常州工学院机电一体化系统设计样卷一.docVIP

一、填空题（每空1分，共30分） 1、微机控制系统的软件主要分为两大类为系统软件和应用软件。 2、机电一体化系统由许多要素或子系统构成，各要素或子系统之间必须能顺利进行物质、能量和信息的传递与交换。 3、计算机的系统总线（信号线）有?数据总线地址总线控制总线等三类。 在工业过程控制系统中，计算机的指令进行D/A转换后，须经过环节才能驱动执行机构。(?D???? ) A.内循环插管式????????????????????? B.外循环反向器式 C.内、外双循环????????????????????? D.内循环反向器式 2、8086/8088其内部的运算器、寄存器及内部数据总线都是16位，其外部数据总线表述正确的是（A）f(t)=a+bt，则它的拉氏变换式为(??B?) A. ??????????? B.????? C.??????????D. 6.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称(?B?) A.顺序控制系统?? B.伺服系统???? C.数控机床?????????? D.工业机器人 7、步进电动机三相六拍通电工作方式为（ B ） A. A-B-C-AB-BC-CA B.A-AB-B-BC-C-CA C.B-BC-C-CA-A-AB D.C-CA-A-AB-B-BC 8、系统的接口形式很多，下列不属于无源接口的为（C ） A 齿轮减速器 B 进给丝杠 C 电磁离合器 D变压器 9、下列机构中不属于线性变换机构的为（ C ） A．齿轮传动机构 B.挠带传动机构 C.多自由度机器人机构 D.回转-直线变换机构 10.齿轮传动的总等效惯量随传动级数(?A?) A.增加而减小??? B.增加而增加??? C.减小而减小??????? ??D.变化而不变 三、简答题（共30分） 1、一数控系统如图所示，试说明图中的各个部分分别属于机电一体化系统的哪一基本结构要素。 按照机电一体化系统的基本结构要素，图示数控机床的各个部分归类如下： （1）控制及信息处理单元： 键盘、计算机、显示 （1分） （2）测试传感部分： 光电编码器、信号处理（1分） （3）能源： 电源（1分） （4）驱动部分： 功放、电机（1分） （5）执行机构： 联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台（2分） 2、根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，其基本的传动形式有哪些？并简单说明其适用的场合？（8分） 答：①螺母固定、丝杠转动并移动，适用于行程较小的场合；（2分） ②丝杆转动、螺母移动，适合于工作行程较大的场合；（2分） ③螺母转动、丝杆移动，由于结构复杂且占用轴向空间较大，故应用较少；（2分） ④丝杆固定、螺母转动并移动，该传动结构简单、紧凑，但使用极不方便，故应用极少。（2分） 3、滚珠丝杠副有负载作用时，滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形，换向时其轴向间隙会引起非连续性的空回，从而影响传动精度和系统的稳定性，为了解决这一问题在实际应用中通常采用调整预紧方法，下图为哪一种预紧调整方法，并说明其预紧调整原理。（6分） 答：为双螺母齿差预紧调整方法，其原理为：两个螺母的两端分别制有圆柱齿轮3，两者齿数相差一个齿，通过两端的两个内齿轮2与上述圆柱齿轮相啮合并用螺钉和定位销固定在套筒上，调整时先取下两端的内齿轮，当两个滚珠螺母相对于套筒同一方向转动同一个齿固定后，则一个滚珠螺母相对于另一个滚珠螺母产生相对角位移，使两个滚珠螺母产生相对位移，从而消除间隙并产生一定的预紧力。 4、机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么？（4分） 答：（1）惯量小、动力大；（1分） （2）体积小、重量轻；（1分） （3）便于维修、安装；（1分） （4）宜于微机控制。（1分） 5、如图所示试述三相反应式步进电动机的结构及工作原理。（6分） 答：三相反应式步进电动机定子有六个均匀分布的磁极，每两个相对磁极组成一相，磁极上绕有励磁绕组，转子上均匀分布四个齿，（2分）其工作原理为：如图a所示如果先将电脉冲加到A相励磁绕组，定子A相磁极就产生磁通，并对转子产生磁拉力，使转子的1、3两个齿与定子的A相磁极对齐，而后将电脉冲通入B相磁极绕组，B相磁极便产生磁通。（2分）如图b所示，这时转子2、4两个齿与B相靠得最近，于是转子便沿反时针方向转过，使转子2、4两个齿与定子B相磁极对齐。而后将电脉冲通入C相磁极绕组，C相磁极便产生磁通。如图c所示，这时转子1、3两个齿与C相靠得最近，于是转子便沿反时针方向再转过，使转子1、3两个齿与定子C相磁极对齐。如果按照A-B