《机电一体化技术专》考前辅导录播.ppt

10机电一体化技术专考前辅导录播,1、舟遥遥以轻飏，风飘飘而吹衣。2、秋菊有佳色，裛露掇其英。3、日月掷人去，有志不获骋。4、未言心相醉，不再接杯酒。5、黄发垂髫，并怡然自乐。,10机电一体化技术专考前辅导录播10机电一体化技术专考前辅导录播1、舟遥遥以轻飏，风飘飘而吹衣。2、秋菊有佳色，裛露掇其英。3、日月掷人去，有志不获骋。4、未言心相醉，不再接杯酒。5、黄发垂髫，并怡然自乐。考前辅导机电一体化技术（专）习题讲解（1）习题讲解（2）习题讲解（3）习题讲解（4）习题讲解（5）机电一体化技术考前辅导,关注课程资源的开发与利用,是新一轮基础教育课程改革的一大特色。语文作为母语教育课程,更是具有其他课程无可比拟的资源优势和开发利用的广阔途径。义务教育语文课程标准明确指出:“语文教师应高度重视课程资源的开发与利用,创造性地开展各类活动,增强学生在各种场合学语文、用语文的意识,多方面提高学生的语文能力。”然而,由于种种原因广大农村初中教师很少接触到课程资源这一概念,更缺乏对课程资源的有效识别和开发运用的意识与能力。一、充分利用校本资源 随着教育改革的不断深入,我们进一步认识到,要全面实施以培养学生创新精神和实践能力为核心的素质教育,就必须在整合和优化课程结构、开发课程资源上下功夫。义务教育语文课程标准明确规定,“语文课程资源包括课堂教学资源和课外学习资源。”显而易见,课堂教学和社会生活、人文地理、自然风物都可以成为语文课程资源,并各自发挥其相应的教育功能。就农村初中而言,在整个语文教学活动中,校本资源的开发利用是整个课程资源的重要组成部分。除各学科通用的课程资源外,学校图书室、阅览室、音像资料、图片、文学社、广播室以及校园文化环境等都是语文教学中不可缺少的课程资源。实践中,我们遵照自然即课程,生活即课程,自我即课程的大语文教育观,将学校硬软件设施、办学规则、课程设置形式、教师素质与能力、学生水平与个性、家庭住所与特点以及学校所在地方的社会资源、网络资源等统统纳入校本资源开发系统,实现语文外延与生活内涵相同的思想,重视学生内在的、个性的、全面和谐的发展,充分发挥学生在学校、课程、教学中的主体地位和作用。二、巧妙运用教材资源 教材作为重要的课程资源,其开发和利用的重点是研究和处理教材。教材不仅仅是学生学习语文知识,提高语文能力的文本,还承担着丰富学生生活经验,提高人文素养,培养创新精神和实践能力,养成良好的学习习惯等诸多任务。因此,在课堂教学中,教师要运用教材去教,而不是去教教材。要架起语文学习与生活的桥梁,要倡导自主、合作、探究的学习方式,让学生借助教材这个例子,积极主动地去理解和体验,有所感悟和思考,获得情感熏陶和思想启迪。三、灵活运用生活资源 新课程标准指出,“语文课程应植根于现实,立足教材,体现生活。”生活为源,语文为流,源远流长,这是语文教师强化资源意识首先要确立的第一理念。生活是语文学习的源头活水,生活中无时无处不存在语文学习。对农村初中学生来说,他们天天身处山野乡间,往往对身边的一切“熟视无睹”,大有“不知庐山真面目,只缘身在此山中”的味道。生活中有着丰富的课程资源等待开发。我们要发挥农村地域优势,开发和利用乡土自然风光、文物古迹、民俗风情为语文课程资源,让农村家庭成为学生劳动与技术教育的实践天地,让山川河流成为取之不竭的课程资源,让乡土历史、民风民俗成为现实的课程资源。我们要把爱根植于家乡的土地,感受乡土文化的熏陶,感悟淳朴浓郁的乡情。这是一种继承与创新,它需要语文教师要有极强的资源意识,关心生活,热爱生活,投身生活,在生活中构建起个性化的语文资源体系。四、重视开发人本资源 把人作为最具活力的课程资源来开发是十分重要的。因为,初中学生正直青春期,精力充沛,思想活跃,他们掌握着丰富的社会生活信息,富有个性化的思维方式,有奇异多彩的想法、出人意料的操作探索结果,这是一种不可忽视的课程资源,它富有青春活力。实践中,我们要努力使自己所掌握的课程资源与学生所提供的充满个性化的课程资源共融,努力促进师生之间、生生之间的资源共享,努力将学生所掌握的信息转化为课堂教学的现实资源。尊重他们,信任他们,引导他们参与到语文教学活动中来,并在活动中教会他们方法,引领他们思考,和他们一同去感受成功的喜悦。五、适时把握再生资源 苏霍姆林斯基曾说,“教育的艺术就在于能够看到取之不尽的人类精神世界的各个方面,使天赋和社会所给予的一切在人的身上将达到惊异的和谐一致。”