机电一体化复习题

第一篇：机电一体化复习题

一、填空

1、对伺服系统的技术要求是__定位精度，速度稳定度，力矩大小___、响应速度，启动力矩___

2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计，动态设计。

3、计算机控制系统的类型包括操作指导控制系统______、直接数字控制系统______、监督（计算机）控制系统、分级计算机控制系统______。

4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有__取代法___、整体设计法______、组合法_ ___。

5、接口的基本功能主要有_变换___、放大、耦合____。

6、对直线导轨副的基本要求是_导向精度高____、耐磨性好_____、足够的刚度______、__

对温度变化的不敏感性____和平稳。

7、机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理_阻尼合理__、_刚度大___、抗振性好____、间隙小____、并满足小型、轻量等要求。

8、伺服系统的基本组成包括_控制器___、_功率放大器__、检测装置、执行机构__。

9、工作接地分为__一点接地__、多点接地____。

10、STD总线的技术特点模块化设计_______、系统组成_____、__修改和扩展方便_____、高可靠性。

11、机电一体化系统中常见的轴承包括滚动轴承____、滑动轴承_____、静压轴承_____、磁轴承。

12、从控制角度讲，机电一体化可分为 开环控制系统和 闭环控制系统。

13、按干扰的耦合模式干扰可分为静电干扰、磁场耦合干扰_____、漏电耦合干扰____、____、_____等干扰类型。

14、在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分: 电压输出、电流输出、频率输出 三种形式

15、用软件识别有用信号和干扰信号、并滤去干扰信号的方法称为___、识别信号的原则有____、_____。

16、多点接地：优点： 互不干扰缺点：接线多，复杂。

17、机电一体化系统一般由__机械本体___、动力和驱动_____、接口、执行机构_____、传感器检测部分_____、控制及处理部分____等部分组成。

18、实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：采用计算机软件分配器、小规模

集成电路搭接的硬件分配器、专用模块分配器。

19、一般来说，伺服系统的基本组成为 控制器、功率放大器、执行机构和 检测装置等四大部分组成。

20、产生电磁干扰必备的三个条件是： 干扰源、传播途径、接受干扰对象。

21、在SPWM变频调速系统中，通常载波是 等腰三角波而调制波是（三相）正弦波。

22、从电路上隔离干扰的三种常用方法是 光电隔离，变压器隔离，继电器隔离。

23、机电一体化是从系统的观点出发，将__将机械技术，微电子技术，信息技术___、_____、_____、机械技术等在系统工程的基础上有机的加以综合，实现整个机械系统__最佳化____而建立的一门新的科学技术。

24、开环步进电动机控制系统，主要由 环形分配器、功率驱动器和步进电动机等组成。

25、伺服系统的基本组成部分包括_控制器____、比较环节_____、执行机构、检测装置_____四大部分。

26、干扰传播途径有二种方式：

1）传导耦合方式：干扰信号能量以 电压或 电流的形式，通过金属导体传递。

2）幅射耦合方式：干扰信号能量以 电磁场的形式，通过空间感应传递。

27、机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为_开发性设计____、适应性设计、变参数设计_____

28、指出下列干扰哪几种属于传导耦合方式： C、D;哪几种属于幅射耦合方式： A、B、E。

A.静电干扰B.磁场干扰C.漏电干扰D.共阻抗感应干扰E.电磁辐射干扰。

29、机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最佳选择方案有_转动惯量原则__、_输出轴转角误差最小原则___、质量最小原则。

