试卷代号：2432 座位号■■ 中央广播电视大学2008一2009学年度第二学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制试题 2009年7月 题 号 二 三 四 总分 分 数 得 分 评卷人 一、单选题（每小题3分，共54分） 1.用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统 图是()。 A.电气原理图 B.电器元件布置图 C.电器安装接线图 2.数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功 能。这部分功能一般由( )实现。 A.输人/输出装置 B.数控装置 C.可编程序逻辑控制器(PLC) 3.()是数控系统的核心。 A.进给伺服系统 B.数控装置 C.主轴伺服系统 4.主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用()。 A.直流伺服电动机 B.笼型异步电动机 C.步进电动机 5.（ )用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。 A.位置检测装置 B.进给伺服系 C.数控装置 1960
试卷代号:2432 座位号口口 中央广播电视大学2008-2009学年度第二学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制 试题 2009年 7月 题 号 四 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、单选题(每小题 3分，共 54分) 1.用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统 图是( )。 A.电气原理图 B.电器元件布置图 C.电器安装接线图 2.数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功 能。这部分功能一般由( )实现。 A.输人/输出装置 B.数控装置 C.可编程序逻辑控制器(PLC) 3.( )是数控系统的核心。 A.进给伺服系统 B.数控装置 C.主轴伺服系统 4.主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用( )。 A.直流伺服电动机 B.笼型异步电动机 C，步进电动机 5.( )用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。 A.位置检测装置 B.进给伺服系 C.数控装置 1960
6.数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的 一些()的有害的电气瞬变现象。 A.可预见 B.确定 C.不确定 7.( )是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多于扰都是通过这条 途径对机床起作用的。 A.接地 B.电动机 C.检测元件 8.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器的工作原理中运用了：冲量（窄脉冲的面积）相等而形 状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果()这一采样控制理论重要结论。 A.不同 B.基本相同 C.无关 9.位置检测装置按检测量的测量基准，可分为()和增量式测量。 A.绝对式 B.直接测量 C.回转型 10.()即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。 A.进给控制 B.辅助控制 C.主轴控制 11.数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一 不可。数控装置的软件由( )组成。 A.控制软件 B.管理软件和控制软件两部分 C.管理软件 12.( )是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。 A.自动空气开关 B.接触器 C.电流继电器 13.电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是()不同。电流继电器的线圈匝 数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载 并联以反映其两端的电压。 A.线圈 B.衔铁 C,触点 14.按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为( )和功能模块式结构。 A.专用型结构 B.个人计算机式结构 C.大板式结构 1961
6.数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输人、传输和输出过程中出现的 一些( )的有害的电气瞬变现象。 A.可预见 B.确定 C.不确定 7. )是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条 途径对机床起作用的。 A.接地 B.电动机 C.检测元件 8.正弦波脉宽凋制(SPWM)变频器的工作原理中运用了:冲量(窄脉冲的面积)相等而形 状不同的窄脉冲加在具有惯性 的环节上时，其效果( )这一采样控制理论重要结论 。 A.不 同 B.基本相 同 C.无关 9.位置检测装置按检测量的测量基准，可分为( )和增量式测量 。 A.绝对式 B.直接测量 C.回转型 10. < )即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。 A.进给控制 B.辅助控制 C.主轴控制 11.数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一 不可。数控装置的软件由( )组成。 A.控制软件 B.管理软件和控制软件两部分 C.管理软件 12. < )是一种用来频繁地接通或分断带有负载(如电动机)的主电路 自动控制电器。 A.自动空气开关 B.接触器 C.电流继电器 13.电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是( )不同。电流继 电器的线圈匝 数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载 并联以反映其两端的电压 。 A.线圈 B，衔铁 C.触点 14。按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为( )和功能模块式结构。 A.专用型结构 B.个人计算机式结构 C.大板式结构 1961
15.控制系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台位 移量，然后反馈给数控装置，这种伺服系统称为()。 A.开环伺服系统 B.半闭环伺服系统 C.闭环伺服系统 16.( )是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它 直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。 A.语句表 B.梯形图 C.功能表图 17.梯形图中当输入点I0.1与输入点I0.0 的状态都为“1”时，输出Q0.2为( )。 10.0 Q0.2 A.“1” B.“0” C.都不是 0.1 18.( )定义为：位置检测装置输出信号的变 化量相对于输入信号变化量的比值为。 A.灵敏度 B.测量范围 C.零漂 得 分 评卷人 二、判断题（对认为正确的题标注“/”，错题标注“X”;每小题2分， 共20分) 1.交流电机直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于 10kW)的电动机。(·) 2.PLC内部可以看作是由许多“软继电器”等逻辑部件组成的。() 3.步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。() 4.由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。() 5.在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C(零标志刻线)，用以每转产生一个脉冲， 该脉冲信号又称零标志脉冲，可作为测量基准。() 6.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。() 7.绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。() 8.继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。() 9.直线型检测装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。() 10.数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。() 1962
