光机电一体化控制技术综合题

一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题) 1.

机电一体化系统的核心是（ ）。 (A) 动力部分 (B) 执行机构 (C) 控制器 (D) 接口

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：C 解答参考： 2.

模拟信号数字化的第一步是在时间上对信号进行（ ）处理。 (A) 量化处理 (B) 采样离散化处理 (C) 编码处理 (D) 调制处理

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考： 3.

数字信号是对时间离散模拟信号进行（ ）处理后得到的。 (A) 量化处理 (B) 采样离散化处理 (C) 编码处理 (D) 调制处理

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：A 解答参考： 4.

机械系统动态模型建立主要是基于如下定律（ ）。 (A) 牛顿定一运动定律 (B) 牛顿定二运动定律 (C) 牛顿定三运动定律

1

(D) 万有引力定律

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B

解答参考： 5.

适合应用传递函数描

学院实验报告

学院： 姓名： 实验地点： 预习情况 实验 （2） 项目名称： PLC控制四相步进电机

1.实验项目名称

PLC控制四相步进电机 2.实验目的和要求

（1）掌握功能指令的用法

（2）掌握步进电机步进控制程序的设计 3.主要仪器设备

（1）DICE-PLC01可编程序控制器实验箱1台 （2）编程电缆1根 （3）连接导线若干 4.实验内容及步骤

（1）控制要求

四相步进电机按四相八拍运行。按下启动按钮、正转按钮、快速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A→AB……循环下去，每个状态持续5秒钟。当按下启动按钮、反转按钮、慢速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A→AD……循环下去，每个状态持续10秒钟。当按下停止按钮时，步进电机完成一个循环后停止。

B

专业： 学号：

班级： 组别：

组员：

成绩：

实验日期：

操作情况 指导教师签名：

考勤情况 数据处理情况 A C D 图1 四相步进电机控制示意图

1

参考实验接线表见表1，可以修改试验模块对应的主机编号。

主机X0X1X2X3X4X

机电一体化控制技术与系统

第一题：分析工业2.0、工业3.0、工业4.0的主要技术特征

答：工业1.0是机械制造时代，即18世纪引入的机械设备制造时代；时间大

概是18世纪60年代至19世纪中期。通过水力和蒸汽机实现了工厂机械化。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到以工业、机械制造带动经济发展的新模式。

工业2.0是电气化与自动化时代，即20世纪初的电气化与自动化时代，时间大概是19世纪后半期至20世纪初。也就是在劳动分工基础上采用电力驱动产品的大规模生产；因为有了电力，所以才进入了由 继电器、电气自动化控制 机械设备生产的年代。这次的工业革命，通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的高效新模式。

工业3.0是电子信息化时代，即20世纪70年代开始并一直延续至现在的信息化时代。在升级工业2.0的基础上，广泛应用电子与信息技术，使制造过程自动化控制程度再进一步大幅度提高。生产效率、良品率、分工合作、机械设备寿命都得到了前所未有的提高。在此阶段，工厂大量采用由 PC、PLC/单片机等真正电子、信息技术自动化控制的机械设备进行生产。自此，机器能够逐步替代人类作业，不仅接管了相当比例的“体力劳

学院实验报告

学院： 姓名： 实验地点： 预习情况 实验 （2） 项目名称： PLC控制四相步进电机

1.实验项目名称

PLC控制四相步进电机 2.实验目的和要求

（1）掌握功能指令的用法

（2）掌握步进电机步进控制程序的设计 3.主要仪器设备

（1）DICE-PLC01可编程序控制器实验箱1台 （2）编程电缆1根 （3）连接导线若干 4.实验内容及步骤

（1）控制要求

四相步进电机按四相八拍运行。按下启动按钮、正转按钮、快速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A→AB……循环下去，每个状态持续5秒钟。当按下启动按钮、反转按钮、慢速按钮时，首先A相通电（A灯亮），然后按照A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A→AD……循环下去，每个状态持续10秒钟。当按下停止按钮时，步进电机完成一个循环后停止。

B

专业： 学号：

班级： 组别：

组员：

成绩：

实验日期：

操作情况 指导教师签名：

考勤情况 数据处理情况 A C D 图1 四相步进电机控制示意图

1

参考实验接线表见表1，可以修改试验模块对应的主机编号。

主机X0X1X2X3X4X

机电一体化技术应用试卷

一． 填空（每空1分，共25分）

1. 机电一体化是在 机械 主功能， 能源 主功能， 检测 主功能和控制

主功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合构成的总称。 2. 机电一体化在总设计过程中，应逐步形成下列技术文件与图纸：

1）系统工作原理简图。

2）控制器、驱动器、执行器、传感器工作原理图等。 3）总体设计报告。 4）总体装配图。 5）部件装配图。

3. 滚动轴承的失效形式有 疲劳点蚀 ， 塑性变形 。

4. 机械技术是机电一体化的基础。机电一体化产品中的 主功能 和构造功能，往往

是一机械技术为主实现的。

5. 常用的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带、 高速带传动以及各种非线性传

动部件等，其主要功能是传 递 转矩 和 转速 。

6. 液压泵是用于液压系统中进行能量转换的元件，在液压传动中液压泵作为 动力 元件，

作用是 将机械能转换成液压能

第一章 光机电气一体化控制实训系统产品简介

一、产品图片

二、产品概述

本装置是一种最为典型的机电一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了机电一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式型材实训台、机电一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、交流电机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装机电一体化设备。装置采用工业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均采用典型机电设备部件，接近工业现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。

本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、步进调速、传感器检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容。为培养可持续发展的机电一体化高技能人才提供一个良好的平台。 三、产品特点

1.该装置融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和P

1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。 1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么？

a、机械本体：用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。B、动力系统：为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。C、传感与监测系统：将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。D、信息处理及控制系统：接收传感器与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制的功能。e、执行装置：在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。 1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比，具有较高的功能水平和和附加值，它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。 1-7、机电一体化的主要支撑技术：传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。 1-8、机电一体化的发展

第一章 光机电气一体化控制实训系统产品简介

一、产品图片

二、产品概述

本装置是一种最为典型的机电一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了机电一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式型材实训台、机电一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块、交流电机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装机电一体化设备。装置采用工业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均采用典型机电设备部件，接近工业现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。

本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、步进调速、传感器检测、气动、机械结构安装与系统调试等内容。为培养可持续发展的机电一体化高技能人才提供一个良好的平台。 三、产品特点

1.该装置融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和P

机电一体化复习题

一、名词解释 1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口

8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA） 二、判断题：

1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。 （ × ） 2 滚珠丝杆不能自锁。（ √ ） 3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（ × ） 4 异步通信是以字符为传输信息单位。（ √ ） 5 同步通信常用于并行通信。（ × ）

6 无条件I/O方式常用于中断控制中。（ × ）

7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误

（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√） （2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（ √ ）

（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）

（4）温度误差是影响传动精度的因素（√） 三、单项选择题

1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ） 决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比

2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（

《机电一体化技术》试卷

一、选择题（2

分/题）

1、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过 B 决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量

C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比

2、以下可对异步电动机进行调速的方法是__B_ __。

A 改变电压的大小 B 改变电动机的供电频率 C 改变电压的相位 D 改变电动机转子绕组匝数

3、某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是 C 。

A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 4、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和 D 等个五部分。

A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节 5、对于交流感应电动机，其转差率s的范围为 B 。

A.1

A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程控