对此,有学者认为,要提升育人的品质,激发教师的主体性和创造力,必须把教育教学中的“琐事”等再生资源纳入新课改视野,使之成为一种可贵的课程资源。虽然教学实践中那些烦琐的、磨人的教学琐事难登“大雅之堂”,然而正是这些琐事构成了师生一天活动的主体,所耗费的时间与精力决不亚于正规课堂教学。教学中,如果我们能有意识地捕捉一些这样的“琐事”,开发成有用的再生资源,就能不断提高我们捕捉教育契机的敏感性和艺术性,最终收到良好教育效果。以上只是本人在新课程实施及农村初中语文课程资源开发和利用中的一点心得体会。事实上,任何一种课程资源的开发和利用的方法都是多种多样的,思路都是不拘一格的,“仁者见仁,智者见智”,这本身就是一种创造。只要我们本着有用实效的原则,保持开放的心态、开放的行动,慧眼识珠,慧心鉴真,关注生活,做开发农村语文课程资源的“有心人”,就会形成自己开发利用语文课程资源的特色。在新课改的影响下，我国小学教育已经逐渐从原有的教育模式向现代化的教育模式转变，不但注重学生文化课程的教育，还对其素质教育进行重视。在小学数学应用题教学中，普遍存在师生教师都倍感吃力的现象，严重影响了学生对于数学知识的学习，也不利于学生探究性思维的形成，对我国小学教育的发展形成一定的阻碍，因此，对小学数学应用题的教学研究是势在必行的，一、小学数学应用题教学中的问题分析（一）教育形式比较单一，在结构上非常封闭 尽管在对教材进行编写的过程中对学生的识字水平以及认知水平有所考虑，在低年级的应用题当中，所呈现的形式主要是图画表格，然而由中年级开始，已经有很多应用题通过文字的形式进行表达，不能对学生的兴趣进行激发，除此之外，可以从以往的应用题中发现，对于应用题的编写，存在条件充足并不不多余的现象，而且答案也是一定的。应用题在结构的安排上非常地封闭，所形成的弊端就是导致学生在对应用题的解答中，会出现一定的思维定势。（二）应用题设置的内容和现实生活完全脱离 以往的对小学应用题的编写并没有对时代的特性进行体现，一些学生根本不了解后者是不符合时代发展的生活内容还是在数学教材中随处可见，一般来说，数学教材在编写之后的使用周期是有限的，其稳定性与变化性之间是矛盾的。二、促进数学应用题教学质量提升的策略分析（一）加强对“开放化”应用题的设计，促进其数学意识的提升 主要表现在两个方面，一是对结构不良的应用体问题进行设计，对一些条件并不充足的应用题进行提出，使得学生可以对问题进行分析的过程中，对欠缺的条件进行捕捉，然后让学生自己去搜集，并进行解答，能够在一定程度上对学生在收集和处理信息方面的水平进行提高，还有助于学生对实际问题的解决。二是，对数据具有“盈余”特征的应用题进行设立。设计问题条件比较多的应用题，能够对学生自身的对数据的判断能力进行提升，还能进行一定的取舍，对学生解决问题的水平进行提升。（二）加强对课堂气氛融洽性的提升，提高学生的探究能力 在小学数学应用题的教学中，要创设一定的课堂氛围，加强对学生研究性能力的培?B，主要通过两种途径。一是，利用多样化、多元化的形式，原有的应用题主要是通过文字的形式进行呈现，对与应用题的解答也是纸和笔的相加，学生一人埋头苦思，根本没有任何合作的迹象，因此，要在对应用题进行解答的过程中，采取不同的解答形式，例如小制作或者小课题研究等形式。二是，要营造比较融洽的课堂气氛。在对小学生开展应用题教学的过程中，作为教师而言，其要创造融洽的课堂氛围，尽管在课程开始之前数学教师就已经准备好了材料，对问题进行了创设，然而，在具体的教学过程中，还要和实际情况进行结合，让学生处于比较融洽的环境中进行应用题的学习。三、加强对学生解题策略的培养，促进其解题能力的提升（一）对条件与问题进行收集 学生能够对应用题中的已知条件以及问题进行清晰地表达，这是对应用题进行解答的前提条件。总体来说，对于结构比较封闭的数学应用题，对条件与所需的条件都已经给出，然而，在开放性的应用题当中，条件与问题都是比较缺失的，也有一些是多余的，因此，就要求学生能够从具体的生活当中对条件进行收集，对问题进行补充，或者按照生活经验由条件单重对所需的条件进行选择，并实施解答。（二）对数量关系进行分析 对于应用题的解答关键治愈分析数量关系，一般通过两种方法进行分析，即综合法与分析法。数学教师对应用题进行教学的过程，并不是通过简单的工具对学生进行教育，而是在具体的教学当中，从开始到结束都对这一方法作一运用，而且不断对学生进行引导，让能能够根据该方法对数量间的具体关系展开准确的分析。