四解答题 (每小题5分，共40分)
1．一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？
2．斜齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？
3、简述直流伺服电动机两种主要控制方式的工作原理。
4. 在微机控制系统中，主机和外围设备间所交换的信息通常分为哪三类？
5．数据信息可分为哪几种？
6．dac0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？
7.步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动：
已知：步距角θ，脉冲数 n ，频率 f ，丝杠导程 p ，试求执行部件：
位移量 l= ?移动速度 v=?
8.有一变化量为0 ~ 16v的模拟信号，采用4位a/d转换器转换成数字量，输入到微机控制系统中，试求其量化单位q＝？，量化误差最大值emax＝？
四解答题 (每小题5分，共40分)
1、机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
2.1）垫片调整法 2）轴向压簧调整法。
3、一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电绕组两头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的强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。
4、数据信息、状态信息和控制信息。
5、（1）数字量（2）模拟量（3）开关量（4）脉冲量。
6、（1）直通方式 （2）单缓冲方式 （3）双缓冲方式。
1）单极性输出 （2）双极性输出。
7、 l =(p/360°)n ； v =(p/360°)f
8、量化单位q＝1v， 量化误差最大值emax＝±0.5v。
三、简答题 （每小题5分，共20分）
1. fmc的基本控制功能。
2. pwm脉宽调速原理。
3. 简述直流伺服电机两种控制的基本原理。
4. 控制系统接地通的目的。
四、分析题 （每小题20分，共40分)
1. 半桥逆变电路的工作原理。
2. 分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原理。
－小齿轮－大齿轮 3－齿轮 4－预载装置 7－齿条。
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。
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。
当v1 或 v2 导通时，负载电流和电压同方向，直流侧向负载提供能量；而当vd1 或 vd2导通时，负载电流和电压反方向，负载中电感的能量向直流侧反馈，既负载将其吸收的无功能量反馈回直流侧。反馈回的能量暂时储存在直流侧电容中，直流侧电容起到缓冲这种无功能量的作用。二极管vd1 、vd2是负载向直流侧反馈能量的通道，同时起到使负载电流连续的作用，vd1 、vd2被称为反馈二极管或续流二极管。
2. 分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原理。
当传动负载大时，可采用双齿轮调整法。如图所示，小齿轮分别与齿条7啮合，与小齿轮同轴的大齿轮分别与齿轮3啮合，通过预载装置4向齿轮3上预加负载，使大齿轮同时向两个相反方向转动，从而带动小齿轮l、6转动，其齿便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧，消除了齿侧间隙。
四解答题 (每小题8分，共40分)
1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素。
2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？
3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。
4. 简述在微机控制系统中i/o控制方式及i/o接口的编址方式。
5．简述伺服系统的结构组成。
6．dac0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？
7. 步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动：
已知：步距角θ，脉冲数 n ，频率 f ，丝杠导程 p ，试求执行部件：
位移量 l= ?
移动速度 v=?
8. 测量某加热炉温度范围为100~1124℃，线性温度变送器输出0~5v，用adc0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。
四解答题 (每小题8分，共40分)
1． 1）机械本体2）动力与驱动；3）传感测试部分；4）执行机构。
5）控制及信息处理单元。
2．1）、偏心轴套调整法 2）、双片薄齿轮错齿调整法。
3． 对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。
机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。
4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。
独立编址；与储存器统一编址。
5． 1) 比较环节；2) 控制器；3) 执行环节；4) 被控对象；5) 检测环节。
6．输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓冲方式（3）双缓冲方式。
输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出。
7. l =(p/360°)n ； v =(p/360°)f
三、简答题 (每小题6分，共30分)
1、机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面？
2、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型？其中哪种电路适于永磁式步进电动机？
3、步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么？输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关？
4、什么是plc的扫描工作制？
5、pwm的工作原理？
五、分析扩展的eprom2764的地址范围及工作原理 (20分)
三、简答题 (每小题6分，共30分)
1、系统功能性能指标使用条件经济效益。
2、单极驱动双极驱动高低电压驱动斩波电路驱动细分电路。
3、参考脉冲序列转速与参考脉冲频率成正比。
输出轴转向。
由转向电平决定。
位置由位置电平决定。
4、即检测输入变量求解当前控制逻辑以及修正输出指令，重复进行。
5、斩波器调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制，将直流电压断续加到负载（电机）上，利用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。斩波器调压控制直流伺服电机速度的方法又称为脉宽调制（pulse width modulation）直流调速。
五、0000h~1fffh
由于ea接地故pc指针由外部0000h开始执行，74ls373为地址锁存器用于锁存来自p0口的eprom的地址的低8位，p2口提供eprom的地址的高5位。p0口分时用作数据传输口。
三、问答题（每题10分， 共 40分）
1．分析、说明如图所示计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。
2、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型？
3、用软件进行“线性化”处理时，采用计算法的原理是怎样的？
4、模拟式。
四、分析扩展的ram6264的地址范围和和工作原理。（20分传感器信号处理过程包括哪些环节？
三、问答题（每题10分， 共 40分）
1．采样过程是用采样开关（或采样单元）将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程。因采样后得到的离散模拟信号本质上还是模拟信号，未数量化，不能直接送入计算机，故还需经数量化，变成数字信号才能被计算机接受和处理。
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