2015年春学期期中考试《机电一体化技术》试卷

第一篇：2015年春学期期中考试《机电一体化技术》试卷

2015年春学期期中考试《机电一体化技术》试卷 命题人：时间：90分钟分值：100分

一、名词解释（4*4=16分）

1、系统总体技术

2、传感器

3、传感器的静态特性

4、传感器的线性度

二、填空题（2*17=34分）

1、一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素，机械本体、、执行部分、控制及信息处理部分和接口。

2、机电一体化系统一方面要求驱动的高和快速同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的和。

3、伺服传动技术就是在的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的_。

4、拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为、、和。

5、间隙将使机械传动系统产生，影响伺服系统中位置环的。

6、在伺服系统中，通常采用原则选择总传动比，以提高伺服系统的。

7、感应同步器根据励磁绕组供电电压形式不同，分为测量方式和 测量方式。

三、选择题（2*8=16分）

1、机电一体化系统的基本功能要素之一．接口的基本功能是（）

A．交换

B.放大 C.传递 D.以上三者

2、机电一体化系统的核心是（）

A.动力部分

B.执行机构

C.控制器

D.接口

3、机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成要求的动作这一功能的是（）

A.机械本体

B.动力部分

C.控制器

D.执行机构

4、在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计（）

A.输出轴转角误差小

B.等效转动惯量最小

C．重量最轻

D.重量最大

5、对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按什么原则进行设计（）

A．输出轴转角误差小

B.等效转动惯量最小

C.重量最轻

D.重量最大

6、将被测非电量的变化转换为电容量的变化的是（）传感器。

A.应变式

B.电容式

C.压电式

D.热电式

7、(C)是指传感器的实际特性曲线与拟合直线之间的偏差。

A.灵敏度

B.迟滞性

C.线性度

D.重复性

8、只能进行角位移测量的传感器是（）A.电容传感器 B.电感式传感器

C.光栅 D.光电编码盘

四、简答题（8*3=24分）

1、机电一体化系统中影响传动链的动力学性能的因素有哪些？

2、在机电一体化测控系统中，对被测参量用软件进行“线性化”处理的方法有哪些？各适用于什么场合？

3、数字滤波与硬件RC滤波相比有哪些优点？

五、计算题（10分）某齿轮系中，设i=65，传动级数n=3的小功率传动，试按等效转动惯量最小原则分配传动比。并验算之。

第二篇：机电一体化技术

机电工程（http://）机电一体化技术

（1）机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。http://

（2）计算机与信息技术其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

（3）系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

（4）自动控制技术其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

（5）传感检测技术传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程度就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

（6）伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

第三篇：机电一体化技术

机电一体化技术

制造业的‘发动机’，培养高技能综合应用型人才的摇篮，就业领域最受欢迎的专业

学习形式：

机电一体化技术专业学生入校前一年，在大专理科基础学院进行通识教育课程及专业基础课的学习。之后进入专业学院学习专业核心课程。学习期间实行学分学绩制管理，学生可根据本专业指导性培养方案，结合自己的兴趣、爱好、特长，自由选择课程、教师、授课时间、学习年限，提前修满学分和学绩者可以提前毕业。学分学绩制充分调动了老师教学积极性和学生学习的积极性，充分体现了“以人为本”的理念，让学生掌握了学习的主动权。学生经过在文理基础学院的学习，深入了解专业情况后，可于第一学期末、第二学期末根据专业学习情况调整专业。

考核方式：

在每门课程学习结束后，均需进行两次考核，分为卷一和卷二。卷一由学校教务处统一根据题库组织命题工作，命题突出该课程的基本知识和基本技能，学生通过卷一考试即可取得该课程规定的相应学分；卷二由任课教师自主命题，主要考察学生对知识的灵活运用能力，题目注重实践性、应用性，有利于培养学生对知识的实际应用。此外，卷二成绩还包括学生日常表现、平时成绩、单元测验成绩、期中考试成绩、实践课程成绩等组成，卷二成绩决定学生的学绩分数。这种考核方式改革有利于调动学生积极性，在优势课程上取得较高学绩，来补充劣势课程的不足，实现优劣势互补，突出个性化培养。

培养目标：

本专业培养拥护党的基本路线，德智体美全面发展，掌握机电一体化专业基本理论、基础知识，能在工业生产第一线从事机电设备的安装、调试、操作、维护和技术管理等工作，具有创新精神和较强实践能力的应用型高级技术人才。

在每门课程学习结束后，均需进行两次考核，分为卷一和卷二。卷一由学校教务处统一根据题库组织命题工作，命题突出该课程的基本知识和基本技能，学生通过卷一考试即可取得该课程规定的相应学分；卷二由任课教师自主命题，主要考察学生对知识的灵活运用能力，题目注重实践性、应用性，有利于培养学生对知识的实际应用。此外，卷二成绩还包括学生日常表现、平时成绩、单元测验成绩、期中考试成绩、实践课程成绩等组成，卷二成绩决定学生的学绩分数。这种考核方式改革有利于调动学生积极性，在优势课程上取得较高学绩，来补充劣势课程的不足，实现优劣势互补，突出个性化培养。

