机电一体化系统设计题库2

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1、2.题图所示，已知：Ui=12V,R=9kΩ，电位器共长60mm，现测出Uo(t)=4V,试问电位器活动端现移动到什么位置？(5分)3.四相步进电动机，转子50个齿。若单拍制的最大静转矩为0.1N·m,试计算双拍制运行时的启动转矩Tst和裕量角θr。(5分)4.(5分)1.采样保持器的作用是在A/D进行转换期间保持采样输入信号大小不变。试绘制出表示采样保持器的基本电路原理图并进行说明。(6分)2.一台他励直流电动机，额定电压为440V，额定电流为76.2A，额定转速为1050r/min,电枢绕组电阻为0.393Ω,试计算电动机的

2、堵转转矩Tb为多少（N·m）?(6分)3.(6分)1、图示两种结构设计中哪种较好？说明理由。当结构断面发生突然变化时，引起力流方向的急剧改变，使得力流密度增加，产生应力集中。在结构设计时应采取措施，使力流方向变化平缓，减小应力集中，图a为轮轴联接，力流方向变化急剧，A处应力集中。图b力流方向变化较平缓，应力集中小。2、下图为欲用可编程控制器控制的天塔闪光灯示意图。控制要求是：按下启动按钮后，L2、L4、L6、L8亮，1秒后灭；接着L3、L5、L7、L9亮，1秒后灭；再接着L2、L4、L6、L8亮，1秒后灭，如此循环下去。根据上述

3、描述写出用PLC控制的梯形图。输入/输出点的分配输入输出其它启动按钮X400L2Y430时间继电器1（1秒）T450停止按钮X401L4Y431时间继电器2（1秒）T451L6Y432L8Y433L3Y434L5Y435L7Y436L9Y437五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)1.(10分)2.设计某机构按要求动作的PLC控制系统动作要求：按一次起动按钮，机构上升至限定位置，停3s,自动下降至原位后自动停。（提示；原位置，上升限定位置采用行程开关检测。）设计任务：（1）列出PLC系统资源分配表；2）画出梯形

4、图。(1)资源分配表0.00起动按钮（动合）0.01上限位行程开关（动合）0.02原位行程开关（动合）10.00电机上升（正转）继电器10.01电机下降（反转）继电器1—拨销盘；2—锁紧弧；3—槽轮；4—定位弧；5—拨销1.对于如图所示的槽轮机构说明其工作原理。答：工作原理是：拨销盘以不变的角速度旋转，拨销转过2β角时，槽轮转过相邻两槽间的夹角2α，在拨销转过其余部分的2(π-β)角时，槽轮静止不动，直到拨销进入下一个槽内，又重复以上循环。2.对于图示的支承结构，应用力传递原理说明哪种支承的刚性最好？哪种支承的刚性最差？（a）（

5、b）（c）（d）（e）答：图(a)中由于力的传递路线最短，所以刚性最好；图(e)中由于力线要沿弹簧传递，路线最长，故刚性最差。四、求如图所示机械系统的传递函数其中为输出，为输入。五、对于如图所示的存储器扩展连接图，要求补充其未连接的部分，并分析该扩展存储器芯片的地址范围（设8051未连接的地址线接地）。两片8kB的程序存储器扩展连线图答：连线图如上图所示。左片存储器的地址范围为：0000H～1FFFH；右片存储器的地址范围为：8000H～9FFFH。24.已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200,刚轮齿数Z2=202，波发生器的转

6、速nH=600r/min。如图试求：(1)刚轮固定时柔轮的转速n1;(2)柔轮固定时刚轮的转速n2。（1）刚轮固定时：           n1=-  （2）柔轮固定时            25.已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻R=2kΩ，电刷位移为X时的相应电阻Rx=1kΩ，电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为RL。(1)已测得输出电压Vo=5.8V,求RL。(2)试计算此时的测量误差。V0=(1)当V01=5.8时，5.8= 5.8= (２)空载时ＲＬ＝　　设测量出5.8Ｖ输出电压时的测量误

7、差　　则26.某二阶系统如图所示(1)求系统对r(t)阶跃响应的最大超调量σ%和调节时间ts。(2)求r(t)=1+t,n(t)=0.1共同作用下的稳态误差ess。(1)求    ts= (2)求ess 二阶系统ai>0闭环稳定  R(s)=  Ess=27.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少?(2)要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少?(1)  即   （2） 单拍制即：f=五、简单应用题(本大题共4小题，每小题6分，共24分

8、)28.已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求：(1)一阶低通滤波器现存在什么弱点?(2)将其改进为二阶低通滤波器，画出电路图；1）一阶低通滤波器存在过渡区域衰减缓慢的弱点。   2）二阶低通有源滤波器电路图29.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速