15.控制系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台位 移量，然后反馈给数控装置，这种伺服系统称为( )。 A.开环伺服系统 B.半闭环伺服系统 C.闭环伺服系统 16. )是各种 PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它 直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。 A。语句表 B.梯形图 C.功能表图 17.梯形图中当输人点 I0. 1与输人点 I0. 0 0. 1 认 1 谨气 1 的状态都为“1"时，输出 Q0. 2为( )。 A. + 1'} s. +o c.都不是 1s.( )定义为:位置检测装置输出信号的变 } +} 4. 2 化量相对于输人信号变化量的比值为。 A.灵敏度 C.零漂 B.测量范围 得 分 评卷人 二、判断题(对认为正确的题标注“丫”，错题标注“X";每小题 2分， 共 20分 ) 1.交流电机直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于 10kV(l)的电动机。( ) 2. PLC内部可以看作是由许多“软继电器”等逻辑部件组成的。( ) 3.步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。( ) 4.由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。( ) 5.在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹 C<零标志刻线)，用以每转产生一个脉冲， 该脉冲信号又称零标志脉冲，可作为测量基准。( ) 6.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。( ) 7.绝对式位置检测是:每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。( ) 8.继电器的输人信号只能是电流、电压等电学量。( ) 9.直线型检测装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。( ) 10.数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。( ) 19f2
得分 评卷人 三、简答题（每小题6分，共12分） 1.数控机床控制系统按控制方式分为哪几类？ 2.电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？ 得分 评卷人 四、分析题(14分) 正弦波脉宽调制(SPWM)变频器在数控机床的交流伺服驱动中广泛使用。试从正弦波 脉宽调制(SPWM)波形，分析逆变器的基本工作原理。 a) 0 @t b) ωi 示图 a)正弦波的正半波b)等效的SPWM波形 1963
得 分 评卷人 三、简答题 (每小题 6分 ，共 12分 ) 1.数控机床控制系统按控制方式分为哪几类? 2.电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作?为什么? 得 分 评卷人 四、分析题 《14分) 正弦波脉宽调制(SPWM)变频器在数控机床的交流伺服驱动中广泛使用。试从正弦波 脉宽调制(SPWM)波形，分析逆变器的基本工作原理。 、 1， 1 1 1 1 1 1 厂 1 - 1 - : ， 1 a) x rat 示 图 a)正弦波的正半波 b)等效的 SPWM 波形 1963
试卷代号：2432 中央广播电视大学2008一2009学年度第二学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制 试题答案及评分标准 (供参考) 2009年7月 一、单选题（每小题3分，共54分）】 1.B 2.C 3.B 4.B 5.A 6.C 7.A 8.B 9.A 10.A 11.B 12.B 13.A 14.C 15.B 16.B 17.A 18.A 二、判断题（每小题2分，共20分） 1.× 2.√ 3.√ 4.X 5.√ 6.√ 7.√ 8.× 9.X 10./ 三、简答题（每小题6分，共12分） 评分标准：可用学生自已的语言描述，含义近似可认为正确：不要求完整性。 以下是答题要点。 1.可分为三类：开环控制数控系统；闭环控制系统：半闭环控制系统。 2.当负载电流超过整定电流值并经过一定时间后，发热元件所产生的热量使双金属片受 热弯曲，带动动触点与静触点分断，切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开 主电路，实现对电动机的过载保护。由此可见，热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即 动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。 四、分析题(14分】 评分标准：可用学生自已的语言描述，含义近似可认为正确；不要求完整性。 在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在 具有惯性的环节上时，其效果基本相同，而交流电动机就是一个惯性的环节。(5分) SPWM逆变器输出的是正弦脉宽调制波，如图b)所示。其工作原理是若把一个正弦半 波分成N等分，然后把每一等分的正弦曲线与横坐标轴所包围的面积，都用一个与此面积相 等的等高矩形脉冲来代替，这样可得到N个等高而不等宽的脉冲序列。(4分) 根据上述冲量相等效果相同的原理，该矩形脉冲序列与正弦半波是等效的，通过对等效的 正弦脉宽调制波的脉冲调制，就相当于调整了输出的正弦波频率。(5分) 1964
试卷代号:2432 中央广播电视大学2008-2009学年度第二学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制 试题答案及评分标准 (供参考) Zoos年 7月 一、单选题(每小题 3分，共 54分) l. B 2. C 3. B 4. B 5. A 6. C 7. A 8. B 9. A 1 0. A 11.B 12.B 13.A 14.C 15.B 16. B 17. A 18. A 二、判断题(每小题 2分，共20分) 1. X 2.丫 3.丫 4. X 5.丫 6.丫 7.了 8. X 9. X 10.丫 三、简答题(每小题 6分，共 12分) 评分标准:可用学生 自已的语言描述 ，含义近似可认为正确;不要求完整性。 以下是答题要点。 1.可分为三类:开环控制数控系统;闭环控制系统;半闭环控制系统。 2.当负载 电流超过整定电流值并经过一定时间后 ，发热元件所产生的热量使双金属片受 热弯曲，带动动触点与静触点分断，切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开 主电路，实现对电动机的过载保护。由此可见 ，热继电器 由于热惯性 ，当电路短路时不能立即 动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。 四、分析题 (14分) 评分标准:可用学生自已的语言描述，含义近似可认为正确;不要求完整性。 在采样控制理论中有一个重要结论，冲量(窄脉冲的面积)相等而形状不同的窄脉冲加在 具有惯性的环节上时，其效果基本相同，而交流电动机就是一个惯性的环节。(5分) SPWM 逆变器输出的是正弦脉宽调制波，如图 b)所示。其工作原理是若把一个正弦半 波分成 N等分，然后把每一等分的正弦曲线与横坐标轴所包围的面积，都用一个与此面积相 等的等高矩形脉冲来代替，这样可得到 N个等高而不等宽的脉冲序列。(4分) 根据上述冲量相等效果相同的原理，该矩形脉冲序列与正弦半波是等效的，通过对等效的 正弦脉宽调制波的脉冲调制，就相当于调整了输出的正弦波频率。<5分) 1964