30、磁场屏蔽---对高频交变磁场应采用铜和铝等导电性能好的金属材料作屏蔽体；对低频交变磁场应采用 铁等高导磁率的材料作屏蔽体，并保证磁路畅通。

31、机电一体化系统包括_机械技术___、传感检测技术____、信息处理技术、自动控制技术____、伺服驱动技术____、总体等相关技术。

32、一点接地中：1）串联接地：优点：最简单，缺点：前后相互干扰，2）并联接地：优点：干扰小，缺点： 接线多，复杂，仅适用于 低频电路。

二、简答题

1、为什么国家严令禁止个人和集体私自使用大功率无绳电话？

答:为了保障名航飞行的安全，避免名航无线电专用频率受到干扰，信息产业部要求，严查非法生产，销售大功率无绳电话机。保护名航飞行是无线电管理的重要工作之一，因此，信息产业部正在与相关部门密切配合，加强无线电发射设备的市场管理，严禁大功率无绳电话的 生产销售。目前已收激了大量无绳电话机，并清理规范了无线寻呼发射机，广播电视发射机，校园调频广播的设置与使用。

2、什么是接地？常用的接地方法有哪些？各有什么优缺点？

答：1；将电路，设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点（大地）实现低阻抗连接。称接地。2；一点接地，多点接地3；优点；比较简单，用的地方还比较多。缺点；各电路电平相差很大时不能使用，因为高电平将产生很大的地电流并干扰到低电平电路中去。优点；适用低频信号。缺点；电路工作频率较高，电感分量大，各地线间的互感耦合会增加干扰。

3、机电一体化对机械系统的基本要求是什么？

答：高精度；快速反应；良好的稳定性

4、如何理解质量最小原则。

5、简述干扰的三个组成要素。

答：干扰源，传播途径和接受载体。

6、机电一体化对伺服系统的技术要求是什么？

答；精度高，响应速度快，稳定性好，负载能力强和工作频率范围大等基本要求，同时还要求体积小，重量轻，可靠性高和成本低等。

7、机电一体化系统中的机械装置包括那些内容？

答：主要包括传动，支承，导轨等

8、机电一体化传动系统有哪几种类型？各有什么作用

答（1）齿轮传动是机电一体化系统中常见的传动装置，它在伺服运动中的主要作用是实现伺服电机与执行机构间的力矩匹配和速度匹配，还可以实现直线运动和旋转运动的转换。（2）螺旋传动是机电一体化系统中常用的的一种传动形式。它是利用螺杆与螺母的相对运动，将旋转运动变为直线运动（3）滑动摩擦导轨直线运动导轨的作用是引导运动部件用来支承和引导运动部件按给定的方向作用往返直线运动滚动摩擦导轨是在运动件和承导件之间放置滚动体（滚珠，滚柱，滚动轴承等）。使导轨运动时处于滚动摩擦状态。

9、简述在机电一体化系统中提高抗干扰的措施有哪些？

答：1逻辑设计力求简单2硬件自检测和软件自恢复的设计3从安装和工艺方面采取措施消除干扰

10、试简述机电一体化系统的设计步骤。

答：设计预测---信号分析---科学类比---系统分析设计---创造设计---选择各种具体的现代设计方法（如相似设计法，模拟设计法等）---机电一体化系统设计质量的综合评价。

三、名词解释

1、共模干扰

2、伺服控制技术

3、灵敏度

4、压电效应

5、系统精度

6、机电一体化

7、自动控制

8、开环控制系统

9、线性度

10、串行通信

《1》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。

《2》灵敏度：指在稳态下，输出变化量Y与输入X变化量的比值。

《3》压电效应：是指某些电介质，对它施加力使产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态。《4》共模干扰：指同时加载在各个输入信号接口端的共有的信号干扰。

《5》线性度：传感器输出量与输入量之间的关系曲线偏离直线的程度。

《6》自动控制：由控制装置自动进行操作的控制。

《7》开环控制系统：无反馈的控制系统。

《8》伺服控制技术：是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置，速度及动力输出的自动控制技术。

