2020 机电一体化系统设计(湖南工学院) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-02-22到2020-06-15
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【作业】第1章机电一体化技术导论 第1章练习题

1、 问题:试说明机电一体化的含义。
评分规则: 【 该题主要考核学生对机电一体化含义的理解，具体答案如下：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。
】

2、 问题:机电一体化的主要支撑技术有哪些，它们的作用如何？
评分规则: 【 考核对机电一体化的主要支撑技术的掌握。包含7个技术：传感测试技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术和系统总体技术
考查对每项技术基本作用的了解。答案总共七条，每条3分，本项总共21分。具体答案如下：①传感测试技术：在机电一体化产品中，工作过程的各种参数、工作状态以及工作过程有关的相关信息都要通过传感器进行接收，并通过相应的信号检测装置进行测量，然后送入信息处理装置以及反馈给控制装置，以实现产品工作过程的自动控制。②信息处理技术：在机电一体化产品工作过程中，参与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析。③自动控制技术：主要实现机电一体化系统的目标最佳化。④伺服驱动技术：它的作用是在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械系统的运动按照指令要求进行运动。⑤接口技术：将各组成要素的输入/输出装置联系成一体的系统。⑥精密机械技术：机电一体化产品的主功能和构造功能大都以机械技术为主来实现。⑦系统总体技术：它的作用是将各有关技术协调配合、综合运用，从而达到整体系统的最佳化。
】

3、 问题:已知数控机床控制系统，说明图中的各部分属于机电系统的哪一个基本要素？
评分规则: 【 该题主要考核对机电一体化系统主要组成部分及各部分功能的理解和掌握。答案总共5条，每条5分，共计25分。具体答案如下：①控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示；②测试传感部分：光电编码器、信号处理；③能源：电源；④驱动部分：功放、电机； ⑤执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、 工作台
】

4、 问题:为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?
评分规则: 【 该题主要考核学生对机电一体化技术的深刻理解。具体答案如下： 机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。
】

5、 问题:机电一体化技术与传统机电技术的区别？
评分规则: 【 本题主要加深同学们对当代机电一体化技术的深刻理解，并应明确机电一体化技术不是简单机+电，而是机电融合。具体答案如下：传统机电技术：操作控制主要通过具有电磁特性的电器来实现，如继电器、接触器等； 机械本体和电气驱动界限分明, 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。
】

【作业】第3章机电一体化的计算机控制技术（一） 第3章练习题

1、 问题:1.选择题：顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（ ）A.单片机 B.PLC C.PC机 D.工控机
评分规则: 【 B
】

2、 问题:2.选择题：PD称为（ ）控制算法。A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分
评分规则: 【 B
】

3、 问题:3.选择题：在伺服系统中，如要提高系统无静差度，可采用串联（ ）。A.PI校正 B.P校正 C.PD校正 D.D校正
评分规则: 【 A
】

4、 问题:4.选择题：无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是（ ）检测装置的精度。A.低于 B.等于 C.高于 D.没有一定关系
评分规则: 【 C
】

5、 问题:5.选择题：简单开关输入接口设计中，下面（ ）不是开关的消抖方法。A.硬件消抖 B.软件消抖 C.通过程序输入信号处理 D.操作员的操作方法
评分规则: 【 D
】

6、 问题:6.填空题：计算机在控制中的应用方式主要有 、_、_____和分级计算机控制系统。
评分规则: 【 1.答案：操作指导控制系统；分级计算机控制系统；监督计算机控制系统（SCC）2.评分标准：每空2分，共6分
】

7、 问题:7.填空题：STD总线的A/D 转换接口模板中，除A/D 转换器及STD总线接口逻辑外，还应有 与 。
评分规则: 【 答案：多路开关；采样保持器评分标准，每空2分，共4分
】

8、 问题:8.简答题：简述计算机控制系统的常用类型及其特点。
评分规则: 【 （1）过程控制系统。根据生产流程对设备巡回检测，然后按照控制规律对生产过程控制。（2）伺服系统。控制信号能够稳定、快速、准确的复现输入信号的变化规律。 （3）顺序控制系统。按照逻辑顺序控制。（4）数字控制系统。根据零件编程或路径指令控制。
】

9、 问题:9.简答题：PLC的硬件系统主要由那几部分组成？各部分的作用是什么？
评分规则: 【 由CPU、存储器、输入/输出单元、电源、编程器、其他接口电路。CPU是PLC的运算和控制核心；存储器用来存储数据和程序；I/O单元是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件；电源提供电力；编程器用于对程序编辑；其他接口用于扩展PLC的功能。
】

10、 问题:10.简答题：何为PID调节，对系统性能有何作用影响。
评分规则: 【 按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器， 将偏差的比例、积分、微分通过现行组合构成控制量，简称为 P（比例）I（积分）D（微分）调节器，是连续系统中技术成熟，应用最为广泛的一种调节器。比例系数K愈大调节作用愈强,动态特性也愈好。但K太大，会引起系统不稳定。比例调节的主要缺点是存在误差。积分作用能消除误差，响应慢。微分作用噪声大或要求响应快的系统最好不使用。
】

11、 问题:11.程序题：采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。 （1） 按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；（2） 按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）； （3） 只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。 要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。
评分规则: 【 梯形图如下：2.指令代码：略
】

【作业】第4章机电一体化系统的建模与仿真 第4章练习题

1、 问题:1.选择题在MATLAB的simulink环境中，下面图形表示（ ）A.数值积分器 B.传递函数 C.积分器 D.状态空间
评分规则: 【 B
】

2、 问题:2.选择题在MATLAB的simulink环境中，下图表示（ ）A.输入端口模块 B.输出端口模块 C.常数模块 D.信号发生器模块
评分规则: 【 A
】

3、 问题:3.选择题：在MATLAB的simulink环境中，下面图形表示（ ）A.输入端口模块 B.常数模块 C.阶跃模块 D.输出端口模块
评分规则: 【 B
】

4、 问题:4.选择题：在MATLAB的simulink环境中，下面图形表示（ ）A.常数模块 B.输入端口模块 C. 输出端口模块 D.增益模块
评分规则: 【 D
】

5、 问题:5.选择题：在MATLAB的simulink环境中，下面图形表示（ ）A.加法模块 B.减法模块 C.乘法模块 D.除法模块
评分规则: 【 A
】

6、 问题:6.选择题：在MATLAB的simulink环境中，下面图形表示（ ）A.输入端口模块 B.输出端口模块 C.常数模块 D.增益模块
评分规则: 【 B
】

7、 问题:7.选择题：在MATLAB的simulink环境中，下面图形表示（ ）A.输出端口模块 B.电视机模块 C.示波器模块 D.展示模块
评分规则: 【 C
】

8、 问题:8.选择题：（ ）是系统仿真的基础，也是系统仿真中首先要解决的问题。A.系统模型 B.物理模型 C.数学模型 D.描述模型
评分规则: 【 C
】

9、 问题:9.选择题：直流伺服电动机通常可以近似为一阶惯性环节，其过渡过程的快慢主要取决于（ ）。A.机电时间常数 B.机械系统时间常数 C.电磁时间常数 D.粘性阻尼系数