培养要求：

1、具有本专业必备的基础理论知识；

2、具有机械学、电子学等领域的专门知识和一定计算机应用能力；

3、常用机电设备的安装、调试、维护维修的基本实践能力以及解决与本专业有关的机电技术方面实际问题的能力；

4、具有一定的自动控制方面的基础知识和应用能力；

5、具有基本的数控编程与操作的能力；

6、具有一定的技术管理能力和生产协作能力。

主干课程：

高等数学、大学英语、工程力学、电工与电子、机械制图、机械设计基础、机械制造基础*、电机与电气控制*、液压传动与控制技术*、可编程控制器及应用*、特种加工技术、公差配合与技术测量、机械制造工艺与夹具、数控加工工艺、AUTOCAD、CAD/CAM技术、制图员培训、典型数控系统与应用、数控加工英语、金属工艺学、冲压与塑压成形设备、冲压工艺与模具设计。专业特色：

机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广，学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。

由于微电子高新技术的迅速发展，使工业自动化的程度大幅度提高。新的机电设备和产品将机械、电子、计算机和自动控制技术有机地结合在一起，形成了所谓的机电一体化技术，大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性；提高制造技术水平，实现生产方式向柔性方向发展；增强企业的应变能力；节约能源和材料消耗，降低成本，提高劳动生产率。机电一体化已是当今世界及未来机械工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国机械工业发展的必由之路。然而，我国现有的机械专业人员的知识结构与当今机械工业的发展极不相称。由于近二十年科学技术的迅猛发展，多数机械专业人员知识老化，对新知识、新技术了解甚少，难以从事机电一体化产品的设计与开发。尤其是在青岛地区，外资企业的进入及内地大型企业的发展，使得这一行业急需大量的机电一体化人才，因此，机电一体化技术专业具有广阔的发展前景。

就业去向：

在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作，也可以进行专升本、考研深造、自主创业等。

教师风采：

翟建，教授，机械制图课程组负责人，研究方向工程机械现代设计与制造。毕业于广东工业大学工程图学专业，6年企业工作经历，先后任高级讲师、总工程师、副总经理等职，发表学术论文数十篇，获得部级教改成果奖1项，曾获厅级优秀教师。主持企业改造项目两项。现为青岛滨海学院机电工程学院教师。主讲课程有“CAD/CAM技术”、“机械制图”、“公差与技术测量”、“金属工艺学“、”机械制造工艺学”、“机械设计基础”等。

李国伟，教授，清华大学工程硕士，中共党员，教授、ISO9000质量管理体系国家注册审核员、开发区数控专家、数控加工中心技师、机械类工程师；1999年7月大学毕业后到河南安彩集团模具厂参加工作，从事玻壳模具数控加工工作； 2007年10月起在高校任教，现任数控专业骨干教师。成果与荣誉：山东省职业院校技能大赛优秀指导教师、省级精品课《特种加工技术》课程负责人、安阳市技术能手。

韩先征，教授。1991年3月毕业于吉林工业大学机械工程系，研究生学历，获工学硕士学位。1999年10月取得高级工程师资格。2007年获数控铣加工技师资格。2007年赴德国参加中德高职师资培训项目。2009年作为交流教师赴韩国永进专门大学从事Pro/ENGINEER、AUTOCAD的教学工作。成果与荣誉：主持承担了 “圆柱分度凸轮的加工”科研题目。2005年至2011年6次指导学生参加山东省机电产品创新设计竞赛，取得优异成绩，2005年获得“优秀指导教师”称号。2011年指导学生参加全国职业院校技能大赛“零部件设计与加工”项目的比赛，获得“三等奖”。

杨欣，教授/高工，毕业于华北水利水电学院，所学专业为工程机械、法律，曾在企业工作18年，从事家电产品开发、售后服务及生产管理工作；2000年起从事家电专业教学工作，将企业工作经验与专业教学有机结合，以培养满足企业需求的技高品端学生为己任，较有成效。成果与荣誉：先后5次获青岛市人事局嘉奖、2006年被评为“最受毕业生欢迎的教师”、2008年被评为 “最受学生欢迎的教师”、2008年被评为首届“训教名师”、获发明专利两项、实用新型专利四项、发表省级以上教学及科研论文20余篇、获省级成果三项；院级成果二等奖两项、三等奖一项。

刘哲，教授，毕业于佳木斯工学院，所学专业机械制造工艺与设备，主要研究专业领域为机械CAD技术及机械产品检测与控制技术。在国家级刊物上发表教学与科研论文十余篇；主编教材八本，其中两本为“十一五”国家级规划教材。作为主要完成人的教学成果获国家级教学成果奖二等奖，省优秀高等教育研究成果1项；省级精品课程负责人、省级特色专业负责人、省级教学团队带头人。主要兼任社会职务：中国图学学会理事，全国机械职业教育教学指导委员会机电设备技术类专委会委员，山东省工程图学学会职业教育专业委员会副主任，哈尔滨第一工具制造有限公司副总工程师，《青岛职业技术学院学报》编委。

