国家开放大学电大专科《数控机床电气控制》2021期末试题及
答案（试卷号：2432）
国家开放大学电大专科《数控机床电气控制》2021期末试题及答案（试卷号：2432） 盗传必究 一、单选题（每小题3分，共54分） 1．( )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 2．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 3．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 4．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 5．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 6．( )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 7．目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变( )进行调速。
A．定子供电频率 B．磁极对数 C．定子供电电压 8．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 9．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 10．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 11.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 12.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起始的电路块并联起来。当输入点10.1与输入点I O．2的状态都为“1”时，输出Q O．0为( A． )。
13.由于( )存在着一些固有的缺点，（比如，有电刷，了转速的提高，而且结构复杂，价格贵），使其应用范围受到。
A．直流伺服电动机 B．交流伺服电动机 C．步进电动机 14.( )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 15.位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当( )机床加工精度。
A.高于 B．低于 C．等于 16.( )一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
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 17.采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做( )。
A．绝对测量 B．直接测量 C间接测量 18．按照电动机学原理，当( )的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。
A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 二、判断题（对认为正确的题标注“√”、错题标注“×”； 每小题2分，共20分）
19．中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。( √ ) 20．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。( × ) 21．语句表又叫做指令表，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。(× ) 22．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。( √ ) 23．PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。( × ) 24．常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。( √ ) 25．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。(× ) 26．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。(√ ) 27．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。( ×) 28．主轴定向控制又称主轴准停控制，即当圭轴停止时能控制其停在固定位置，对
M06和M19指令有效。( √ ) 三、简答题《每小题6分，共12分）
29．步进电动机的环形脉冲分配器的作用是什么？ 答：环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的，其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组，控制各相绕组的通电和断电。
30．数控机床对检测装置有哪些基本要求？ 答：数控机床对检测装置的基本要求如下：
(1)稳定可靠、抗干扰能力强。
(2)满足精度和速度的要求。 (3)安装维护方便、成本低廉。 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e夹角的大小与什么因素有关？ 答：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8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e增大； 当负载转矩减小时e角减小。
(5分)
附：元宇宙 （新兴概念、新型虚实相融的互联网应用和社会形态） 元宇宙（Metaverse）是整合了多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，通过利用科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射与交互的虚拟世界，具备新型社会体系的数字生活空间。 元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程，需要对内容生产、经济系统、用户体验以及实体世界内容等进行大量改造。但元宇宙的发展是循序渐进的，是在共享的基础设施、标准及协议的支撑下，由众多工具、平台不断融合、进化而最终成形。 它基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，
基于区块链技术搭建经济体系，将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合，并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。 元宇宙一词诞生于1992年的科幻小说《雪崩》，小说描绘了一个庞大的虚拟现实世界，在这里，人们用数字化身来控制，并相互竞争以提高自己的地位，到现在看来，描述的还是超前的未来世界。 关于“元宇宙”，比较认可的思想源头是美国数学家和计算机专家弗诺·文奇教授，在其1981年出版的小说《真名实姓》中，创造性地构思了一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界。 2021年12月，入选《柯林斯词典》2021年度热词 ；12月6日，入选“2021年度十大网络用语”。 12月8日，入选《咬文嚼字》“2021年度十大流行语”。所谓“元宇宙”，英文叫做Metaverse 是一个虚拟时空间的集合， 由一系列的增强现实（AR）， 虚拟现实（VR） 和互联网（Internet）所组成。元宇宙不是真正的世界，而是一个虚拟的世界，元宇宙是未来的虚拟世界（现在还不存在）。 元宇宙是一个29年前就被提出的概念，但是随着近几年吸纳了日臻成熟的 AI、游戏引擎、AR/VR、区块链等技术成果后，在A股市场上也获得了越来越多的关注（元宇宙概念股）。 不管是现在还是未来，元宇宙市场都有着极大的发展空间和市场前景。但是在目前，“元宇宙”仍停留在概念炒作阶段，我们需要仔细分辨，不建议盲目炒作。所以从现实来看，个人觉得，元宇宙是为了探索人类中短期的出路。我们不必纠结于元宇宙的具体概念，只需要明白，他是为了人类在大规模的传染病，战争，地外小行星冲击，剧烈气候变化的时候，能够在元宇宙里继续生活、工作、娱乐。当然，和所有新技术一样，元宇宙也逃不过“加德纳技术成熟度曲线”，现在应该还在爬升阶段，需要的是每一层发力。同时我还观察到一个很要命的现象，现实的流动性越差，这种“空气”项目就越火爆。
