机电一体化题库11解析.docx
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机电一体化题库11解析
宜宾职业技术学院
《典型机电一体化控制系统分析与设计》试题库
课程代码:
1311303S
课程性质:
专业必修课
适用专业:
机电一体化技术
学分:
4
负责人:
温洪昌
参与人:
杨阳熊平
二0一五年三月
典型机电一体化控制系统分析与设计知识点
课程试题库规划(B类)
专业:
机电一体化课程:
典型机电一体化控制系统分析与设计负责人:
温洪昌课程类别:
B类
知识点
规划试题数
题型
分值
试题编码号段
备注
主要知识点
1、一个机电一体化系统组成结构划分
20
选择、识图、分析
103
23
2、机电一体化系统气动回路工作原理
20
选择、识图、分析
104
20
3、机电一体化系统电路控制原理
20
计算、选择、识图、分析
106
20
4、位移式传感器的原理及应用
20
计算、选择、识图、分析
107
10
5、速度传感器的原理及应用
20
计算、选择、识图、分析
109
20
6、步进电机的工作原理及应用
25
计算、选择、识图、分析
110
25
7、直流电机的工作原理及应用
15
计算、选择、识图、分析
111
15
8、变频器的工作原理及应用
15
计算、选择、识图、分析
112
16
9、计算机接口技术的分析与设计
30
计算、画图、识图
113
25
10、传感器信号放大电路设计
25
计算、选择、识图、分析
114
20
次要知识点
1、信号滤波电路分析与设计
10
计算、选择、识图、分析
101
16
2、传感器的组成、静态特性与动态特性
8
计算、选择、识图、分析
102
11
3、伺服系统的组成、分类及技术要求
10
计算、选择、识图、分析
105
11
4、计算机控制系统的组成、类型、特点及控制方式
20
计算、选择、识图、分析
108
20
5、执行机构的类型、特点及应用
10
计算、选择、识图、分析
115
10
主要技术技能点
1、机电一体化系统电液控制回路的安装调试
5
操作
201
5
2、机电一体化系统电动控制回路的安装调试
5
操作
202
5
3、电动调速控制系统的设计与制作
5
设计、操作
205
5
4、闭环控制系统的设计与制作
5
设计、操作
206
5
次要技术技能点
1、单片机控制系统的仿真
4
操作
203
4
2、PLC控制系统的仿真
4
操作
204
4
合计
主要知识点1:
一个机电一体化系统组成结构划分(103)
一、选择题
1、一个典型的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:
()。
A机械本体B动力与驱动部分C执行机构D.控制及信息处理部分
【代码】10341018
【答案】A、B、C、D
2、机电一体化系统(产品)开发的类型()。
A开发性设计B适应性设计C变参数设计D其它
【代码】10331028
【答案】A、B、C
3、机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法()。
A取代法B整体设计法C组合法D其它
【代码】10331038
【答案】A、B、C
4、机电一体化的高性能化一般包含()。
A高速化B高精度C高效率D高可靠性。
【代码】10341048
【答案】A、B、C、D
5、抑制干扰的措施很多,主要包括()。
A屏蔽B隔离C滤波D接地和软件处理等方法
【代码】10341058
【答案】A、B、C、D
6、柔性制造系统的英文缩写是()。
AFMSBCIMSCCAPPDMEMS
【代码】10311068
【答案】A
7、微电子机械系统的英文缩写是()。
AFMSBCIMSCCAPPDMEMS
【代码】10311078
【答案】D
8、模拟/数字转换的英文缩写是()。
ACAD/CAMBA/DCSMD/SMTDMEMS
【代码】10311088
【答案】B
9、表面贴装器件的英文缩写是()。
ACADBCAMCSMDDSMT
【代码】10311098
【答案】C
10、齿轮传动中各级传动比的最佳分配原则有()。
A质量最小原则B输出轴转角误差最小原则C等效转动惯量最小原则D输出扭矩最大原则
【代码】10331108
【答案】A、B、C
二、论述题
1、论述多级齿轮传动总传动比是怎样确定的?