（三）对解题计划进行拟定 对于小学阶段的应用题教学来说，无论是对哪种程度地应用题进行解答，都要对解题计划进行拟定。所谓解题计划，其主要是指在理解题意和分析数量之间的关系的前提下，对解答步骤进行确定，并对结果进行分析和推理。（四）对问题进行解答 在小学数学应用题教育当中，其实是对学生的思维进行引导的过程，也是对结果进行解答的过程，从而达到正确以及合理的解答。对于封闭型应用题来说，具有一定的准确性的答案，在解答时，部分学生对算法的选择是正确的，但是答案却是错误的，所以，该阶段中要对学生的细心和认真习惯进行培养；对于开放型应用题来说，其不具备固定型的答案，在对其进行解答式，要对学生在答案合理性上的考虑进行引导。（五）进行检验和评价 评价和检验在应用题解答的最后一步，主要目的是对学生在应用题解答结果的准确性上进行分析，通过这一步骤，让学生养成细心的好习惯，在应用题解答完毕之后，进行一定的检验和评价，让学生能够对解答过程中存在的问题进行及时地发现，并能有效解决。四、结束语 综上所述，在小学阶段的学习和教育中，数学教育是至关重要的，尤其是应用题教学，这对于学生自身思维的深化有一定的促进作用，同时，还能促进学生自身学习能力的提升，更好地为其他课程的学习打好基础。在小学数学应用题教学中，教师要善于分析，并进行总结，对其中存在的问题进行及时有效地处理，同时，还要注重对学生学习能力的培养，只有这样，才能促进小学数学应用题教学质量的提升，更好地促进我国小学教育的发展。,考前辅导,机电一体化技术（专）,习题讲解（1）习题讲解（2）习题讲解（3）习题讲解（4）习题讲解（5）,机电一体化技术考前辅导,1、传感器可以把电信号转换为非电量信息。()2、为满足机电一体化机械系统的良好伺服性能，要求机械传动部件满足转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大。()3、斩波器可以将直流电变为可调的交流电。（）4、极坐标系机器人运动耦合性较强，控制也较复杂，运动灵活性也较差。（）5、柔性制造系统的柔性高，适应多品种中、小批量生产。（）,习题讲解(1),6、在满足系统刚度的条件下，机械部分的质量和转动惯量越小越好。()7、光栅传感器是用来测量直线位移的传感器。（）8、当外界的激振频率大于系统的固有频率时，系统将产生谐振。()9、数控型机器人不必使机器人动作，通过数值、语言等为机器人提供运动程序，能进行可变程伺服控制。（）10、柔性制造系统由单台的CNC机床或加工中心与工件自动装卸装置组成。（）,习题讲解(1),习题讲解(1),11、数字滤波器相比模拟滤波器有更高的信噪比。()12、步进电动机的输入频率越高，励磁电流就越大。()13、系统的粘性阻尼摩擦越大，系统的稳态误差越大，精度降低。（）14、把脉冲输入信号转变为模拟信号的过程称为采样过程。（）15、STD总线是一个通用工业控制的8位微型机总线，可容纳各种8位通用微处理器。（）,习题讲解(1),16、开环伺服系统系统稳定性好，但精度相对闭环系统来讲不高、抗干扰能力差。()17、同步型交流伺服电动机需要有接触换向部件。（）18、机电一体化技术是其他高新技术发展的基础,机电一体化的发展依赖于其他相关技术的发展。（）19、绝大多数第一代机器人属于适应性控制机器人。（）20、滚珠花键既是一种传动装置，又是一种直线运动支承，可用于机器人、机床、自动搬运车等机械。（）,习题讲解(2),1、滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和内循环反向器式。2、直流测速发电机输出的是与转速 成正比 的直流电压。3、工业机器人按操作机坐标形式分类，可以分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、多关节型、平面关节型五类。4、伺服系统包含控制器、功率放大器、执行机构、检测装置 等四大部分。5、根据系统中信号的不同，控制系统可分为连续时间系统、离散时间系统。6、工业机器人一般由主构架、手腕、驱动系统、测量系统、控制器、传感器组成。,习题讲解(2),7、功率放大器是由开关器件、电感、电容、保护电路、驱动电路 组成。8、机电一体化系统按机电结合的程度分类，有功能附加型、功能替代型、机电融合型。9、两物体接触面间的摩擦力可简化为 粘性摩擦力、库仑摩擦力、静摩擦力三种。