【机电控制技术参考答案】.docVIP

一、填空题 PC总线 内部总线（系统总线） 外部总线（通信总线） 按功能或信号类型分类 数据总线：外部设备和总线主控制设备之间进行数据传送的数据通道，采用双向三态逻辑 地址总线：外部设备与主控制设备之间传送地址信息的通道，采用单向三态逻辑 控制总线：专供各种控制信号传递的通道，单向或双向，分别传送控制、时序、状态信息 常用总线标准（P212） STD ISA PCI VME MULTIBUS 分布式控制系统（DCS）（P208） 通过网络将分散的控制器连接起来，通过网络下达命令，实现预定的控制功能 分离性 透明性 伺服控制中的非线性因素（P273） 饱和：输入信号超过一定范围后输出不再增加 使系统增益下降，稳态精度降低，对系统稳定性有利 限制了系统反应速度，但可保证安全运行 死区：相当于在系统中加入了变增益环节 造成稳态误差，降低定位精度；振荡下降，增加稳定性 滤除小干扰信号，增强抗干扰能力 造成输出信号滞后，影响系统实时性 间隙：最后一级传动间隙对总间隙影响最大 降低系统定位精度，增大系统静差 带来滞后效应，平衡性变坏，动态响应振荡加剧 消除或减小间隙影响的措施 系统设计方面 1）减小系统增益 2）引入相位超前网络 3）改善系统增益分布，提高间隙前面环节的增益，降低后面环节的增益 机械设计方面 1）中心距可调消除 2）弹簧加载双片齿轮消除 3）双传动链消除 摩擦：分为动摩擦和静摩擦 摩擦非线性是指执行轴的静摩擦转矩大于动摩擦转矩造成的非线性特性 1）增加静差，降低精度 2）造成低速运动的不平滑性 改善方法 尽量降低静、动摩擦转矩之间的差值 适当增加系统惯量J 适当增加系统黏滞摩擦系数f 动力润滑 结构弹性变形： 伺服电动机带动机械负载运动时所有部件都要产生不同程度的弹性变形，由此产生的振动成为结构谐振，其频率成为固有谐振频率 机械系统固有频率应远离伺服系统带宽。 弹性变形与结构、尺寸、材料性能、受力情况等因素有关。 减小或消除结构谐振的主要措施： 1）提高传动刚度 2）提高阻尼 3）采用校正网络 位置检测传感器（P268） 常用位置传感器有角位移传感器（旋转变压器、感应同步器、码盘、光电脉冲编码器）、直线位移传感器（光栅尺、磁尺、直线感应同步器）等。 半闭环伺服系统主要采用角位移传感器，全闭环伺服系统主要采用直线位移传感器。 （工业PC控制系统I/O电路）开关型属出原件的驱动方式（P218） Source方式：当驱动输出为高电平时，驱动电流从驱动电路流向负载，产生驱动。 Sink方式：当驱动输出为低电平时，驱动电流从驱动电路流向负载，产生驱动。 Sink方式可以提供比Source方式大的驱动电流和驱动能力。 PLC（数字量输出接口）输出方式（P69） 晶体管输出型：适用于直流负载或TTL电路。 双向晶闸管（可控硅）输出型：适用于交流负载。 继电器输出型：既可用于直流负载，也可用于交流负载。 常见降压启动方式（P36） 星-三角形降压启动：这种控制方式称为按时间原则控制，仅适用于正常运行时绕组为三角形连接的三相异步电动机。 定子串电阻降压启动：适用于运转时Y接法的电动机。 上述（1）（2）为限制起动电流和机械冲击。 自耦变压器降压启动：需要专门的三相自耦变压器。 9、固有频率推荐值（表6-5） 参数 系统开环增益 截止频率 速度环交界频率 最低机械固有频率 其他机械固有频率 推荐值 17 17 60~100 300 600 传动比计算： 减速器传动比计算公式： 为步进电动机步距角（）；为丝杠导程（）；为工作台运动脉冲当量（）。 如计算出的传动比值较小，可采用同步齿形带或一级齿轮传动，否则采用多级齿轮传动。 公式6-9： 电动机轴上的总当量负载转动惯量与电动机自身转动惯量的比值应控制在一定的范围内，既不能太大，也不能太小。 比值太大则伺服系统动态特性主要取决于负载特性，系统综合性能变差，或给控制系统设计造成困难。 比值太小说明传动系统设计不合理，经济性较差。 二、简答题 改善低速爬行的措施（P278） 尽量降低静、动摩擦转矩之间的差值 适当增加系统惯量J 适当增加系统黏滞摩擦系数f 动力润滑 消除或减小间隙影响的措施（P277） 系统设计方面 1）减小系统增益 2）引入相位超前网络 3）改善系统增益分布，提高间隙前面环节的增益，降低后面环节的增益 机械设计方面 1）中心距可调消除 2）弹簧加载双片齿轮消除 3）双传动链消除 消除结构谐振的措施（P282） 1）提高传动刚度：可以提高结构谐振频率，是结构谐振频率处于系统通频率之外。 2）提高阻尼：不改变机械结构固有频率，通过增大阻尼系数来抑制谐振峰值。 3）采用校正网络：校正网络