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1、青岛大学机电工程学院20092010一、填空题（每空1分，共20分）1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括、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，并尽量高伺服系统的响应速度。4.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法 、。5. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、合理布局和软件抗干扰技术。6. 机电一体化系统一般由、接口、等部分组成。7. 机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为、适应性设计、。二、简答题（每题5分，共30分）1、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器，光电耦合器的作用有哪些？2、什么是三相六拍
2、通电方式？3、简述PWM脉宽调速原理。4、简述香农采样定理。5、什么叫传感器？它是由哪几部分组成的？6、步进电动机常用驱动电路中功率放大电路有哪几种类型？三、计算题（共20分）（将本题答案写在答题纸上）（一）、（10分）三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100，双拍制通电，要求电动机转速为120r/min,输 入脉冲频率为多少?步距角为多少？（二）、（10分）设有一工作台x轴驱动系统，已知参数为下表中所列，已知mA=400 kg,Ph=5mm,Fl水平=800N, Fl垂直=600N，工作台与导轨间为滑动摩擦，其摩擦系数为0.2，试求转换到电动机轴上的等效转动惯量和等效转矩。一、填空题（每空
3、1分，共20分）1、内循环、外循环2、性能指标系统功能使用条件经济效益3、稳定性4、 1、采用计算机软 件分配器2）小规模集成电路搭接的硬件分配器3）专用模块分配器5、隔离 滤波接地6、机械本 体动力与驱动执行机构传感器检测部分控制及处理部分7、开发性设计变参数设计二、简答（每题5分，共30分）1. （1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。（2）泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。（3）共模抑制比高，能对直流和低频信号（电压或电流）进行准确、安全的测量。2. 如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通
4、电方 式。如 A AB B BCC CA共3 页第 1页3. 在一个周期T内闭合的时间为t,则一个外加的固定直流电压U被按一定的频率开闭的开关S加到电 动机的电枢上，电枢上的电压波形将是一列方波信号，其高度为U、宽度为e，如右图所示。电枢两端的 平均电压为：U =丄 I TUdt = x U = p U d T 0T式中p = T /T=Ud/U, （0 P 1） p为导通率（或称占空比）。当T不变时，只要改变导通时间T，就可以改变电枢两端的平均电压Ud。当T从0T改变时，Ud由零连 续增大到U。4. 采样频率大于2倍的信号频率，才能正确复现原信号。5. 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换
5、为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量 装置。敏感元件、转换元件、基本电路。6单电压、双电压、斩波恒流、恒流源三、计算题（共20分）（一）（10 分）K=1; M=3, Z=100; o=360/1*3*100=1.2f=600Hz（二）（10 分）答：（1）由公式：可得：v1=n丝*Ph/1000 (和转速n的单位要统一所以不必算出最终值)化| -= I.-4 I _ina(v|Jt；|/ nb十丿皿叱囚 口订十3(口心斑产JcmOv# HkX-!i(ti i HkT十JnJ +J 卷(n /nfc) 2+Jm=0.0508(kg m3)(2) 当工作台向右时：F=F*u- FL水平=(FL 垂直+G)*u- FL 水平=(600+400*9.8) *0.2-800=104 (N)由1 1/ /keq i i k j j kijT Fv T得：TK= F*V/nk/ (2*pi) =F*(n 丝*Ph/1000) /nk/(2*pi) =104*(180*5/1000)/*720/(2*3.14)= 0.0207 ( N*m)。共3 页第 2页(3) 当工作台向左时：F=( FL 垂直+G)*u+ FL 水平=(600+400*9.8) *0.2+800=1704 (N)TK= ( F*V/nk) /(2*pi)=0.339 (N*m)
机电一体化系统设计2009-2010试题与答案
