機(jī)電一體化設(shè)計(jì)習(xí)題.ppt

第五章歷年考題,8.利用DDA法實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)。采用常速度分布實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)控制指令時(shí).步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的參考脈沖指令是 A.位置寄存器的溢出脈沖 B.速度寄存器的溢出脈沖 C.時(shí)鐘信號(hào) D.加速度寄存器的溢出脈沖 答案：A,14.簡(jiǎn)述用數(shù)字微分分析法(DDA)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的原理。,15.簡(jiǎn)要比較反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn).,所謂DDA法: (1)采用數(shù)字量(整數(shù))表示速度、加速度及位置坐標(biāo)。(1分)(2)將加速度到速度，速度到位置的積分表達(dá)式，采用求和的方法進(jìn)行近似數(shù)值積分。(2分)（3）產(chǎn)生增量式的運(yùn)動(dòng)控制指令。(1分)（4）驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)。1分),反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.步距角較?。?.367.5），啟動(dòng)和運(yùn)行頻率較高，但消耗功率較大，斷電時(shí)無定位轉(zhuǎn)矩。（3分） 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，斷電時(shí)有定位轉(zhuǎn)矩，消耗功率較小，但步距角較大（7.518），起動(dòng)和運(yùn)行頻率較低，并需耍止負(fù)脈沖供電。(2分),19.五相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)了72個(gè)齒，最大靜轉(zhuǎn)矩為1Nm, (1)若帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)知0.9N m，選擇怎樣的通電方式系數(shù)才能使其正常啟動(dòng)? (2)若要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為300r/min，計(jì)算輸入脈沖的頻率。,15、永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)是什么?,（1）永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子極上有二相或多相控制繞組，轉(zhuǎn)子為一對(duì)或多對(duì)極的星形永久磁鋼、(2分 (2)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī).由于轉(zhuǎn)子為永久磁鋼，所以斷電有定位轉(zhuǎn)矩，消耗功率小。(1分) (3)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是，步距角較大，啟動(dòng)和運(yùn)行領(lǐng)率較低，需正、負(fù)脈沖供電（1分）,16、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單、雙極性驅(qū)動(dòng)電路，各自的特點(diǎn)是什么?適用范圍是什么?,（1）單極性驅(qū)動(dòng)電路是最基本的驅(qū)動(dòng)電路形式。功率晶體管的導(dǎo)通與關(guān)斷使各相繞組的電流導(dǎo)通和截止。（1分）（2）單極性驅(qū)動(dòng)電路適用于反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。（1分）(3)雙極性驅(qū)動(dòng)電路采用4只品體管作為開關(guān)元件來控制相繞組電流，這不僅可控制電流通斷還可以控制相電流方向。（1分）（4）雙極性驅(qū)動(dòng)電路適用于混合式或永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。(1分),三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī).轉(zhuǎn)子有30個(gè)齒，試計(jì)算: （1）單三拍運(yùn)行方式的步距角 （2）雙三拍運(yùn)行方式的步距角 （3）單雙拍運(yùn)行方式的步距角 （4）若要電機(jī)轉(zhuǎn)速為60r/min，則單拍運(yùn)行方式時(shí)的輸入脈沖頻率f1為多少？而單雙拍時(shí)的輸人脈沖頻率f2為多少？,15.怎樣控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出軸的角位移、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向?,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是脈沖電動(dòng)機(jī)，它將數(shù)字的電脈沖輸人轉(zhuǎn)換為模擬的輸出軸運(yùn)動(dòng)。每輸入一個(gè)脈沖，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)一步(1分)。因此，輸出的角位移正比于輸人脈沖的 個(gè)數(shù)（1分），轉(zhuǎn)速正比于輸人脈沖的頻率(1分)，轉(zhuǎn)向取決于各相繞組通電的順序(相序)(1分)。,16、什么叫作步距角?它與哪些因素有關(guān)?若系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)選定以后，還想進(jìn)一步減小步距角，可采用何種方法?,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每輸人一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一步，每一步轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角（1）.,21.四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子50個(gè)齒。若單拍制的最大靜轉(zhuǎn)矩為0. 1N m，試計(jì)算雙拍制運(yùn)行時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T和裕量角,15.什么是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角取決于什么?,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)。它采用變磁阻原理產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，將數(shù)字的電脈沖輸入轉(zhuǎn)換為模擬的輸出軸運(yùn)動(dòng);（2分） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。（1分） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角取決于輸入脈沖個(gè)數(shù)。（1分）,16.對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路有什么要求?,對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路有如下要求: （1）能夠提供快速上升和快速下降的電流，使電流波形盡量接近矩形(2分） （2）具有供截止期間釋放電流的回路。（1分） （3）功耗量要低，效率要高。（1分）,21.某五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了有36個(gè)齒，采用二相三相運(yùn)行方式。 試計(jì)算:(1)步距角為多少? (2)若要電動(dòng)機(jī)以200 r / min的速度旋轉(zhuǎn)，輸入脈沖頻率f為多少? (3)若要電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)1周半，其輸入脈沖數(shù)為多少?,答案：C,21.題21圖為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單極性驅(qū)動(dòng)電路。試簡(jiǎn)述圖中VT, R, VD、和Rf的作用,答: VT晶體管開關(guān)元件，控制繞組電流通斷。 R:減小繞組的電氣時(shí)間常數(shù)。 VD:續(xù)流，泄放繞組中儲(chǔ)存的磁能。 Rf:加快磁能泄放。,26某五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有48個(gè)齒,試計(jì)算: (1)采用單五拍運(yùn)行時(shí)的步距角 (2)采用二相三相運(yùn)行時(shí)的步距角 (3)當(dāng)控制脈沖頻率f=1600Hz時(shí)，求采用二相三相運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速n.,30.生成下列等加速度分布指令信號(hào):假設(shè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)角為1.8，由零初始速度加速0.1s達(dá)到100r/min，然后恒速度100r/min維持3s。最后0. 1。到停止位置，減速度與初始速度相等，時(shí)鐘信號(hào)頻率為1000Hz，寄存器字長(zhǎng)為16位帶符號(hào)小數(shù)，希望在產(chǎn)生該速度分布時(shí)只改變加速度寄存器A的內(nèi)容;求A寄存器中設(shè)置的希望值及每一段由設(shè)置信號(hào)引起的加法次數(shù)。,