刘克旺，教授，硕士。现为数控技术专业带头人、山东省特色专业负责人、院级优秀教学团队负责人，院级训教名师。主要研究专业领域为数控技术。主编《电路基础》、《工程力学》、《机械零件数控加工》等教材；发表教研和科研论文20余篇；主持完成的《汽轮机调速系统多媒体培训软件开发》科研项目被评为齐鲁石油化工公司二等奖；完成的《红外线遥控电冰箱故障实验台的设计》项目获得中国机械工业教育协会实践性教学成果二等奖；参与完成的教学成果获得国家级教学成果二等奖、山东省教学成果一等奖；在全国职业院校技能大赛中获 “教学方案设计与教学资源制作”优秀奖。

谷晓妹，硕士，讲师。主要讲授《材料力学》、《理论力学》、《液压传动》、《工程力学》、《机械设计基础》等主修课程。在滨海学院期间担任班主任工作，所带班级07机械本科1班于2009年获省级优秀班集体。教学成果显著，获得滨海学院第三届青年教师讲课大赛一等奖。

吕晓杰，硕士，讲师，主要承担机电方向的学科基础课讲授工作，期间参与液压实验室和金工实习车间的组建工作及机电一体化特色专业建设工作，主持教改项目一项，题为《液压传动与控制的教学改革研究》，并在《机电产品开发与创新》期刊上发表论文《液压传动与控制教学改革的尝试》。

付珍，工学硕士，讲师，毕业于山东科技大学，研究方向先进制造、工艺装备及其自动化，参与项目“可控液粘行星减速器的研发与设计”，发表论文“Magnetic Bearing and Its New applications”、“Technology of Magnetic Flywheel Energy Storage”、《矿井深度指示器应用及发展现状》，荣获“科研活动奖”称号。主要讲授《机械制图》、《AutoCAD》、《工程力学》、等主修课程。

张新颖，硕士，讲师，毕业于河北工业大学。研究方向：基于ProE产品拆卸序列规划的关键技术研究。现任机电工程学院教师，主讲课程有《机械设计基础》、《工业工程专业英语》等。在研究生期间协助导师完成STEP研究项目的相关任务，业余时间完成车辆方向英文资料翻译10万字左右。

周凤敏，女，讲师，工学硕士，毕业于山东理工大学。研究方向机械电子工程。现任机电工程学院教师，近几年发表了多篇学术论文。《如何完善我国汽车产品召回制度》、《瞬态激励下保守耦合系统的统计能量分析》、《基于超声波测距门机象鼻梁防撞系统设计》等多篇论文。被评为专升本优秀班主任。校级科研立项《门座式起重机象鼻梁防撞系统设计》项目负责人，主讲《机械制图》、《AutoCAD》、《CAD/CAM技术》、《公差与配合》等课程。

教学设施：

金相实验室:拥有金相显微镜、金相显微摄影仪、XJP-6A金相显微镜（电脑型）、Q-2金相试样切割机、M-2金相试样预磨机、P-2型金相试样抛光机、XQ-2B型金相试样镶样机等较为先进的设备，其他低值耐用小型仪器设备有电吹风、试样、侵蚀剂、砂纸、箱式电炉等。金相实验室是为了在校本专科机电专业开设的《金属学及热处理》课程安排的各种金属材料的显微组织形态观察、分析而建的，是冶金技术专业重要的基础实验室，旨在培养学生观察、分析金属组织的能力，深入了解金属组织的形态、特性和综合力学性能，从而加深金属学知识的理解。该室具有试样制备、显微组织观察分析等能力。可开出教学大纲中所有必开和选开的实验，包括： 金相显微镜的原理、结构和使用、金相试样的制备、工业纯铁、纯铅、纯锌的组织观察、二元合金显微组织观察、铸铁金相组织观察、常见合金钢的组织观察等实验项目，为教师在材料研究方面提供最基本的实验手段。本实验室的建立为学生提供了一个良好的实验环境，使学生在动手能力，应用知识能力很好地得到锻炼的同时，能有机会了解材料领域中较为先进的研究方法。

液压与气动实验室配有TC-GY01型液压传动教学综合实验设备和供学生拆装的液压动力元件（如齿轮泵和叶片泵）和控制元件（如溢流阀、减压阀、顺序阀和节流阀）。TC-GY01型液压传动教学综合实验设备是根据现代实验教学特点，吸收国内外先进的液压实验教学特点，精心设计而成。它采用先进的液压元件技术和新颖的模块设计，构成了插接方便的系统组合。它满足在校本专科学生对进行液压传动课程的实验教学要求。可以培养和提高学生的设计能力、动手能力和综合运用能力，起到了加强设计性实验及其综合运用的实践环节的作用。此外，该实验室也可进行可编程控制器PLC实验，内容有：