《9》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。

《10》系统精度：指输出量复现输入信号要求的精确程度。

第二篇：机电一体化复习题（本站推荐）

Part1 1“机电一体化”与英文单词（C）一致。A.Mechanics

B.Electronics

D.Electric-Machine C.Mechatronics

2从控制的角度来讲，机电一体化系统可分为（A）。Ａ 开环和半闭环,闭环控制系统 Ｂ 开环和半闭环控制系统 Ｃ半闭环和闭环控制 Ｄ以上都不对

3下列不是机电一体化系统设计方案的常用方法的是（B）

A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D变参数设计法 4（A）就是用电气控制取代原系统中的机械控制机构。

A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。

5机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法中，（B）用于新产品的开发。A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。6（C）就是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统 A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。7点位控制机床是指（A）的数控机床

A 仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹 B 必须采用开环控制

C 刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系 D 以上都不对

8闭环控制系统比开环及半闭环系统（B）

A 稳定性好 B 精度高 C 故障率低 D 效率高

9机电一体化技术实际上就是计算机应用技术，两者之间没有什么区别.(X)10机电一体化技术只是将计算机作为核心部件，他研究的是机电一体化系统，而不是计算机应用本身。（V）

11自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造，而机电一体化技术只是将自动控制技术作为重要的支撑技术。(V)12中国的神5航天飞船的开发设计属于开发性设计。（V）13全自动洗衣机代替半自动洗衣机的设计属于变参数设计。（X）14操作指导控制系统中计算机输出不直接用来控制生产对象(V).15 下列摩擦中，呈线性变化的为（C）

A 静摩擦力 B库仑摩擦力 C粘性摩擦力 D三者均是 对于小功率传动设备选用质量最小原则时，各级传动比的分配原则为（C）A前大后小 B 前小后大 C相等 D不确定 对于小功率传动设备选用等效转动惯量最小原则时，各级传动比的分配原则为（B）A 前大后小 B 前小后大 C相等 D不确定 对于大功率传动设备选用质量最小原则时，各级传动比的分配原则为（A）A前大后小 B 前小后大 C相等 D不确定 适当增加系统的惯量可以改善低速爬行现象，所以尽量增加惯量(X)下列哪项不是齿轮传动的优点（D）

A.传动效率高 B.传动比准确 C.结构紧凑 D.制造成本低 21 下列属于直齿圆柱齿轮传动机构调隙方法的是（C）

A 轴向压簧调整法 B垫片调整法 C 偏心轴套调整法 D周向压簧调整法 22 齿轮传动机构采取措施消除齿测间隙的目的是提高（B）A啮合精度 B双向传动精度 C加工精度 D准确度 23 下列不属于齿轮消除齿测间隙方法的是（D）

A偏心轴套调整法 B垫片调整法 C压簧调整法 D双螺母调整法 24 下列齿轮齿测间隙消除方法中，（C）的侧隙能自动补偿。A偏心轴套调整法 B垫片调整法 C压簧调整法 D双螺母调整法 25 下列方法（C）不可以用来消除滑动螺旋传动的空回 A 单向作用力 B径向调整法 C周向调整法 D轴向调整法 26 下列说法错误的是（B）

A导轨的作用是支撑和引导运动部件 B滑动摩擦导轨结构简单摩擦阻力小 C导向精度是指运动件按照给定方向作直线运动的准确程度 D导轨的耐磨性要好 27（B）易作低速导轨

A凹形导轨 B凸形导轨 C圆柱面凹形导轨 D以上都不对 28（A）易作高速导轨

A凹形导轨 B凸形导轨 C圆柱面凹形导轨 D以上都不对 29 下列不是导轨间隙调整方法的是（B）

A采用磨、刮相应的面或者加垫片的方法 B采用双螺母结构 C 采用斜镶条 D采用平镶条 30 滚珠导轨之间的摩擦为（B）

A滑动摩擦 B 滚动摩擦 C 液体摩擦 D静压摩擦 31 下列不是静压螺旋传动特点的是（C）

A摩擦阻力小 B寿命长 C 传动不可逆 D传动平稳 32 温度属于（B）

A 数字信号 B模拟信号 C 电信号 D 以上都不对

直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动（V）34 滚珠丝杠不能自锁。（V)

