《機電一體化系統(tǒng)》形成性作業(yè)(三

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1、 《機電一體化系統(tǒng)》形成性考核作業(yè)（三）答案 一、填空題 1?一般說來，伺服系統(tǒng)的基本組成可包含 控制器、功率放大器、執(zhí)行機構(gòu)和檢測裝置。 2?伺服中的控制器通常由 電子線路或計算機 組成，常用的控制算法有 PID控制和最優(yōu)控制 等。 3. 執(zhí)行機構(gòu)主要由伺服電動機或液壓伺服機構(gòu)和機械傳動裝置等組成。 目前，采用電動機 作 為驅(qū)動元件的執(zhí)行機構(gòu)占據(jù)較大的比例。 4?伺服電動機是電氣伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其作用是把 電信號 轉(zhuǎn)換為機械運動。 5. PWM功率放大器的基本原理是：利用大功率器件的 開關(guān)作用，將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定 頻 率的方波電壓，通過對方波脈沖的控制，改變輸出電壓

2、的平均值。 6 ?經(jīng)典控制理論校正系統(tǒng)的方法，通常有 綜合法（預(yù)期特性法） 和分析法（試探法） 兩種。 7.目前常將交流伺服系統(tǒng)按其選用不同的電動機分為兩大類： 同步型交流伺服電動機 和異步 型交流伺服電動機。異步型交流伺服電動機的伺服系統(tǒng)，多用于 機床主軸轉(zhuǎn)速和其他調(diào)速系 統(tǒng)。 &步進電動機驅(qū)動電路的種類很多，按其主電路結(jié)構(gòu)分：有 單電壓 驅(qū)動和 高、低電壓 驅(qū)動兩 種。 9 ?計算機控制系統(tǒng)的類型有： 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng) 、監(jiān)督控制系統(tǒng)和分布 式控制系統(tǒng)等。 10.計算機的控制理論分為經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論。經(jīng)典控制理論是 單輸入一單輸出 的系統(tǒng)，現(xiàn)

3、代控制理論可以分析 多輸入一多輸出 的系統(tǒng)，可實現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等復(fù) 雜控制。 11 ?工業(yè)控制計算機由 計算機基本系統(tǒng) 和過程輸入/輸出系統(tǒng) 兩大部分組成。 12 ?從設(shè)計思路看，設(shè)計數(shù)字調(diào)節(jié)器可歸納為 連續(xù)化 設(shè)計法和離散化設(shè)計法。 二、選擇題 1 ?將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是（ C ） C .步進電動機 D .光電編碼盤 2.如果三相步進電動機繞組為 （A ） U、V、W，其通電順序為 U—?V—?U，則這種分配方式為 A .旋轉(zhuǎn)變壓器 B交流伺服電動機 3．由電信號處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)是（ C ） A ?交流伺服系統(tǒng)

4、B ?直流伺服系統(tǒng) C ?電液伺服系統(tǒng) D ?步進電動機控制系統(tǒng) 4 ?數(shù)字PID調(diào)節(jié)器中，哪部分的調(diào)節(jié)作用并不很明顯，甚至沒什么作用（ B ） A .積分部分 B .微分部分 C .比例部分 D .都不明顯 5.不完全微分 PID調(diào)節(jié)器是在一般 PID調(diào)節(jié)器加上什么環(huán)節(jié)而構(gòu)成的（ B ） A .并入一個一階慣性環(huán)節(jié) B .串入一個一階慣性環(huán)節(jié) C .并入一個二階慣性環(huán)節(jié) D .串入一個二階慣性環(huán)節(jié) 三、 名詞解釋 1. 伺服—— 在控制指令的指揮下， 控制驅(qū)動元件， 使機械系統(tǒng)的運動部件按照指令要求進行 運動。 2. 步進電動機—— 是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件。

5、 3. 整流器—— 把交流電變換成固定的或可調(diào)的直流電的功率放大器。 4. 斬波器—— 把固定的直流電變成可調(diào)的直流電的功率放大器。 5. 直流伺服系統(tǒng)—— 采用直流伺服電動機作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)。 6. 旋轉(zhuǎn)變壓器—— 是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)角變化的角位移測量裝置。 7. 交流伺服系統(tǒng)—— 采用交流伺服電動機作為執(zhí)行元件的伺服系統(tǒng)。 8. 電液伺服系統(tǒng)—— 由電信號處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)。 9. 直接數(shù)字控制系統(tǒng)—— 計算機的運算和處理結(jié)果直接輸出作用于被控對象的控制系統(tǒng)。 四、 簡述題 1. 伺服電動機應(yīng)復(fù)合哪些基本要求？ 答： 通常伺服電動機應(yīng)符合以下

6、基本要求： （ 1）具有寬廣而平滑的調(diào)速范圍； （ 2）具有較硬的機械特性和良好的調(diào)節(jié)特性； （ 3）具有快速響應(yīng)特性； （ 4）空載始動電壓小。 2. 什么是環(huán)行分配器？實現(xiàn)環(huán)行分配有哪些方法？如果三相步進電動機繞組為 U、V 、 W， 寫出則三相六拍的通電順序。 答： 使步進電動機繞組的通電順序按輸入脈沖的控制而循環(huán)變化的裝置稱為環(huán)行分配器。 實現(xiàn)環(huán)行分配的方法有： 1軟件環(huán)行分配； 2硬件環(huán)行分配；3專用環(huán)行分配器。 三相六拍的通電順序為： U >UV >V >VW >W >WU >U 或 u：_uv：_v—vw『 W：_WU：_U 3 ?請你說說分布式控制系統(tǒng)的特點？。 答：分布式控制系統(tǒng)綜合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，采用多層分級的結(jié)構(gòu)形成， 從上而下分為控制級、控制管理級、生產(chǎn)管理級和經(jīng)營管理級。每級用一臺或多臺計算機， 級間連接通過數(shù)據(jù)通信總線。 分布式控制系統(tǒng)采用分散控制、 集中操作、分級管理和分而自治的原則。 其安全可靠性、 通用靈活性、具有最優(yōu)控制性能和綜合管理能力，為計算機控制開創(chuàng)了新方法。