试卷代号：2432 座位号■ 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制试题(A) 2015年7月 题 号 三 四 总分 分数 得分 评卷人 一、单项选题（每小题3分，共54分） 1.（ )又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。 A.开环控制 B.主轴定向控制 C.辅助控制 2.()不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工 出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。 A.直线控制的数控机床 B.轮廓控制的数控机床 C.点位控制的数控机床 3.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 4.（ )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 5.某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位 精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于()。 A,直线控制的数控机床 B.轮廓控制的数控机床 C.点位控制的数控机床 1313
试卷代号 :2432 座位号 国家开放大学(中央广播电视大学)2015 年春季学期"开放专科"期末考试 数控机床电气控制 试题 (A) |题号|一|二|三|四|总分| |分数 一、单项选题(每小题 分，共 54 分} 1. ( )又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。 A. 开环控制 c. 辅助控制 B.主轴定向控制 2015 2. ( )不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工 出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。 A. 直线控制的数控机床 c. 点位控制的数控机床 B. 轮廓控制的数控机床 3. 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 c. 不确定 B.确定 4. ( )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 5. 某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位 精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于( )。 A. 直线控制的数控机床 B.轮廓控制的数控机床 c.点位控制的数控机床 1313
6.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 7.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 8.旋转编码器是一种( )检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。 A.直线位移 B.角位移 C.短距离直线位移 9,传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用 ()取代。 A.可编程序控制器 B.数控装置 C.通用计算机 10。如图，PLC中块的“或”操作就是将梯形图中 以LD起始的电路块和另外以LD起始的电路块并 I0.1 I0.2 00.0 LD IO.1 联起来。当输人点I0.1与输入点10.2的状态都为 AI0.2 LD IO.3 “1”时，输出Q0.0为()。 10.4 OLD A.“1” 00.0 B.“0” C.都不是 11.()是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。 A.交流电动机 B.直流电动机 C.步进电动机 12.()又称无触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生 物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。 A.接近开关 B.按钮开关 C.组合开关 13.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 1314
6. 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 管理软件 7. 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 8. 旋转编码器是一种( )检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。 A. 直线位移 B.角位移 C. 短距离直线位移 9. 传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用 ( )取代。 A. 可编程序控制器 c.通用计算机 B. 数控装置 100 如图， PLC 中块的"或"操作就是将梯形图中 LD 起始的电路块和另外以 LD 起始的电路块并 10.2 QO.O 10.1 "1" 时，输出 QO.O 为( 2U) 联起来。当输入点 10. 与输入点 10.2 的状态都为 A. "1" B. "0" c.都不是 1L ( )是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。 A. 交流电动机 c.步进电动机 B. 直流电动机 LD 10.1 A 10.2 LD 10. :1 A 10.4 司!o菌。 120 ( )又称元触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生 物体接近而 动作"的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。 A. 接近开关 B.按钮开关 c.组合开关 13. 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( )。 1314 A. 灵敏度 C. 零漂 B. 测量范围
14.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 15.数控机床的进给运动是由( )完成的。 A.进给伺服系统 B.位置检测装置 C.可编程序控制器 16.（)是数控系统的核心。 A.进给伺服系统 B.数控装置 C.可编程序控制器 17.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.输入/输出装置 B.数控装置 C.可编程序控制器(PLC) 18.( )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 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) 19.热继电器的作用是对电路进行短路保护。() 20.以交流同服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。() 21.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。() 22.数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。() 23.接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V)和一根输出线。 24.电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实 际接线图。() 1315