1、PLC的指令编程，梯形图编程的学习；

2、PLC编程软件的学习和使用；

3、PLC与计算机的通讯，在线调试、监控；

4、PLC对液压传动的优化控制。

材料力学实验室具有较为先进的微机控制电子万能试验机、微机控制扭转试验机、电子式拉力试验机和电动抗折试验机。力学实验室作为基础实验室，主要承担机械专业的《材料力学》和《工程力学》等课程的实验教学任务。主要开设的实验项目有拉伸、压缩、弯曲、剪切实验，扭转实验，冲击实验，梁的弯曲正应力实验等。通过以上实验可使学生掌握：第一，材料的力学性能测定方法。比如：材料的各项强度指标，如屈服极限、强度极限、冲击韧性、以及材料的弹性性能等。第二，验证已建立的理论。

机械设计基础实验室实验仪器设备：拆装用分流式双级圆柱减速器，拆装用同轴式双级圆柱齿轮减速器，拆装用单级圆柱齿轮减速器，拆装用新型结构单级圆柱齿轮减速器，拆装用展开式双级圆柱减速器，机械设计（零件）陈列柜。主要实验项目：1.带传动实验；2.齿轮传动效率实验；3.减速器拆装；4.轴系结构实验；5.机构创新设计及实验；6.机械系统综合设计及实验。该模拟实验室可辅助《机械设计基础》的课程教学，对理论内容进行形象直观的演示，教学效果良好。

机械原理实验室是机械类专业的基础实验室，拥有机械原理综合示教柜、范成法齿轮加工仪、动平衡机、渐开线齿轮及相关测量工具等设备。承担机械专业“机械原理“课程实验、课程设计、科技创新等教学任务。主要实验项目：1.示教柜演示；2.机构运动简图绘制与分析；3.渐开线齿轮范成实验；4.渐开线齿轮参数测定。

PLC技术实训室是针对电气类和机电类专业的相关可编程控制器课程而建立的一个集可编程控制器实验和可编程控制器课程设计为一体的实训室，通过实际设备加深学生对可编程控制器组成及应用的理解。实验室配备有电梯模型、机械手、自动化分检装置、立体仓库。可进行的实验项目有：行程开关工作原理研究实验、光电开关工作原理研究实验、执行元件原理研究实验、PLC控制实验、四层楼电梯的PLC控制实验、机械手的PLC控制实验。通过实验能够使学生掌握PLC在工程中的具体应用以及总体的设计方法和设计步骤。

电工电子实验室采用通用型电工电子实验台。按照实验教学大纲的要求，它可满足电工学、电路分析、模拟电子学、数字电路等课程的实验教学需要。该实验室可完成强电类及弱电类近80余项实验内容，如：二极管及整流电路、晶体管、直流放大与运算电路、振荡电路、直流电路、三相交流电路、电机拖动实验等多项内容，亦可根据课堂教学情况自行编制一些配套实验，并可给学生的毕业设计和课程设计提供硬件支持。

绘图室配有多功能绘图桌、绘图板、丁字尺、绘图三角板、绘图仪器、擦图片、比例尺等全套绘图用具；配有布质挂图、木制教具和塑料教具；配有胶片投影仪、投影屏幕。学生可在绘图室中进行传统手工绘图训练，完成机械制图》课程教学的课堂任务以及课程设计，同时还可为机电类专业的毕业设计提供良好的硬件条件。

精雕机实验室配有睿雕280精雕机、罗兰三维实体扫描仪。该实验室设备技术先进，设备精良可以实现对三维实体的扫描，并进行精密模具、浮雕、艺术字的加工。主要用于数控设备应用与维护专业、机电一体化专业和模具设计与应用专业的专业实习，也可支持工业设计专业的教学需要，也可对外承接加工任务。

自动控制实验室有欧姆龙（OMRON）CPM2A可编程控制器、欧姆龙（OMRON）CPM1A可编程控制器。主要用于学习欧姆 龙可编程控制器的程序设计及应用，可直观地进行可编程控制器的基本指令练习，承担《可编程控制器原理及应用》、《电气控制与PLC》等课程的实验和实训及毕业设计、课程设计的教学任务。为电气自动化技术、楼宇智能化工程技术、应用电子技术、机电一体化和数控设备应用与维护等专业的教学提供服务。

机械加工实训基地的设备有车、铣、刨、磨、特种加工等普通、数控机床。普通机床有普通车床、铣床、钻床、磨床、锯床、砂轮机、台式虎钳等；数控机床有数控车床、数控铣床、加工中心、电火花线切割机、电火花成形机、数控折弯机、数控冲床等，配有刀具、量具等。该实训基地配置了较为全面的机械基础相关实验仪器设备，可同时容纳200人进行机械加工实习和机械基础实习。承担机电专业的课程设计、毕业设计等教学任务，同时结合地方经济发展的需要，进行外协加工、技术服务、科研产品试制等。研制和生产CF-8型铸造流水线、V法铸造砂处理系统、大型连栋温室及环境控制系统、各类农业机械等产品，为有关专业特色方向的形成准备了基础和条件。主要实习项目：1.铸造、锻压、焊接、热处理，车削加工，铣削加工，刨削加工，磨削加工，数控加工，焊工等十一个工种的实习。2.机制工艺课程设计。3.学生科技创新。4.毕业设计。利用实训基地可以培养学生对各种机床的操作能力，完成生产实习教学任务，同时为将来就业打下良好的基础。

