现代控制工程复习题(带答案)

现代控制工程一、单项选择题1.低电压器通常指工作在交、直流电压（ ）以下的电路中起切换、通断、控制、保护、检测和调节作用的电气设备。                                【C】（A）600伏  （B）1000伏  （C）1200伏  （D）1600伏  2．可编程控制器有（ ）个中断源，其优先级按中断产生的先后和中断指针号的高低排列。  【D】（A）6  （B）7  （C）8  （D）93.异步电动机停车制动的方式有机械制动和( )两大类。  【A】（A）电气制动  （B）反向制动  （C）强力制动  （D）气压制动4.电气控制线路的设计主要有一般设计法和（ ）。  【C】（A）辅助设计法  （B）制图设计法  （C）逻辑设计法  （D）专家设计法5.按控制方式分变频器可分V/F控制变频器、转差频率控制和( )三大类。  【A】（A）矢量控制  （B）张量控制  （C）反馈控制  （D）前馈控制6.数控机床一般由控制介质、数控介质、伺服介质、机床本体及（ ）五个部分组成。  【C】（A）测试装置  （B）检验装置  （C）检测装置  （D）反馈装置7.低压断路器又称为( )，主要有触头系统、操作系统和保护元件三部分组成。  【A】（A）自动空气断路器  （B）自动接触断路器  （C）自动开关  （D）自动继电器8.自锁是用低压电器的( )锁住自身线圈的通电状态。  【B】（A）常闭触点  （B）常开触点  （C）连接触点  （D）自动触点9.( )是用低压电器的常开触点锁住自身线圈的通电状态。  【C】（A）反锁  （B）互锁  （C）自锁  （D）同锁3.常用的电气制动方式有能耗制动和( )两种。  【B】（A）反向制动  （B）反接制动  （C）强力制动  （D）摩擦制动4.电子时间继电器可分为晶体管式和( )两类。  【C】（A）智能式  （B）模拟式  （C）数字式  （D）电子管式5.按直流电源的性质变频器可分为（ ）两种。  【D】（A）大小电流型  （B）弱电型和强电型  （C）高低电压型  （D）电压型和电流型6.计算机数控系统一般由程序、输入输出设备、计算机数控装置、可编程控制器、主轴驱动和(  )组成。                                       【C】（A）矢量控制  （B）前馈控制  （C）伺服驱动  （D）反馈控制7.( )是指系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。  【B】（A）完善性  （B）可靠性  （C）安全性  （D）高效性8.低压断路器又称为自动空气断路器，主要由触头系统、操作系统和(..)三部分组成。  【A】（A）保护元件  （B）连接系统  （C）自动系统  （D）电气系统9.机床控制电路的常用保护措施包括电压保护、电流保护、( )、短路保护和行程极限保护。  【D】（A）开路保护  （B）超限保护  （C）负载保护  （D）过载保护10.机床控制电路的常用保护措施包括电压保护、电流保护、过载保护、短路保护和( )。  【D】（A）开路保护  （B）超限保护  （C）位置反馈保护  （D）行程极限保护二、判断选择题11.两个接触器的电压线圈可以串联在一起使用。  【X】12.热继电器可以用来作线路中的短路保护使用。  【X】12.电气安装接线图与原理图不同，接线图中同一电器的不同部分须画在一起。  【√】13.电动机的速度控制为调速，而由于外负载变动引起的速度变化则不是。  【√】14.交流电动机的控制必须采用交流电源操作。                    【X】13.C650车床在控制电路中实现了反接串电阻制动控制。  【√】14.在Z3040摇臂钻床中摇臂与外立柱的夹紧和松开程度是通过行程开关检测的。  【√】15.M7120平面磨床的工件夹紧是通过电磁吸盘来实现的。  【√】三、简答题16.接触器的作用是什么？根据结构特征，如何区分交流和直流接触器？  答：接触器是用来频繁接通和切断电动机或其他负载主电路的一种自动切换电路.根据结构特征，一般来说，直流接触器为单极或双级；交流接触器大多为三极17.PLC的硬件由哪几部分组成？答：PLC由中央处理单元、存储器、输入输出接口电路、编程器、电压等组成。18.接近开关较之行程开关有什么优点？答：接近开关不仅仅是避免了机械式行程开关触点容易损坏等缺点,其应用已远远超出一般行程控和限位保护的范畴。其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于行程开关.19.梯形图与继电器控制线路各自的控制原理是什么？答：PLC程序的工作原理简述为由上至下、由左至右、循环往复、顺序执行。继电器控制线路原理为并行控制。17.热继电器与熔断器的作用有何不同？  