感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（V)36 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型

和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（V）

影响螺旋传动的传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（V)38 螺杆轴向窜动误差是影响螺旋传动的传动精度的因素（V）

螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响螺旋传动的传动精度的因素（V）40 温度误差是影响螺旋传动的传动精度的因素（V）41 滑动螺旋传动具有传动比大，驱动负载能力强等特点。（V）42 螺母固定，螺杆转动并移动的形式适用于工作行程较长的情况。（X）43 螺旋副零件与滑板的刚性连接结构多用于受力较大的螺旋传动。（V）44 利用塑料螺母调整空回主要是利用塑料弹性。（V）45 滚珠螺旋传动具有可逆性，并且能自锁。（X）

直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动（V）47 下列哪个不是传感器的动特性（D）

A 临界速度 B 临界频率 C稳定时间 D分辨率

直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动（V）

感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的(C)A 代数和 B 代数差 C矢量和 D矢量差

光栅莫尔条纹宽度的计算公式是（B表示莫尔条纹的宽度，W表示栅距，θ表示两光栅线纹夹角）(A BWA

BcosWB

BsinWC

BtanWD

直流测速发电机输出的是与转速(C)A.成正比的交流电压 B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压 D.成反比的直流电压 52 属于传感器动态特性指标的是（D）

A．重复性 B．线性度 C．灵敏度 D．固有频率 53 检测系统要用（C）将被测的物理量变为电量.A变送器 B转换器 C传感器 D D/A转换器 54下列属于模拟式位移传感器的是（A）.A可变磁阻电感传感器 B光栅传感器 C感应同步器 D磁栅

55下列变量中有量纲的为（B）A线性度B 灵敏度 C 迟滞 D分辨率)

下列属于数字式位移传感器的是（B）.A可变磁阻电感传感器 B光栅传感器 C涡流式传感器 D互感型差动变压器式 57 下列关于传感器的说法错误的是（C）.A传感器一般由敏感元件、传感元件和转换电路组成 B线性度、灵敏度为传感器的静态特性 C重复特性为传感器的动态特性 D传感元件将敏感元件输出的非电量转换为电量。58下列关于莫尔条纹的说法错误的是（C）A光栅是利用莫尔条纹来测量位移B莫尔条纹有放大作用 C莫尔条纹与光栅条纹平行D莫尔条纹也为明暗相间的条纹

59（A）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.A敏感元件 B传感元件 C基本转换电路 D以上都不对 60 传感器能检测到的最小输入增量称为（D）A灵敏度 B重复特性 C线性度 D分辨力

传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称为（B）A重复特性 B灵敏度 C分辨力 D线性度

仪表从零位开始，改变输入量，使其缓慢的增加，直到仪表的示值发生可以察觉得到的变化时，相应的输入量的最小变化量为（A）。A灵敏限 B灵敏度 C分辨率 D回程误差 63 传感器按输出信号的性质分为模拟传感器和（B）。

A有源传感器 B数字传感器 C参量型传感器 D发电型传感器 64 金属导线的电阻随其变形而发生改变的一种物理现象，称为（D）。A热电效应 B压阻效应 C压电效应 D应变效应 65 逆向压电效应中能量的转化为（C）.A分子势能-->电能 B电能-->分子势能 C电能-->机械能 D机械能-->电能 66 对石英晶体施加（A）方向的外力产生压电效应。A X轴 B Y轴 C Z轴 D所有

