母2相对螺母1快速趋近或离开。这种螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。
浙公网安备 33021202002483