10、PLC实际上是一个专用计算机，它的结构和组成与通用微机的基本相同，主要包括CPU、存储器、接口模块、外部设备、编程器。11、FMS的控制系统采用三级控制，分别是单元控制级、工作站控制级、设备控制级。,习题讲解(2),12、交流伺服电动机分为同步型、感应型两种。13、机械传动系统间隙的主要形式有齿轮传动的齿侧间隙、丝杠螺母的传动间隙、丝杠轴承的轴向间隙。14、机器人几乎使用了目前出现的绝大多数传动机构，其中最常用的为谐波传动、RV摆线针轮行星传动、滚动螺旋传动。15、柔性制造线由自动化加工设备、工件输送系统、控制系统 组成。16、机电一体化传动系统的支承部件主要包括回转运动支承、直线运动支承 两类。17、在机电系统中，用软件进行“线性化”处理，方法有三种：计算法、查表法、插值法。,习题讲解(2),18、直流伺服系统的校正方法，通常有综合法、分析法 两种。19、机电一体化系统的执行机构是运动部件,一般采用机械、电磁、电液 机构。20、齿轮传动链各级传动比的分配可遵循的原则有：最小等效转动惯量原则、质量最小原则、输出轴转角误差最小原则。21、机器人手臂的直线运动多数通过液压（气）缸驱动来实现，也可通过齿轮齿条、滚珠丝杠、直线电动机来实现。22、机电一体化机械系统主要包括以下三大机构：传动机构、导向机构、执行机构。23、传感器与前级信号的放大与隔离装置有运算放大器、测量放大器、程控测量放大器、隔离放大器。,习题讲解(3),1、灵敏性 答：输出变化量与对应的输入(被测量)变化量的比值。有时称为增量增益或标度因子。2、机电一体化 答：机电一体化:从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。3、永磁同步电动机答：以电子换向取代了传统直流电动机的电刷换向，又称无刷电动机。4、柔性制造系统答：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。,习题讲解(3),5、轴系的动特性答：指轴系抵抗冲击、振动、噪声的特性。6、复合控制器答：在反馈控制器的基础上附加一个前馈控制器，二者的组合称为复合控制器。它的作用是使系统能以零稳定误差跟踪已知的输入信号。7、相敏放大器答：相敏放大器也称鉴幅器。它的功能是将交流电压转换为直流电压，并使它的极性与输入交流电压的相位相适应。8、感知型机器人答：感知型机器人是利用传感器获取的信息控制机器人的动作。机器人对环境有一定的适应性。,习题讲解(3),9、程控增益放大器答：利用计算机采用软件控制的方法来实现增益的自动变换，具有这种功能的放大器就叫做程控增益放大器。10、D/A转换的分辨率答：D/A转换器的分辨率表示当输入数字量变化了1时，输出模拟量变化的大小。它反映了计算机的数字量输出对执行部件控制的灵敏程度。11、单片微计算机答：单片微计算机是将CPU、RAM、ROM、定时/计数、多功能I/O、通信控制器，甚至图形控制器、高级语言、操作系统等都集成在一块大规模集成电路芯片上。12、敏感元件答：敏感元件是一种能够将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置，其输入、输出间具有确定的数学关系（最好为线性）。如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出。,习题讲解(3),13、功率放大器答：伺服系统中的功率放大器的作用是将信号进行放大，并用来驱动执行机构完成某种操作，主要采用电力电子器件组成。14、步进电动机答：步进电动机是一种将脉冲信号转换成角位移的执行元件。对这种电动机施加一个电脉冲后，转轴就转过一个角度，称为一步。这种状态与通常均匀旋转的电动机有一定的差别，它是步进形式运动。15、串行通信答：串行通信是数据按位进行传送的。在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。16、线性度 答：传感器的线性度是指传感器的非线性误差，是传感器的最大非线性绝对误差与输出满度值的比值。,习题讲解(4),1、机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?答：机电一体化系统设计指标大体上应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。