常用的压电陶瓷材料是（D）A二氧化硅 B康铜 C碳酸铅 D锆钛酸铅系化合物

为防止电网电压等对测量回路的损害，其信号输入通道应采用隔离技术，这种功能放大器称为（D）A 测量放大器 B 程控增益放大器 C同相放大器 D 隔离放大器

一位移传感器，当输入变化量为0.2mm时，对应的输出电压的变化量为5V ,则此传感器的灵敏度为（C）。

A 0.04 mm/ V B 25 V/m C 25V/mm D 25

70感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（V）

数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（V）

线性度属于传感器的动态特性（X）73 电感式传感器也就是自感式传感器。（X）

天然压电材料要经过极化处理才会具有压电效应。（X）75 压电陶瓷的压电系数大于石英晶体的压电系数。（V）

76将两个应变片接入直流电桥构成半桥电路时，两应变片只能接在电桥的相对边。（X）77 传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称为线性度（X）78 传感器在正反行程中输出/输入特性曲线的不重合程度称为重复特性。（X）79 敏感元件是一种能将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置。（V）80 计算机控制系统就是采用（A）来实现的工业自动控制系统。A 计算机 B 单片机 C PLC D 总线工控机

将数字量转换为模拟量的器件为（B）。A A/D B D／A C I／O D DC 82 将模拟信号转换为数字量的器件是（A）。A A/D B D／A C I／O D DC 83（C）作用是将检测的非电量转变为电量。A 变送器 B AD转换器 C 传感器 D DA转换器

84（A）作用是将传感器得到的电信号转变为适用于计算机接口使用的标准电信号。A 变送器 B AD转换器 C 传感器 D DA转换器 85 电动机在计算机控制系统中担当的角色为（B）。A 控制核心 B 执行机构 C 被控对象 D 检测装置

传感器在计算机控制系统中担当的角色为（D）。A 控制核心 B 执行机构 C 被控对象 D 检测装置 87直接数字控制简称为（C）。A CNC B SCC C DDC D PID 88监督计算机简称为（B）。A CNC B SCC C DDC D PID 89（A）控制系统中计算机输出不直接用来控制生产对象。A 操作指导 B直接数字 C监督计算机 D 分级计算机

不属于工业控制机的是（D）。A 单片机 B PLC C 总线工控机 D PC机 91 MCS-48单片机具有（A）CPU。A 8 位 B 16 位 C 32 位 D 64位 91 PLC采用（A）程序设计语言。A 梯形图 B VB C VC D 汇编语言 93 MCS-96单片机具有（B）CPU。A 8 位 B 16 位 C 32 位 D 64位 94 单片机使用场合是（B）。

A 办公室环境 B 家用电器 C 逻辑控制的工业现场的控制 D 以上都不对 95 关于模拟量IO通道的说法错误的是（D）

A 它可以将传感器得到的参数变换为二进制代码传送给计算机

B 它可以将计算机输出的数字控制量变换为控制操作执行机构的模拟信号 C 它是计算机主机和外部连接的桥梁

D 它可以将计算机发出的开关动作信号传递给生产机械中的各个电子开关 96 PD称为（B）控制算法。

A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分 97 应用软件是用户根据要解决的控制问题而编写的各种程序（V）.98 D/A转换的方式可分为并行转换和串行转换方式。（V）99 异步通信常用于并行通道。（X）100 查询I/O方式常用于中断控制中。（X）

在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（X）102 同步通信常用于并行通信。（X）103无条件I/O方式常用于中断控制中。（X）104 数控铣床属于轮廓控制系统（V）.105采样就是用采样开关将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散数字信号的过程（X）.106采样周期越大，所得到的数字信号越准确（X）107中断控制I/O方式的效率高于直接程序控制方式（V）108 MCS-51单片机具有（A）CPU。A 8 位 B 16 位 C 32 位 D 64位 100 PLC使用的场合是（C）.A 办公室环境 B 家用电器 C 逻辑控制的工业现场的控制 D 以上都不对 110 8位D/A转换器的分辨率为（A）A 8位 B 1/8 C 8 D 不确定

计算机控制方式中，最普通的一种是（）控制方式。A 操作指导 B 直接数字 C 分级计算机 D 监督计算机

112（A）是将输入的指令信号与系统德反馈信号进行比较，以获得输出与输入之间的偏差信号的环节。A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节