【代码】10312116
【答案】
一般根据驱动电动机的额定转速和负载所需的最大工作转速来确定,
。
2、机电一体化的含义?
【代码】10312126
【答案】
机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等和机械技术相结合的新兴的综合性高新技术,是机械技术与微电子技术的有机结合。
“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成。
它是一个新兴的边缘学科,国内外处于发展阶段,代表着机械工业技术革命的前沿方向。
3、论述机电一体化系统的五大基本组成要素及其遵循的四大原则?
【代码】10322136
【答案】
一个典型的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:
机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
我们将这些部分归纳为:
结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素,通常称之为机电一体化系统的五大基本组成要素;这些组成要素内部及其之间,都需遵循接口耦合、运动传递、信息控制、能量转换的原则,称之为四大原则。
4、齿轮传动中各级传动比的最佳分配原则有哪些、怎样选用?
【代码】10362146
【答案】
(1)质量最小原则:
大功率减速传动装置确定的各级传动比表现为“前大后小”的传动比分配方式,对于小功率传动装置,通常选择相等的各级传动比。
(2)输出轴转角误差最小原则:
按“前小后大”分配,则总转角误差较小。
低速级的误差在总误差中占的比重很大。
因此,要提高传动精度,就应减少传动级数。
并使末级齿轮的传动比尽可能大,制造精度尽量高。
(3)等效转动惯量最小原则:
对于动态特性要求高的系统选用。
三种原则的选择
在设计齿轮传动装置时,上述三条原则应根据具体工作条件综合考虑。
(1)对于传动精度要求高的降速齿轮传动链,可按输出轴转角误差最小的原则设计。
若为增速传动,则应在开始几级就增速。
(2)对于要求运转平稳、启停频繁和动态性能好的降速传动链,可按等效转动惯量最小原则和输出轴转角误差最小的原则设计。
(3)对于要求质量和体积尽可能小的降速传动链,可按质量最小原则设计。
5、机电一体化技术与传统机电技术的区别是什么?
【代码】10322156
【答案】
答:
传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现,如继电器、接触器等,在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。
机械本体和电气驱动界限分明,整个装置是刚性的,不涉及软件和计算机控制。
机电一体化技术以计算机为控制中心,在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响,整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。
6、机电一体化系统有哪些类型?
【代码】10332166
【答案】
从控制的角度机电一体化系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制的机电一体化系统是没有反馈的控制系统,这种系统的输入直接送给控制器,并通过控制器对受控对象产生控制作用。
一些家用电器、简易NC机床和精度要求不高的机电一体化产品都采用开环控制方式。
开环控制机电一体化系统的优点是结构简单、成本低、维修方便,缺点是精度较低,对输出和干扰没有诊断能力。
闭环控制的机电一体化系统的输出结果经传感器和反馈环节与系统的输入信号比较产生输出偏差,输出偏差经控制器处理再作用到受控对象,对输出进行补偿,实现更高精度的系统输出。
现在的许多制造设备和具有智能的机电一体化产品都选择闭环控制方式,如数控机床、加工中心、机器人、雷达、汽车等。
闭环控制的机电一体化系统具有高精度、动态性能好、抗干扰能力强等优点。
它的缺点是结构复杂,成本高,维修难度较大。
从用途分类,机电一体化系统的种类繁多,如机械制造业机电一体化设备、电子器件及产品生产用自动化设备、军事武器及航空航天设备、家庭智能机电一体化产品、医学诊断及治疗机电一体化产品、以及环境、考古、探险、玩具等领域的机电一体化产品等。
7、机电一体化发展趋势如何?
【代码】10342178
【答案】
要点:
新一代机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
8.简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素有哪些?
【代码】10352188
【答案】
要点:
1)机械本体2)动力与驱动;3)传感测试部分;4)执行机构5)控制及信息处理单元
9.柔性制造系统的主要特点有哪些?
【代码】10362198
【答案】
要点:
(1)柔性高,适应多品种中小批量生产;
(2)系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的;(3)可混流加工不同的零件;(4)系统局部调整或维修不中断整个系统的运作;(5)多层计算机控制,可以和上层计算机联网;(6)可进行三班无人干预生产。
10、分析机械系统的组成及各部分的作用?