答：热继电器主要用作三相异步电动机的过载保护熔断器用于交流低压配电系统或直流系统作为线路的过负载及系统的短路保护作用18.列举异步电动机变转差率S的调节方法？答：1.转子串电阻调速2.调压调速3.串级调速4.电磁转差离合器调速19.梯形图与继电器控制线路各自的控制原理是什么？答：PLC程序的工作原理简述为由上至下、由左至右、循环往复、顺序执行。继电器控制线路原理为并行控制。20.三相笼式异步电动机常用减压起动方法有哪几种？答：常用有串电阻减压起动、星三角换接减压起动、延边三角形换接减压起动、自耦变压器减压起动等方法。四、填空题21.低压电器通常是指工作在DC150V以下或AC1200V以下的电器设备，若按其控制对象的不同可分为【手动】和【自动】。22.时间继电器延时触点分为【延时闭合常开触点】、【延时断开常开触点】、【延时断开常闭触点】和【延时闭合常闭触点】四类。23.变频器的基本组成部分有【整流电路】、【直流中间电路】、【逆变电路】和【控制电路】。21.交流接触器从结构上看是由触头系统、【电磁系统】和【灭弧装置】、以及其他部分组成，通常用它可作为零压保护和【欠压】保护。22.中间继电器在电路中的作用是【增加触头的数目】；热继电器在电路中的作用是【过载保护】；熔断器在控制线路中的作用是【短路保护】。23.通常构成电气控制系统图有电气原理图、【电器位置图】、【安装接线图】和电气互连图等四种；而设计电气控制线路，常用的方法是【经验设计法】和【逻辑设计法】。五、分析题24.分析图1所示继电器接触式控制线路实现对三相异步电动机的点动、长动控制的错误之处，标出错误位置，并改正之。（要求控制线路均要有短路、过载保护。）图1控制线路25.分析如图2所示的正、停、反转电路的工作原理。图2电路原理答：要实现电动机的正反转，只要将接至电动机三相电源进线中的任意两相对调接线，即可达到反转的目的。图中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按U―V―W接入电动机。当接触器KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按W―V―U接入电动机，电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用，这两对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。正向启动过程：按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。停止过程：按下停止按钮SB1，接触器KMl线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。反向起动过程：按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电，与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转。对于这种控制线路，当要改变电动机的转向时，就必须先按停止按钮SB1，再按反转按钮SB3，才能使电机反转。如果不先按SB1，而是直接按SB3，电动机是不会反转的。24.永磁式同步型交流电动机的工作原理如图1所示，试分析其工作原理。并回答转子磁极轴线与定子磁场轴线e夹角的大小与什么因素有关？图1电动机工作原理图答：交流伺服电动机的转子是一个具有两个极的永磁体（也可以是多极的）。按照电动机学原理，当同步型电动机的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场(Ns，Ss)以同步转速ns逆时针方向旋转。根据两异性磁极相吸的原理，定子磁极Ns(或Ss)紧紧吸住转子，以同步转速ns在空间旋转，即转子和定子磁场同步旋转。当转子加上负载转矩后，转子磁极轴线将落后定子磁场轴线一个θ夹角。转子的负载转矩增大时，定子磁极轴线与转子磁极轴线间的夹角e增大；当负载转矩减小时e角减小。25.  数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统出现异常情况，引起故障。为此数控机床可以采用哪些抗干扰措施？答题要点：1.减少供电线路干扰。数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备，要避免大功率起动、停止频繁的设备，电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，最好是采用独立的电力线供电。2.减少机床控制中的干扰。3.屏蔽。屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。4.保证“接地”良好：“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的。