113（B）主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按照要求动作.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节

114（C）的作用是按照控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化为机械能，驱动被控对象工作.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节 115（D）是直接完成系统目的的主体.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D 被控对象

116（D）能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节 117（A）执行元件能将电能转换为电磁力 A电磁式 B液压式 C气压式 D压电式 118（B）执行元件能将电能转换为液体压力 A电磁式 B液压式 C气压式 D压电式 119（C）执行元件能将电能转换为气体压力 A电磁式 B液压式 C气压式 D压电式 120 下列执行元件属于电磁式执行元件的是（C）A 液压马达 B液压缸 C 步进电机 D气压缸 121（A）主要用在负载较大的大型伺服系统中

A液压伺服马达 B直流伺服电动机 C 交流伺服电动机 D步进电机

122（A）是在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩

A 电枢电压控制 B励磁电压控制 C励磁电流控制 D励磁强度控制

123半闭环控制的伺服系统主要采用（A）传感器。A 角位移 B 直线位移 C 直线感应器 D以上都不对 124（A）电动机又称为电脉冲马达。A 步进 B直流伺服 C交流伺服 D三相异步 125 变频调速器又称为（A）

A VVVF B VVFC CVF D VVF 126 把交流电变为固定直流电的装置称为(A)A 整流器 B逆变器 C 斩波器 D调压器 127 把固定直流电变成固定的交流电的装置为(B)A 整流器 B逆变器 C 斩波器 D调压器

消除或抑制由于电场耦合引起的干扰的屏蔽称为（A）A 电场屏蔽 B 磁场屏蔽 C 电磁场屏蔽 D以上都不对 129（C）隔离只适用于开关量的传输。

A光电隔离 B 变压器隔离 C 继电器隔离 D三者均可 130 产生干扰信号的设备称为（B）

A干扰源 B 传播途径 C 接受载体 D磁场

干扰形成的三个要素：干扰源、传播途径和接收载体，其中缺少一个要素也可以产生干扰.(X)132 下列哪个不是干扰形成的要素（D）A 干扰源 B传播途径 C接收载体 D 电动机

通信功能是实现DNC, FMC, FMS的必备条件（V）

134（B）是一种无人驾驶，以许的蓄电瓶驱动的物料搬运设备，其行使路线和停靠位置是可编程的。A RGV B AGV C FAL D MC 135 高硬度材料适合用（D）法去毛刺。A机械法 B 振动法 C 热能法 D 电化学法 136（A）是指柔性制造单元

A FMC B FMS C FML D CIMS 137（B）是指柔性制造系统.A FMC B FMS C FML D CIMS 138（C）是指柔性制造线

A FMC B FMS C FML D CIMS 139（C）是指柔性装配线.A FMC B FMS C FAL D CIMS 140（D）计算机集成制造系统.A FMC B FMS C FML D CIMS 141 电动机机械特性越硬，电动机的负载能力越强。(V)142 电动机机械特性越硬，电动机的负载能力越弱.(X)143 电动机机械特性越软，电动机的负载能力越强。(X)144 电动机机械特性越软，电动机的负载能力越弱。(V)145 励磁磁场控制就是通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度，从而控制电动机的转速何输出转矩。(V)146 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用(C)

A.单片机 B.2051 C.PLC

伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（D）等个五部分。A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节 148 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：内循环式、外循环螺旋槽式和(A)A.插管式 B.外循环反向器式 C.内、外双循环 D.内循环反向器式

某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(C)A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 150 直流测速发电机输出的是与转速(C)A.成正比的交流电压 B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压 D.成反比的直流电压 151 齿轮传动间隙的调整方法中，齿侧间隙可以自动补偿的是方法(C)。A、偏心套调整法 B、轴向垫片调整法 C、双向薄齿轮错齿调整法