CAD/CAM实训室的软件有：Master CAM、Pro/E、CAXA制造工程师、CAXA实体造型软件、CAXA数控车、AUTOCAD2004、数控模拟仿真软件。可利用常用CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。

热处理实验室是机械类专业的基础实验室，拥有真空烧结炉，洛氏硬度计，数显显微硬度计(维氏硬度计），布氏硬度计，可控硅温度控制器，箱式电阻炉，节能箱式电阻炉等设备。该实验室可以进行热处理的各种常规实验及理论教学；还可以进各种热处理常规工艺的操作如：退火，正火，淬火，回火，调质等；还可以进行洛氏、布氏硬度检测。利用箱式电炉通过观察不同的加热温度对碳钢的组织与性能影响，进一步了解碳钢热处理温度的选定原则，并加深对铁碳平衡图的认识和理解、通过对碳钢的试样的热处理，了解冷却速度及含碳量对其组织的性能的影响，加深对等温转变曲线和淬火临界冷却速度等概念的理解、通过观察组织和机械性能的测定，了解不同回火温度对淬火碳钢组织和性能的影响，并了解碳钢在回火过程中组织转变和性能变化的规律、熟悉淬火与回火操作，学会正确使用硬度计。加强学生的动手实践能力，启迪创新思维。本实验室现有专门从事实验室管理和教学的实验指导教师，具有较强的理论和实践指导能力。热处理实验室主要承担《机械制造基础》这门课程的实验教学任务。该实验室的建立为学生提供了一个良好的试验环境，使学生在动手能力，应用知识能力很好地得到锻炼的同时，能有机会了解材料领域中较为先进的研究方法。也可以进行各种与金属材料和热处理相关的职业工种，岗位的技术培训及课题实验研究。

第四篇：机电一体化技术

四川农业大学继续教育学院 网络教育学院●毕业论文

机电一体化专业 毕业实习报告参考题目

一、论文参考题目

1、油菜收割机割台的改进与试验

2、设计所在工厂开发的一个新产品进行厂房、动力、设备、人员等进行规划设计

3、拖拉机的前景和发展研究

4、汽车拖拉机的制动系的故障分析

5、力（位）调节的特点及适应性研究

6、汽车拖拉机在农业生产中的应用研究

7、汽车电器设备的维修与维护技术的改进

8、汽车新技术在生产上的应用

9、汽车拖拉机运用技术的推广

10、农机化的现状及其发展研究

11、农业机械化与农业现代化的关系研究

12、农业机械化与“三农”问题的关系研究

13、某典型零件加工工艺设计与分析

14、机电一体化技术的应用与设计

15、Master CAM 程序的应用

16、数控加工及其在生产中的应用

17、现代CAD/CAM软件在生产中的应用

18、某地区农业机械化现状与发展的研究

19、对某地区农业机械适用性的研究 20、丘陵地区农业机械化模式的研究

21、某机械或机构的设计与计算、或试验与研究、或仿真与分析

22、机电技术在现代农业中的应用研究

23、设计一个1.5顿重轿车用千斤顶，要求小巧，简单，汽车后备箱备胎放置处能够存放

24、减速器及零部件的设计与计算、或者减速器及零部件的优化设计等

四川农业大学继续教育学院 网络教育学院●毕业论文

25、典型零件的加工工艺设计

26、基于Mastercam的典型零件的数控程序设计

27、某机械或装置的故障检测与维修

28、某种农具的设计、实验与维修

29、某种农产品的力学特性的研究 30、某液压系统的设计、故障检测与分析

第五篇：机电一体化试卷

1.机电-体化技术是以()部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。A.自动化 B.电子c.机械

D.软件

2.导程 Lo =8mm 的丝杠的总质量为 6峙，标称直径为 40mm，则其转动惯量为(kg.mm 2 0 A.1200 B.480C.120 D.48 3.需要消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧 间隙。A.偏心套 B.轴向垫片c.薄片错齿

D.轴向压簧错齿

4.幅频特性和相频特性是模拟式传感器的()。A.静态特性指标 B.动态特性指标

c.输入特性参数 D.输出特性参数

5.闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的（）。A.回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度 B.传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度 c.回程误差和传动误差都不会影响输出精度 D.回程误差和传动误差都会影响输出精度

6.PID 控制算法中，积分调节器的主要作用是()。A.消除静差 B.加快响应 c.减小振荡 D.提高稳定性

7.不进行参数的变换与调整，仅作为输入/输出的直接接口的是()。A.零接口 B.被动接口 c.主动接口 D.智能接口

8.HRGP-1A 喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的()。A.能源部分 B.测试传感部分 C 驱动部分 D.执行机构