【代码】10332208
【答案】
要点:
概括地讲,机电一体化机械系统应主要包括如下三大部分机构。
(1)、传动机构:
传递力、力矩或改变运动形式
机电一体化机械系统中的传动机构不仅仅是转速和转矩的变换器,而是已成为伺服系统的一部分,它要根据伺服控制的要求进行选择设计,以满足整个机械系统良好的伺服性能。
因此传动机构除了要满足传动精度的要求,而且还要满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性的要求。
(2)、支撑导向机构:
支承和导向
导向机构的作用是支承和导向,为机械系统中各运动装置能安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障,一般指导轨、轴承等。
(3)、执行机构:
完成操作任务
执行机构是用以完成操作任务的直接装置。
执行机构根据操作指令的要求在动力源的带动下,完成预定的操作。
一般要求它具有较高的灵敏度、精确度,良好的重复性和可靠性。
由于计算机的强大功能,使传统的作为动力源的电动机发展为具有动力、变速与执行等多重功能的伺服电动机,从而大大地简化了传动和执行机构。
除以上三部分外,机电一体化系统的机械部分通常还包括机座、支架、壳体等。
11、机械系统的设计要求有哪些?
【代码】10332218
【答案】
要求较高的精度,良好的动态响应特性,良好的稳定性。
12、机械传动部件主要有哪些?
【代码】10312228
【答案】
主要有螺旋传动、齿轮传动、同步带、高速带传动以及各种非线性传动部件。
主要功能是传动转矩和转速。
警示灯
按钮控制板
调压过滤器
提升机构
导料机构
电磁阀
I/O接口板
透明继电器
万向轮
实训桌
电气网孔板
料斗、回转台
电源总开关
走线槽
主机模块
13、下图是6站式柔性自动化生产线上料检测站,分析其工作原理,绘出系统组成框图。
【代码】10304236
【答案】
要点:
工作过程系统接通电源后,操作按钮控制板,上电、复位、调试,直流减速电机旋转,导料机构驱使工件从滑道滑到提升等待位,当检测工件光电传感器检测有物料时,提升机构升至等待位置。
组成框图如下:
主要知识点2:
机电一体化系统气动回路工作原理(编号104)
一、选择题(每题1分)
1、8bar等于()MPa。
A、0.8B、8.16C、116D、6000
【代码】10413016
【答案】A
2、8bar等于()Kgf/cm2。
A、0.8B、8.16C、116D、6000
【代码】10413026
【答案】B
3、8bar等于()lbf/in2。
A、0.8B、8.16C、116D、6000
【代码】10413036
【答案】C
4、8bar等于()mmHg。
A、0.8B、8.16C、116D、6000
【代码】10413046
【答案】D
5、能够让压缩机产生的脉动气压波变成平滑气体后再送出的器件是()
A、压缩机B、储气罐C、滤气器D、干燥器
【代码】10413056
【答案】B
6、压缩气体使用前必须经过(),将空气中的尘埃等杂质除去,再配合()调节管路大小,最后()喷入油雾与高压气体混合以润滑管路.
A、过滤器\调压器\润滑器B、过滤器\润滑器\调压器C、调压器\过滤器\润滑器D、润滑器\过滤器\调压器
【代码】10413066
【答案】A
7、过滤器的符号如()所示.
A、
B、
C、
D、
【代码】10413076
【答案】A
8、润滑器的符号如()所示.
A、
B、
C、
D、
【代码】10413086
【答案】D
9、安全阀的符号如()所示.
A、
B、
C、
D、
【代码】10413096
【答案】B
10、减压阀的符号如()所示.
A、
B、
C、
D、
【代码】10413108
【答案】D
11、流量控制阀的符号如()所示.
A、
B、
C、
D、
【代码】10413118
【答案】D
12、止回阀的符号如()所示.
A、
B、
C、
D、
【代码】10413128
【答案】C
13、为了避免振动对电磁阀滑柱的影响,安装时可使振动方向与电磁阀滑柱的移动方向().