152 已知谐波齿轮传动的柔轮齿数Z1=200, 刚轮齿数Z2=202，波发生器的转速nH=600r/min。刚轮固定时柔轮的转速为(A)r/min。A、6 B、1 C、3 D、4 153步进电动机，又称电脉冲马达，是通过(B)决定转角位移的一种伺服电动机。A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比 154 PWM指的是（C）。

A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程控制器 155 在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（A）方法实现。A.插补 B.切割 C.画线 D.自动

Part2 1.()直流电动机反接制动，当电动机转速降低至接近零时应立即断开电源。Y 2.()有感生电动势就一定有感生电流。N 3.()微机比大型机的通用性好。Y 4.()斩波器中的绝缘栅双极晶体管工作在开关状态。Y 5.()因为感生电流的磁通总是阻碍原磁通的变化，所以感生磁通永远与原磁通方向相反。N 6.()PLC可编程序控制器输入部分是收集被控制设备的信息或操作指令。Y 7.()磁路和电路一样，也有开路状态。N 8.()弹性联轴器具有缓冲、减震的作用。Y 9.()晶闸管斩波器的作用是把可调的直流电压变为固定的直流电压。N 10.()有静差调速系统是依靠偏差进行调节；无静差调速系统是依靠偏差的积累进行调节的。Y 11.()双闭环调速系统包括电流环和速度环。电流环为外环，速度环为内环，两环是串联的，又称双环串级调速。N 12.()微机用于工业控制时又称可编程控制器。N 13.()微机的应用使仪表向数字化、智能化的方向发展。Y 14.()自动线分为全自动生产线和半自动生产线两大类。Y 15.()产生爬行的区域是动静摩擦转变的非线性区，非线性区越宽，越容易产生爬行。Y

16、()根据晶闸管的特性，改变参考电压Ug的大小，就可以改变晶闸管触发角的大小，从而使整流电

压Ud变化，进而改变电动机转速。Y

17、()单闭环转速负反馈调速系统在启动和堵转时电流会超过允许值，因此不需要额外设置截流反馈装置。N

18、()步进电动机的矩频特性表明输出转矩随脉冲频率升高而升高。N

19、()脉宽调制器主要作用是讲脉冲宽度可以调节的脉冲电压转换为模拟电压。N 20、()交流伺服电动机的转子电阻做的比较大，目的是使转子在转动时产生制动转矩。Y

21、()直流伺服电动机的结构、原理与他励直流电动机相似。Y

22、()交流伺服电动机和测速发电机的结构相似，且都是伺服电机。N

23、()矢量控制系统是对定子电流的空间矢量进行坐标变换的控制系统。N

24、()对于伺服驱动系统，一般需要有状态反馈环节，反馈电路属于功率驱动接口。Y

25、()在输出通道的隔离中，最常用的是光电隔离技术。Y

26、（）机电一体化系统设计中，机电产品必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可由单独的控制电机、传动件和执行机构组成的若干系统来完成，由计算机来协调与控制。Y

27、（）按照功能划分，FMS可以分为加工系统和信息系统两大部分。Y

28、（）从概念的外延来看，机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化产品两个方面。Y

29、（）与一般的机械系统相比，机电一体化中的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，即响应要快，稳定性要好。Y 30、（）柔性制造系统（FMS）是指可变的、自动化程度较高的制造系统。Y

31、（）与一般的机械系统相比，机电一体化中的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，即响应要快，稳定性要好。Y

32、（）摩擦系数最小时对应的移动速度称为临界速度VK，当主动件的移动速度大于临界速度VK时，进给系统就容易产生爬行现象。Y

33、（）对于系统闭环内的间隙，在控制系统有效控制范围内对系统精度、稳定性影响较大，但反馈通道上的间隙要比前向通道上的间隙对系统影响较小。N

34、（）机电一体化机械系统中的机械传动装置，已不仅仅是用来作运动转换和力或力矩变换的变换器，已成为伺服系统的重要组成部分，要根据伺服控制的要求来进行设计和选择。所以在一般情况下，应尽可能缩短传动链，而不是取消传动链。Y