1.以下产品属于机电一体化产品的是()。A.游标卡尺 B.移动电话

C.全自动洗衣机 D.非指针式电子表

2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法()。A.增大系统刚度 B.增大系统转动惯量

C.增大系统的驱动力矩 D.减小系统的摩擦阻力

4.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为 100 线/mm，经四倍细分后，记数脉冲为 400，光栅位移是()mm。A.1 B.2 C.3 D.4 5.以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是()。A.改变电压的大小 B.改变电动机的供电频率 C.改变电压的相位 D.改变电动机转子绕组臣数 7.以下()不属于系统功能结构图的基本结构形式。A.串联结构 B.并联结构 C.环形结构 D.星形结构

8.旋转变压器是机器人电液伺服系统中的(A.驱动元件 B.能量元件 C.检测元件 D.控制元件

1.以下产品不属于机电一体化产品的是(A.机器人 B.移动电话 C 数控机床 D.复印机

2.滚珠丝杆的滚珠在整个循环过程中始终与丝杠表面保持接触为(A.插管式 B.端盖式)。

c.内循环式 D.外循环式

3.下列哪个不是传感器的动态特性?()A.幅频特性 B.临界频率 C.相频特性 D.分辨率

4.在传感器的使用中，模拟式传感器与计算机进行接口必须用的器件为()。A.A/D 转换器 B.D/A 转换器 c.缓冲器 D.隔离器

5.闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的（）。A.回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度 B.传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度 c.回程误差和传动误差都不会影响输出精度 D.回程误差和传动误差都会影响输出精度

6.针算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写()，具有实时性、针对性、灵活 A平台软件 B.开发软件 C系统软件 D.应用软件

7以下 C)不属于系统功能结构!型的基本结构形式。A.串联结构 B.并联结构 Cm 环形结构 D.星形结构

8.喷漆机器人中的手部属于系统中的()。A能源部分 B.测试传感部分 C驱动部分 D。执行机构

2.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法(A.增大系统刚度 B.增大系统转动惯量

c.增大系统的驱动力矩 D.减小系统的摩擦阻力

4.以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是()。A.改变电压的大小 B.改变电动机的供电频率 C.改变电压的相位 D.改变电动机转子绕组臣数

5.计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写)，具有实时性、针对性、灵活 性和通用性。

A.平台软件 B.开发软件 C.系统软件 D.应用软件

6.以下()不属于系统功能结构图的基本结构形式。A.串联结构 B.并联结构 C.环形结构 D.星形结构

7.含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是()。A.零接口 B.被动接口 C.主动接口 D.智能接口

8.HRGP-1A 喷潦机器人中的活塞式液压缸属于系统中的()。A.能源部分 B.测试传感部分 C.驱动部分 D.执行机构

9.机电)体化产品与传统的机电产品相比，机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。(Y)10.机电一体化系统的机械系统与传统的机械系统相比，除了要求较高的制造精度外，还 应具有良好的动态响应特性和稳定性。(Y)11.滚珠丝杆副的行程是指丝杠相对于螺母旋转 3600 时，螺母上基准点的轴向位移。(X)12.传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参 数转换成便于测定的某种物理量。(Y)13.实际上传感器的响应总有一定延迟，希望延迟时间越短越好，传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽。(Y)14.脉宽调制(Pulse Width Modulator，简称 PWM)控制就是通过脉冲宽度进行调制的技术，即通过改变脉冲宽度改变输出的平均电压。(Y 15.自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定 的规律运行。(X)16.在确定计算机控制系统的控制周期时，从执行元件的要求来看，理论上需要输出信号 的周期越小越好。(X)17.虚拟设计是一种以先进产品设备的实物、样件、软件或影像作为研究对象，应用产品 设计方法学、系统工程学、计算机辅助设计的理论和方法进行系统分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的或更先进的技术。(X)18.在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，→般由专用计算机(或通用计算 机)、输入输出接口以及驱动控制装置等部分构成。(Y)