A、平行B、垂直C、以锐角度相交D、以钝角度相交
【代码】10413138
【答案】B
14、以下电磁阀安装方式错误的是().
A、
B、
C、
D、
【代码】10423148
【答案】A\D
15、以下电磁阀安装方式错误的是().
A、
B、
C、
D、
【代码】10423158
【答案】A\D
16、电磁阀安装时,注意气体流动的方向,一般进气口用()标示.
A、PB、AC、BD、R
【代码】10423168
【答案】A
17、电磁阀安装时,注意气体流动的方向,一般排气口用()标示.
A、PB、AC、BD、R
【代码】10423178
【答案】D
18、电磁阀安装时,注意气体流动的方向,一般工作口用()标示.
A、PB、AC、SD、R
【代码】10423188
【答案】C
19、论述千斤顶的工作原理?
.
【代码】10423198
【答案】
20、论述液压马达的工作原理?
.
【代码】10423208
【答案】此轮式液压马达由两个马达组成,有压力的液压油或气体由齿轮间隙的一侧进入时,在两齿轮间隙间产生不同的压力差,进而带动输出旋转轴运动。
21、下图是6站式柔性自动化生产线上料检测站,分析其工作原理,绘出其气路控制原理图。
【代码】10423215
【答案】
参考:
22、下图是6站式柔性自动化生产线加工单元的气路控制原理图,分析其工作原理?
【代码】10423225
【答案】
主要知识点3:
机电一体化系统电路控制原理(编号106)
一、选择题(每题1分,共10分)
1.8031单片机的()口的引脚,还具有外中断、串行通信等第二功能。
AP0BP1CP2 DP3
【代码】10612018
【答案】D
2.单片机应用程序一般存放在( )
ARAM BROM C寄存器 DCPU
【代码】10612028
【答案】B
3.已知某数的BCD码为0111010101000010则其表示的十进制数值为()
A7542HB7542C75.42HD75.42
【代码】10612038
【答案】B
4.CPU主要的组成部部分为( )
A运算器、控制器 B加法器、寄存器
C运算器、寄存器 D运算器、指令译码器
【代码】10612048
【答案】A
5.INTEL8051 CPU是( )位的单片机
A16 B4 C8 D准16
【代码】10612058
【答案】C
6、把线圈额定电压为220V的交流接触器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是:
( )
A、接触器正常工作 B、接触器产生强烈震动 C、烧毁线圈 D、烧毁触点
【代码】10612068
【答案】C
7、中间继电器的电气符号是:
( )
A、SB B、KT C、KA D、KM
【代码】10612068
【答案】C
8、自动空气开关的电气符号是:
( )
A、SB B、QF C、FR D、FU
【代码】10612088
【答案】B
9、下列对PLC软继电器的描述,正确的是:
( )
A、有无数对常开和常闭触点供编程时使用
B、只有2对常开和常闭触点供编程时使用
C、不同型号的PLC的情况可能不一样
D、以上说法都不正确
【代码】10612098
【答案】A
10、OR指令的作用是:
( )
A、用于单个常开触点与前面的触点串联连接
B、用于单个常闭触点与上面的触点并联连接
C、用于单个常闭触点与前面的触点串联连接
D、用于单个常开触点与上面的触点并联连接
【代码】10612108
【答案】D
11、用于驱动线圈的指令是:
( )
A、LD B、AND C、OR D、OUT
【代码】10612118
【答案】D
12、简述下列电路的工作过程。
【代码】10613125
【答案】
接通电源,按下正转启动按钮SB2,正转接触器KM1的线圈得电工作,其常开辅助触点闭合实现自锁,电机开始正转,其常闭辅助触点断开,使反转接触器KM2的线圈不能得电而不能工作(即实现互锁);松开SB2,正转接触器KM1也能继续工作。
在KM1工作过程中如果按下反转启动按钮SB3,其常闭触点使正转接触器KM1的线圈断电而停止工作,即电机停止正转;同时反转接触器KM2的线圈得电开始工作,其常开辅助触点闭合实现自锁,常闭辅助触点断开使KM1无法得电工作(即实现互锁),电机开始反转;松开SB3,反转接触器KM2也能继续工作。
在电机正转或反转过程中如果按下停止按钮SB1,相应接触器线圈失电停止工作,电机停止运转。
(如果该电路出现短路,则熔断器FU1迅速熔断而切断电路电源;如果电机过载,则热继电器的常闭触点断开而切断相应接触器线圈的电源,达到电机过载保护的目的。
13、在电动机的主电路中装有熔断器,为什么还要装热继电器?