,习题讲解(4),2、介绍PLC的扫描工作制。答：PLC的扫描工作制，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。,习题讲解(4),3、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?答：主要有：单极性驱动电路、双极性驱动电路、高低压驱动电路、斩波驱动电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。,习题讲解(4),4、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?答：(1)参考脉冲序列 转速与参考脉冲频率成正比。(2)输出轴 转向由转向电平决定。位置由参考脉冲数决定。,习题讲解(4),5、介绍隔离放大器并简述其特点。答：隔离放大器是指对输入、输出和电源在电流电阻彼此隔离使之没有直接耦合的测量放大器。由于隔离放大器采用了浮离式设计，消除了输入、输出端之间的耦合，因此还具有以下特点：1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。2）泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。3）共模抑制比高，能对直流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量。,习题讲解(4),6、简述机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法，及每种方法的应用。答：机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法包括：1）取代法 取代法就是用电气控制取代原系统中的机械控制机构。该方法是改造旧产品、开发新产品或对原系统进行技术改造常用的方法，也是改造传统机械产品的常用方法。2）整体设计法 整体设计法主要用于新产品的开发设计。在设计时完全从系统的整体目标出发，考虑各子系统的设计。3）组合法 组合法就是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统。,习题讲解(4),7、简述脉宽调制放大器(PWM)的基本原理。答：PWM放大器的优点是功率管工作在开关状态，管耗小。它的基本原理是：利用大功率晶体管的开关作用，将直流电源电压转换成一定频率的方波电压，加在直流电动机的电枢上，通过对方波脉冲宽度的控制，改变电枢的平均电压，从而调节电机的转速。,习题讲解(4),8、介绍异步型交流电动机的变频调速的特性及变频方式。答：对异步电动机进行变频调速控制时，希望电动机的每极磁通保持额定值不变。若磁通太弱，则铁芯利用不充分，电磁转矩小，电动机的负载能力下降。若磁通太强，又会使铁芯饱和，励磁电流过大，严重时会因绕组过热损坏电动机。对定子每相电动势和定子供电频率进行控制，就可以使磁通保持恒定。变频方式包括间接变换方式（交直交变频）、直接变换方式（交交变频），其中 交直交变频是把交流电通过整流器变为直流电，再用逆变器将直流电变为频率可变的交流电供给异步电动机。目前常用的通用变频器即属于交直交变频。,习题讲解(4),9、计算机控制技术的发展方向是什么？答：计算机控制实质上就是计算机技术与控制理论相结合，对机械和过程进行控制的一门技术。现代化的生产系统具有多变量、时变和非线性的特点，应用经典控制理论已不能满足现代化的工业生产要求。应用现代控制理论和智能控制理论，再加上计算机的快速运算、强大的信息存储能力以及逻辑判断能力，使计算机控制能解决通常自动控制技术所不能解决的问题，使生产过程达到优异的性能指标。总的来讲，就是出现了多CPU统一总线、功能模块结构、集散系统等控制形式；专家控制系统、模糊控制系统等智能控制系统。,习题讲解(4),10、简要介绍直流伺服电动机的分类及其应用。答：直流伺服电动机分为以下几类：1）永磁直流伺服电动机指以永磁材料获得磁场的一类直流电动机。应用广泛。2）无槽电枢直流伺服电动机励磁方式为电磁式或永磁式，其电枢铁芯为光滑圆柱体。一般用于需要快速动作、功率较大的伺服系统。3）空心杯电枢直流伺服电动机励磁方式为永磁式，电枢绕组浇注成杯形，用于快速动作的伺服系统。