9的机电一体化是一个新兴的交叉学科，是机械和傲电子技术紧密集合的一门技术，机电 一体化产品具有智能化、人性化等特征，(Y)10.机电一体化产品的机械系统包括传动机构、导向机构、执行机构、轴系、机座或机架 5 大部分，是实现产品功能的基础。(Y)1 1.机电一体化系统要求传动机构具有刚度大、摩擦小、转动惯量小、阻尼合理、抗振性好 和可靠性高等特性。(Y)12.精密机械技术作为机电一体化系统的基础，为机电一体化系统提供了精密的机械本体，并为机电一体化系统提供了可靠、灵敏的驱动装置。(x)13.在机电一体化机械系统中，滚珠丝杠副是最常用的运动转换机构，在实际工程运用 中，滚珠丝杆副只能将回转运动转换为直线运动。(x)14.位移传感器还可以分为模拟式传感器和数字式传感器，模拟式传感器输出是以幅值 形式表示位移的大小，数字式传感器的输出是以脉冲数量的多少表示位移的大小。(Y)15.脉宽调制 CPulse Width Modulator，简称 PWM)控制就是通过脉冲宽度进行调制的技术，即通过改变脉冲宽度改变输出的平均电压。(Y)16.自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定 的规律单行。(x)17.PID 调节器由比例调节器、积分调节器和加法调节器通过线性组合而构成。(x)18.概念设计是指在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的工作原理及 其组合等，(Y)9.机电一体化系统是以机械装置为主体电子技术为核心，强调各种技术的协同和集成的 综合性技术。(Y)10.产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。(X)11.齿轮传动系统中各级传动比的最佳分配原则中等效转动惯量最小原则是使所设计的 齿轮传动系统换算到该齿轮传动系统输出轴上的等效转动惯量为最小。(X)12.传感器的敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。(Y)13.传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输人之间的关系。(X)14.开环系统没有反馈回路，只能依据时间和逻辑顺序决定被控对象的运行方式，开环系 统简单、稳定、可靠，但精度较低，无自动纠偏能力。(Y)15.直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用 PWM 控制方式进行调速控 制。(Y)16.PID 调节器由比例调节器、积分调节器和加法调节器通过线性组合而构成。(X)17.绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统(产品〉进行剖析、重构、再创造的设计。(X)18.在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机、输入输出接口 以及机床控制器等部分构成。(Y)9.系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论(Y)10.进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比 E 取值越小越好。x 11.滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。y 12.采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发 增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。（x)13.传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。(x)14.步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越小。（y)15.脉冲分配器的作用是使步进电机各个绕组的通电顺序按一定规律变化。（y)16.一般说来，全物理仿真与计算机仿真相比较，在时间、费用和方便性上都具有明显的优点，是一种经济、快捷与实用的仿真方法。（x)17.现场总线系统采用一对一的设备连线.按控制回路分别进行连接，打破了传统控制系统的结构形式。(x)18.数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机则属于系统 的驱动部分。(y)

19.步进电动机的输入信号是什么?如何实现对其转速和旋转方向的控制? 答:步进电机的输入信号是脉冲序列。步进电机的步矩角 α 与运行拍数 m、通电方式 k(m=k.N，单拍时 k=l，双拍时是 =2，N 为定子绕组的相数〉、转子的齿数 z 有关。步进电

机定子绕组通电状态的改变速度越快，其转子旋转的速度越快，即通电状态的变化频率越高，转子的转速越高。改变步进电机定子绕组的通电顺序，转子的旋转方向随之改变。20.机电一体化系统仿真在系统设计过程中所起的作用是什么? 答:在进行项目的设计和规划时，往往需要对项目的合理性、经济性等品质加以评价;在系统实际运行前，也希望对项目的实施结果加以预测，以便选择正确、高效的运行策略或提前消除设计中的缺陷，最大限度地提高实际系统的运行水平。采用仿真技术可以省时、省力、省钱地达到上述目的。21.PLC 控制系统有何优越性? 答 :PLC 主要具有可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，PLC 提供标准通信接口，可以方便地构成 PLC-PLC 网络或计算机-凹>C 网络，PLC 应用程序的编制和调试非常方便，PLC 具有监控功能。

19.什么是步进电机的步距角?它由哪些参数确定?.答 z 定子绕阻的通电状态每改变一次，它的转子便转过一个确定的角度，即步进电机的 步距角a

20.机电一体化系统仿真的模型主要有哪几种?分别应用于系统设计的哪个阶段? 答:机电一体化系统的仿真模型主要有 物理模型、数学模型和描述模型。当仿真模型

是物理模型时，为(全〉物理仿真;是数学模型时，称之为数学(计算机〉仿真。用己研制出来的系统中的实际部件或子系统代替部分数学模型所构成的仿真称为半物理仿真。计算机仿真、半物理仿真、全物理仿真分别应用在分析设计阶段(软件级)、部件及子系统研制阶段(软件一 硬件级〉实时仿真、系统研制阶段(硬件级)实时仿真阶段。21.何谓概念设计?简述概念设计的设计过程。

.答:概念设计是指在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理 及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案。设计过程 设计任务抽象化，确定系统的总功能→将总功能分解为子功能，直到功能元→寻找子功能(功能元)的解→将原理解进行组合，形成多种原理解设计方案→对众多方案进行评价决策，选定最佳方案→概念产品。19.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分? 答:机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件、信息处理及控制系统五部分相互 协调，共同完成所规定的目的功能。

20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? 答:齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有 圆柱齿轮传动 偏心套轴向垫片双片薄齿轮 错齿调整法(轴向拉簧式、可调拉簧式);斜齿轮传动:垫片错齿调整。21.计算机控制系统由哪几部分组成?每一部分的作用是什么?.答:计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。其中，硬件主要由计算机主机、接 口电路、输入/输出通道及外部设备等组成

(1)计算机是整个控制系统的核心。它接收从操作台传来的命令，对系统的各参数进行巡 回检测，执行数据处理、计算和逻辑判断、报警处理等，并根据计算结果通过接口输出控制(2)接口与输入/输出通道是计算机与被控对象进行信息交换的桥梁。

(3)计算机控制系统中最基本的外部设备是操作台，它是人机对话的联系纽带，通过它可 发出各种操作命令，显示系统的工作状态和数据，并可输入各种数据。

22.设有一大功率电动机驱动的二级齿轮传动减速传动系统如图所示，假设齿轮箱的传 动效率为 100%，齿轮箱的总传动比 i=3.2，己知齿轮采用相同材料，宽度 b 相同，各齿轮的模数 m=3，主动齿轮的齿数 Zj =20、Z3 = 25，请根据重量最小原则设计齿轮传动系统，推导并计算各级齿轮传动比和齿轮 2、齿轮 4 的齿数。

