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    《机电一体化技术》试卷 (十)答案
    考试方法:闭卷 考试时间120分钟 共3页 第1页
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    一,名词解释 (每题2分 共10分)
    1,机电一体化: 机电一体化技术综合应用了机械技术,微电子技术,信息处理技术,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群体技术,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术.
    2,柔性制造系统:柔性制造系统(Flexible docsou.comg System)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化
    3,静态设计:是指依据系统的功能要求,通过研究制定出机械系统的初步设计方案.
    4,系统软件:系统软件是由计算机的制造厂商提供的,用来管理计算机本身的资源和方便 用户使用计算机的软件.
    5,感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角.
    二,填空题(每空1分,共30分)
    1,系统精度 稳定性 响应特性 工作频率
    2,静态设计 动态设计
    3,分级计算机控制系统 直接数字控制系统 操作指导控制系统
    4,通常有取代法 整体设计法 组合法
    数据格式转换,通信联络
    6,导向精度高 耐磨性好 足够的刚度 对温度变化的不敏感性.
    7.阻尼合理 刚度大 抗振性好 间隙小
    8,控制器,执行环节,比较环节
    9,一点接地 多点接地
    10,模块化设计 系统组成 修改和扩展方便
    三,简答题 (每小题5分,共20分)
    1. (1)单元中各加工设备的任务管理与调度,其中包括制定单元作业计划,计划的管理与调度,设备和单元运行状态的登录与上报.
    (2)单元内物流设备的管理与调度,这些设备包括传送带,有轨或无轨物料运输车,机器人,托盘系统,工件装卸站等.
    (3)刀具系统的管理,包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求,将刀具分发至需要它的机床等.
    2.
    图中的开关S周期性地开关,在一个周期T内闭合的时间为τ,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,如右图所示.电枢两端的平均电压为:

    式中 =/T=Ud/U,(0<<1) 为导通率(或称占空比).
    当T不变时,只要改变导通时间,就可以改变电枢两端的平均电压Ud.当从0~T改变时,Ud由零连续增大到U.
    3. 直流伺服电动机的控制方式主要有两种:一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩;另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩.
    采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变,其电枢电流可以达到额定值,相应的输出转矩也可以达到额定值,因而这种方式又被称为恒转矩调速方式.而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速.由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式.
    4. 控制系统接地通的目的.
    将电路,设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点(大地)实现低阻抗的连接,称之谓接地.接地的目的有两个:一是为了安全,例如把电子设备的机壳,机座等与大地相接,当设备中存在漏电时,不致影响人身安全,称为安全接地;二是为了给系统提供一个基准电位,例如脉冲数字电路的零电位点等,或为了抑制干扰,如屏蔽接地等.称为工作接地.工作接地包括一点接地和多点接地两种方式.
    四,分析题 (每小题20分,共40分)
    1. 半桥逆变电路原理如左图所示,它有两个导电臂,每个导电臂由一个可控元件和一个反并联二极管组成.在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容,使得两个电容的联结点为直流电源的中点.
    设电力晶体管Vl和V2 基极信号在一个周期内各有半周正偏和反偏,且二者互补.当负载为感性时,其工作波形如右图所示.输出电压波形u0 为矩形波,其幅值为Um =Ud /2输出电流i0 波形随负载阻抗角而异.设t2 时刻以前V1 导通.t2 时刻给V1关断信号,给V2 导通信号,但感性负载中的电流i0 不能立刻改变方向,于是VD2 导通续流.当t3时刻i0 降至零时VD2 截止,V2 导通,i0 开始反向.同样,在t4 时刻给V2 关断信号,给V1 导通信号后,V2 关断,VD1 先导通续流,t5 时刻V1 才导通.

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