4）印刷绕组直流伺服电动机励磁方式为永磁式，印刷裸露的绕组构成电枢。适用于低速和起动、反转频繁的伺服系统。,习题讲解(4),11、简述机电一体化在制造业的应用及其发展趋势。答：机电一体化技术在制造业的应用从一般的数控机床、加工中心和机械手发展到智能机器人、柔性制造系统（FMS）、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集于一体的计算机集成制造系统（CIMS）。机电一体化的发展趋势：1）性能上 向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展；2）功能上 向小型化、轻型化、多功能方向发展；3）层次上 向系统化、复合集成化的方向发展。,习题讲解(4),12、接口电路的主要作用是什么？答：接口电路，它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。接口电路的主要作用如下：1）解决主机CPU和外围设备之间的时序配合和通信联络问题。2）解决CPU和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题。3）解决CPU的负载能力和外围设备端口的选择问题。,习题讲解(4),13、工业机器人的控制系统包含哪几部分？控制系统的工作过程如何？答：目前大部分工业机器人都采用二级计算机控制，第一级为主控制级，第二级为伺服控制级。主控制级由主控制计算机及示教盒等外围设备组成，主要用以接受作业指令、协调关节运动、控制运动轨迹、完成作业操作。伺服控制级为一组伺服控制系统，其主体亦为计算机，每一伺服控制系统对应一个关节，用于接收主控制计算机向各关节发出的位置、速度等运动指令信号。系统的工作过程是：操作人员利用控制键盘或示教盒输入作业要求，如要求工业机器人手部在两点之间作连续轨迹运动。主控制计算机完成以下工作：分析解释指令、坐标变换、插补运算、矫正计算，最后求取相应的各关节协调运动参数。坐标变换用坐标变换原理，根据运动学方程和动力学方程计算工业机器人与工件关系、相对位置和绝对位置关系；插补运算是用直线的方式解决示教点之间的过渡问题；矫正计算是为保证在手腕各轴运动过程中保持与工件的距离和姿态不变对手腕各轴的运动误差补偿量的计算。运动参数输出到伺服控制级作为各关节伺服控制系统的给定信号，实现各关节的确定运动。控制操作机完成两点间的连续轨迹运动，操作人员可直接监视操作机的运动，也可以从显示器控制屏上得到有关的信息。这一过程反映了操作人员、主控制级、伺服控制级和操作机的关系。,习题讲解(4),14、模拟式传感器信号处理过程包括哪些环节？答：模拟式传感器信号处理过程包括:将非电物理量转换成电量，并经放大、滤波等一系列处理后，需经模/数变换将模拟量变成数字量，才能送入计算机系统。模/数转换过程包括信号的采样/保持、多路转换（多传感器输入时）、A/D处理等过程。,习题讲解(5),1 下图为8位D/A转换器DAC0832，试简要分析其工作原理。,习题讲解(5),答：在DAC0832中有两级锁存器；第一级锁存器称为输入寄存器，它的锁存信号为ILE；第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号XFER。因为有两级锁存器，可以在多个D/A转换器同时工作时，利用第二级锁存器的锁存信号来实现多个转换器的同时输出。图中，当ILE为高电平、CS和WR1为低电平时，LE1为1，这种情况下，输入寄存器的输出随输入而变化。此后，当WR1由低电平变高时，LE1成为低电平，此时，数据被锁存到输入寄存器中，这样，输入寄存器的输出端不再随外部数据的变化而变化。对第二级锁存器来说，XFER和WR2同时为低电平时，LE2为高电平，这时，8位的DAC寄存器的输出随输入而变化。此后，当WR2由低电平变高时，LE2变为低电平，于是，将输入寄存器的信息锁存到DAC寄存器中。,习题讲解(5),2 设有一惯性环节，试分别用向前差分法和向后差分法将其数字化。答：由向前差分法得：由向前差分法得：,习题讲解(5),3 分析半桥逆变电路的工作原理。,习题讲解(5),半桥逆变电路有两个导电臂，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。