23.某部门欲开发一款用于焊接印刷电路板芯片的机械手，请制订出该款机械手产品的 开发设计流程。

第一阶段:产品规划阶段。进行需求分析和需求设计，以明确设计任务。例如: 机械手的用途:焊接芯片。工作方式:手动、自动方式。主要技术参数 :3 自由度等等。使用环境要求:生产线。(2 分)第二阶段:概念设计阶段。在功能分析的基础上，优化筛选取得较理想的工作原理方案。(2 分)第三阶段:详细设计阶段。对各功能模块进行细部设计，绘制相应的工程图。该阶段的工 作量既包括机械、电气、电子、控制与计算机软件等系统的设计，又包括总装图和零件图的绘

制。(2 分)第四阶段:设计实施阶段。首先根据机械、电气图纸和算法文件，制造、装配和编制各功能 模块;然后进行模块的调试;最后进行系统整体的安装调试，复核系统的可靠性及抗干扰性。(2 分)第五阶段:设计定型阶段。对调试成功的系统进行工艺定型，整理设计资料。小批量生 产、试销。(2 分)22.现有如下图所示的双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程为 lo=6mm、左端齿 轮齿数为 100、右端齿轮齿数为 98.当两端转向相同时，一端的外齿轮相对于另一端的外齿轮转过 2 个齿时，试求两个螺母之产生的相对轴向位移?

23.答:(1)中央处理器 CPU PLC 的运算和控制核心，控制其它所有部件的运行，功能 当于人的大脑。(3 分〉

(2)存储器用来存储数据和程序，包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，存储系 程序和用户程序。(3 分〉

(3)输人/输出 0/0)单元是 CPU 与现场 1/0 设备或其它外部设备之间的连接部件。(3 分〉(4)电源包括系统电源和后备电池，其中后备电池可在停电时继续保持几十小时的供电。

22.一个四相八拍运行的步进电机，转子齿数为 50，则其步距角为多少?如要求步进电机 秒钟转 10 圈，则每一步需要的时间 为多少?

19.滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些? :攘珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有 螺纹预紧调隙式、双螺母差齿预紧

调隙式、双螺母垫片预紧调隙式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。20.什么是传感器的校准?并简述如何进行校准? 答:传感器在使用前、使用中或搁置一段时间再使用时必须对其性能参数进行复测或 做必要的调整和修正，以确保传感器的测量精度，这个复测调整过程称为校准。

为了对传感器有一个长期的、稳定的和高精度的基准，在一些测量仪器中特别是内部装有 微处理器的测量仪器中，很容易实现自动校准功能。对传感器进行校准时，需要精度比它高的基准器，这种基准器受时间的推移和使用的磨损等因素的影响，参数会随之改变。因此对这种基准器还要用更高精度的基准器来定期校准。

21.步进电动机的输入信号是什么?如何实现对其转速和旋转方向的控制?.答:步进电机的输入信号是脉冲序列。

步进电机的步矩角 与运行拍数、通电方式 k(m=k.，单拍时 k=l 双拍时 k=2 为定子绕组的相数)、转子的齿数 有关。步进电机定子绕组通电状态的改变速度越快，其转 子旋转的速度越快，即输入脉冲频率越高，转子的转速越高。改变步进电机定子绕组的通电顺序，转子的旋转方向随之改变。

22.已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为.6.rþl =.6.rþz =…=.6.如 =0.004 弧度，各级减退比相同，即 =iz =i =2.求该系统的最大转角误差 ðcþmax 综合题：根据机电一体化中计算机控制系统的设计思路，论述计算机控制系统设计步骤和关 键问题。

(1)确定系统的整体控制方案(2 分)首先应了解被控对象的控制要求，构思计算机控制系统的整体方案，确定整体方案后，画 出系统组成的初步框图，并附以说明，以作为下一步设计的基础和依据。(2)确定控制算法(2 分)在对任何一个具体的计算机控制系统进行分析、综合或设计时，一般都首先建立该系统的 数学模型，确定其控制算法。(3)选择微型计算机(2 分)主要确定①较完善的中断系统，②足够的存储容量，③完备的输入/输出通道和实时时钟。还应考虑字长、速度、指令等特殊要求。

选择计算机时，还应考虑成本高低、程序编制难易以及扩充输入/输出接口是否方便等因 素，从而确定是选用单片机、PLC，还是选用微型计算机系统。(4)系统总体设计(2 分)系统总体设计主要是对系统控制方案进行具体实施步骤的设计，其主要依据是上述的整 体方案初步框图、设计要求及所选用的计算机类型。(5)软件设计(2 分)软件设计主要是应用软件设计。(6)系统调试(2 分)计算机控制系统设计完成以后，要对整个系统进行调试。调试的步骤为:硬件调试→软件 调试→系统调试。