14. 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 15. 数控机床的进给运动是由( )完成的。 A. 进给伺服系统 B. 位置检测装置 c.可编程序控制器 16. ( )是数控系统的核心。 A. 进给伺服系统 B. 数控装置 c. 可编程序控制器 17. 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. 可编程序控制器(PLC) 18. ( )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 二、判断题{对认为正确的题标注"~" ，错题标注 "X"; 每小题 分， 20 分} 19. 热继电器的作用是对电路进行短路保护。( ) 20. 以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。) 1.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。) 22. 数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。) 23. 接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电掘线(通常为 24V) 和→根输出线。 ( ) 24. 电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实 际接线图。( ) 1315
25.屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场 或磁场的耦合干扰。（) 26,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。() 27.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。() 28.继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。() 得分 评卷人 三、简答题（每小题6分，共12分） 29.数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分？ 30.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器采用的重要理论基础是什么？ 得分 评卷人 四、分析题(14分) 31,永磁式同步型交流电动机的工作原理如图1所示，试分析其工作原理。并回答转子 磁极轴线与定子磁场轴线0夹角的大小与什么因素有关？ n (=ns 图1永磁式同步型电动机的工作原理 1316
25. 屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场 或磁场的藕合干扰。( ) 26. 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。( ) 27. 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。( ) 28. 继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。( ) 三、简答题(每小题 分，共 12 分} 29. 数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分? 30. 正弦波脉宽调制 (SPWM) 变频器采用的重要理论基础是什么? 四、分析题(1 分} 1.永磁式同步型交流电动机的工作原理如图 所示，试分析其工作原理。并回答转子 磁极轴线与定子磁场轴线 夹角的大小与什么因素有关? y Ns 永磁式同步型电动机的工作原理 1316
试卷代号：2432 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“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(A) (供参考) 2015年7月 一、单项选题（每小题3分，共54分） 1.B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.A 8.B 9.A 10.A 11.C 12.A 13.A 14.C 15.A 16.B 17.C 18.A 二、判断题（每小题2分，共20分） 19.× 20.X 21./ 22.× 23./ 24./ 25./ 26.× 27./ 28.× 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。 29.数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电 气逻辑控制装置、位置检测装置。 30.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。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM 控制的重要理论基础。 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。 31.交流伺服电动机的转子是一个具有两个极的永磁体（也可以是多极的）。(3分) 按照电动机学原理，当同步型电动机的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转 磁场(Ns,Ss)以同步转速ns逆时针方向旋转。(3分) 根据两异性磁极相吸的原理，定子磁极Ns(或Ss)紧紧吸住转子，以同步转速s在空间旋 转，即转子和定子磁场同步旋转。(3分) 当转子加上负载转矩后，转子磁极轴线将落后定子磁场轴线一个0夹角。转子的负载转矩 增大时，定子磁极轴线与转子磁极轴线间的夹角0增大；当负载转矩减小时0角减小。(5分) 1317
试卷代号 :2432 国家开放大学(中央广播电视大学 )2015 年春季学期"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 (A) (供参考) 2015 一、单项选题{每小题 分，共 54 分) 1. B 2. B 3. C 4. A 5. C 6. B 7.A 8. B 9. A 10. A 11. C 12. A 13. A 14. C 15. A 16. B 17. C 18. A 二、判断题{每小题 分，共 20 分} 19. X 20. X 21. .J 22. X 23. .J 24. .J 25. .J 26. X 27. .J 28. X 三、简答题{每小题 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。 29. 数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电 气逻辑控制装置、位置检测装置。 30. 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。电动机就是一个惯性的环节，该结论是 SPWM 控制的重要理论基础。 四、分析题(1 分) 评分标准:可用学生自己的语言描述，含义近似可认为正确 不要求完整'性。 1.交流伺服电动机的转子是一个具有两个极的永磁体(也可以是多极的 )0 (3 分) 按照电动机学原理，当同步型电动机的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转 磁场 (Ns Ss) 以同步转速 ns 逆时针方向旋转。 (3 分) 根据两异性磁极相吸的原理，定子磁极 Ns( Ss) 紧紧吸住转子，以同步转速 ns 在空间旋 转，即转子和定子磁场同步旋转。 (3 分) 当转子加上负载转矩后，转子磁极轴线将落后定子磁场轴线一个 夹角。转子的负载转矩 增大时，定子磁极轴线与转子磁极轴线间的夹角。增大;当负载转矩减小时 角减小。 (5 分) 1317