,习题讲解(5),4 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。,习题讲解(5),答：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。量化过程（简称量化）就是用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换成数字信号，由于计算机的数值信号是有限的，因此用数码来逼近模拟信号是近似的处理方法。信号进入计算机后经其处理经D/A转换后输出。D/A转换器是将数字量转换成模拟量的装置。模拟量输出主要由D/A转换器和输出保持器组成。它们的任务是把微机输出的数字量转换成模拟量。多路模拟量输出通道的结构形式，主要取决于输出保持器的结构形式。保持器一般有数字保持方案和模拟保持方案两种。这就决定了模拟量输出通道的两种基本结构形式。,习题讲解(5),5 逐次逼近式A/D转换器的原理如下图所示，试分析其工作过程。,习题讲解(5),逐次逼近式寄存器工作时与普通计数器不同，它不是从低位往高位逐一进行计数和进位，而是从最高位开始，通过设置试探值来进行计数的。具体讲，在第一个时钟脉冲到来时，控制电路把最高位送到逐次逼近寄存器，使它的输出为10000000，这个输出数字一出现，D/A转换器的输出电压Uo就成为满量程值的128/255。这时，若UoUi，则作为比较器的运算放大器的输出就成为低电平，控制电路据此清除逐次逼近寄存器中的最高位；若Uo Ui，则比较器输出高电平，控制电路使最高位的1保留下来。若最高位被保留下来，则逐次逼近寄存器的内容为10000000，下一个时钟脉冲使次低位D6为1。于是，逐次逼近寄存器的值为11000000，D/A转换器的输出电压Uo到达满量程值的192/255。此后，若UoUi，则比较器输出为低电平，从而使次高位复位；若Uo Ui，则比较器输出为高电平，从而保留次高位为1。重复上述过程，经过N次比较以后，逐次逼近式寄存器中得到的值就是转换后的数值。,习题讲解(5),6 下图为8位A/D转换器ADC0809，试分析其工作原理。,习题讲解(5),ADC0809无需调零和进行满量程调整，又由于多路开关的地址输入能够进行锁存和译码，而且它的三态TTL输出也可以锁存，因此易于与微处理机进行接口。从图中可以看出，ADC0809由两大部分组成。第一部分为八通道多路模拟开关，它的基本原理与CD4051类似。它用来控制C、B、A端子和地址锁存允许端子，可使其中一个通道被选中。第二部分为一个逐次逼近型A/D转换器，它由比较器、控制逻辑、输出缓冲锁存器、逐次逼近寄存器以及开关数组和256R电阻分压器组成。后两种电路（即开关数组和256R电阻分压器）组成D/A转换器。控制逻辑用来控制逐次逼近寄存器从高位到低位逐次取“1”，然后将此数字量送到开关数组（8位开关），用来控制开关S7S0与参考电平相连接。参考电平经256R电阻分压器后，输出一个模拟电压Uo，Uo、Ui在比较器中进行比较。当UoUi时，本位D0；当Uo Ui时，本位D1。因此，从D7D0比较8次即可逐次逼近寄存器中的数字量，即与模拟量Ui所对应的数字量相等。此数字量送入输出锁存器，并同时发转换结束脉冲。,习题讲解(5),7 如图为采样/保持器LF398的原理图，试分析图中A1、A2、A3的作用。,习题讲解(5),由图可知,其内部由输入缓冲级、输出驱动级和控制电路三部分组成。控制电路中A3主要起到比较器的作用，其中7脚为参考电压，当输入控制逻辑电平高于参考端电压时，A3输出一个低电平信号驱动开关S闭合，此时输入经A1后跟随输出到A2再由A2的输出端跟随输出，同时向保持电容充电；而当控制端逻辑电平低于参考端电压时，A3输出一个正电平信号驱动开关S断开，以达到非采样时间内保持器仍保持原来输入的目的。因此，A1、A2是跟随器。,43,26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。卢梭27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。罗曼罗兰28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。达芬奇30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。叔本华,谢谢！,