装有热继电器是否就可以不装熔断器?
为什么?
【代码】10613137
【答案】
因为熔断器的主要作用是作为电路的短路保护元件,而热继电器的主要作用是作为电动机的长期过载保护元件,所以在电动机的主电路中装有熔断器,还需要装热继电器。
不可以。
因为熔断器和热继电器的保护功能不同,热继电器具有热惯性,在电路过载时不能瞬时动作而切断电源,而熔断器可以在电路发生短路故障时瞬时切断电源而起保护作用。
14、写出下列梯形图的指令表,并解释图示程序中的Y0输出和Y1输出之间的关系。
与X0并联的触点Y0实现什么功能?
【代码】10613147
【答案】
只有当Y0接通后,Y1才能接通。
X0与Y0的并联构成自锁或自保电路。
15、已知如图并给出下列程序,请在读图并理解程序后回答下列问题:
(1)程序功能为_______。
(2)ADC0809的口地址为_______。
(3)EOC的作用是_______。
(4)程序运行结果存于_______。
ADC:
MOVDPTR,#7FFOH
MOVR0,#0A0H
MOVR2,#8
MOVA,#0
LOOP:
MOVX@DPTR,A
JBP3.3,$
MOVXA,@DPTR
MOVX@R0,A
1NCDPTR
1NCR0
DJNZR2,LOOP
AJMPADC
【代码】10633155
【答案】
(1)巡回采集8个通道的数据
(2)ADC0809口地址为7FF0H~7FF7H(或7FF8~7FFFH)
(3)EOC为A/D转换结束信号,用来引起中断或查询,以便读取A/D的转换结果。
(4)结果存入外部RAM的A0H~A7H。
16、某单片机控制系统有8个发光二极管。
试画出89C51与外设的连接图并编程使它们由左向右轮流点亮。
【代码】10633165
【答案】
要点:
图,构思
MOVA,#80H
UP:
MOVP1,A
RRA
SJMPUP
17、某控制系统有2个开关K1和K2,1个数码管,当K1按下时数码管加1,K2按下时数码管减1。
试画出8051与外设的连接图并编程实现上述要求。
【代码】10633175
【答案】
参考:
图构思
程序
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPAINT0
ORG0013H
LJMPBINT1
MAIN:
MOVIE,#83H
SETBIT0
SETBIT1
MOVR0,#00H
MOVDPTR,#TAB
UP:
MOVA,R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
SJMPUP
AINT0:
INCR0
CJNER0,#10,AINT01
MOVR0,#0
AINT01:
RETI
BINT1:
DECR0
CJNER0,#0FFH,BINT11
MOVR0,#9
18、可编程控制器的特点?
【代码】10633188
【答案】
要点:
1)使用灵活、通用性强。
2)编程简单、易于掌握。
3)可靠性高、能适应各种工业环境。
4)接口简单、维护方便。
19、中间继电器由哪几部分组成?
它在电路中主要起什么作用?
【代码】10633198
【答案】
要点:
中间继电器由线圈、静铁心、动铁心、触点系统、反作用弹簧及复位弹簧组成。
中间继电器一般用于控制各种电磁线圈使信号得到放大,或将信号同时传给几个控制元件,也可以代替接触器控制额定电流不超过5A的电动机控制系统。
20、电气控制线路设计的基本原则?
【代码】10633208
【答案】
要点:
1)最大限度满足生产机械和工艺对电气控制系统的要求。
2)在满足生产工艺要求的前提下,力求使控制线路简单、经济。
3)保证电气控制线路工作的可靠性。
4)保证电气控制线路工作的安全性。
5)应力求使操作、
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