机电一体化考试题[文].pdf

机电一体化是将机械技术、电子技术、信息技术、自动化技术、传感器技术等多种技术融合一体的交叉学科，它在工业生产中广泛应用，特别是在现代化制造系统中扮演着核心角色。本试题主要涵盖了机电一体化系统的组成、传感器的基本概念及其性能指标、驱动与执行机构、控制策略以及常见设备的工作原理。 1. 机电一体化系统通常由以下几部分组成： - 机械系统：包括传动机构、执行机构等，负责物理动作的执行。 - 电力驱动系统：如电动机，提供动力源。 - 控制系统：包括PLC、微处理器等，用于处理信号并发出控制指令。 - 传感器与执行器：用于检测和响应系统状态，实现反馈控制。 - 信号处理与通信：用于数据传输和信息处理。 2. 灵敏度定义是指传感器输出量的变化与输入量变化的比值，通常以单位输入变化引起的输出变化来表示。 3. 机电一体化系统中的常见驱动和执行机构包括： - 直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等，它们根据不同的控制需求，提供不同特性的运动。 - 传动装置，如齿轮、蜗轮蜗杆、链传动、带传动等，用于传递和变换力。 4. 测位移的传感器或元器件有： - 电位器、光栅尺、磁栅尺、超声波传感器、激光测距仪等。 5. 传感器的定义是一种能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 6. 填空题涉及的知识点包括： - A/D转换器的电压与数字值的关系、传感器的迟滞现象、顺序控制器的类型、三相异步电动机的调速方法（变极调速、变频调速、转子串电阻调速，其中变频调速性能最佳）、变频器和步进电机驱动器的调速原理、电机的转差率计算、热敏电阻的特性参数、PLC的模拟量输入输出模块、PLC的基本组成部分（CPU、I/O接口、存储器、编程设备）、工业网络通信（如PROFIBUS和以太网）。 7. 选择题涉及的知识点涵盖： - 机电一体化的英文术语、系统的分类、现代机电一体化技术的关键技术、气体压力与温度的关系、直流测速发电机的输出特性、霍尔传感器的类型、三相异步电动机的启动方式、伺服控制系统的构成、PID控制器的含义、步进电机的步距角与通电方式的关系。 8. 问答题和综合应用题则要求对传感器的静态性能测试方法、步进电机驱动电路类型、传感器在系统中的作用、A/D转换器分辨率的计算、步进电机的运动控制、实际系统运动控制方案的理解，以及具体问题的解决能力，如步进电机转速和脉冲频率的计算、PLC控制电磁阀的工作逻辑设计等。 这份试题全面考察了考生对机电一体化系统的基础理论、关键组件、控制策略以及实际应用的掌握程度，旨在培养和检验学生的综合分析和问题解决能力。