35、（）机电一体化机械系统，一般要求机械传动系统最低固有频率WOI≥300rad／s，其他机械系统WOI≥600rad／s。Y

36、（）磁轴承是高速轴承，但最高转速不能超过6000r/min。N

37、（）滚珠丝杠副只能将旋转运动转变为直线运动。N

38、（）在传动系统中，计算转动惯量时，可以直接将各轴的转动惯量值加起来作为等效转动惯量来设计系统。N

39、（）塑料导轨软带中最成功、性能最好的是聚四氟乙烯导轨软带。Y 40、（）负载角加速度最大原则表明了：齿轮传动比的最佳值就是将 换算到电动机轴上的转动惯量正好等于电动机转子的转动惯量，此时电动机的输出转距一半用于加速 电机转子，一半用于加速 负载，达到了惯量负载和转距的最佳匹配。Y

41、（）贴塑滑动导轨由于其动静摩擦因数的差值较大，故无法消除爬行现象。N

42、（）对于传动线路间隙的消除，常采用的方法是先用机械消除方法解决大部分间隙与误差，然后对机械消除不了的间隙与误差进行软件补偿。Y

43、（）将传感器测量的被测对象信号输入到单片机数据总线的通道为后向通道。后向通道在单片机一侧有三种类型：数据总线、并行I/O口和定时/计数器口。N

44、（）静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压力油或压缩空气，使运动件浮起，以保证两导轨面间处于液体或气体摩擦状态下工作。Y

45、（）无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。N

46、（）直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。Y

47、（）加工中心配置有刀库和自动换刀装置，所以能在一台机床上完成车、铣、镗、钻、铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。Y

48、（）电火花加工设备属于数控机床的范畴，电火花加工是在一定的液体介质中，利用脉冲放电对导体材料的电蚀现象来蚀除材料，从而使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定技术要求的一种加工方法。Y

49、（）采样/保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。这种讲法是错误的。N 50、（）将传感器测量的被测对象信号输入到单片机数据总线的通道为后向通道。后向通道在单片机一侧有三种类型：数据总线、并行I/O口和定时/计数器口。N

51、（）机电一体化控制系统的设计思路必须考虑两个权衡，即专用与通用的权衡，硬件与软件的权衡。Y

52、（）选择机电一体化控制系统的微型计算机，从控制的角度出发，应能满足具有较完善的中断系统、足够的存储容量、完善的I/O通道和实时时钟等要求。Y

53、（）单片机的最小应用系统是指用一片单片机，加上晶振电路、复位电路、电源与外设驱动电路组配成的控制系统。Y

54、（）工业控制计算机并不包含单片机和可编程序控制器，仅指定8086/8088系列的PC机。N

55、（）使用ADC0809时，启动某一通道使其开始A/D转换，常使用MOVX @ DPTR，A，而不单独设置命令字。Y

56、（）机电一体化系统的控制程序是应用软件的核心，是基于控制理论的控制算法的具体实现。N

57、（）机电一体化控制系统的一般设计步骤应为：确定系统整体控制方案；确定控制算法；选用微型计算机；系统总体设计；软件设计等。Y

58、（）机电一体化技术已从早期的机械电子化转变为机械微电子化和机械计算机化。即微型计算机已成为整个机电一体化系统的核心。Y

59、（）由于单片机总线的驱动能力有限，外围芯片工作时又有一个输入电流，过多的外围芯片可能会加重总线负载，故在单片机的总线与外围扩展芯片之间需通过驱动器连接。Y 60、（）数据传送DMA是直接存储器存取，即外设与内存间直接进行数据交换（DMA）而不通过CPU。Y 61、（）工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC）、总线工控机等类型。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD总线工控机、IBM-PC总线工控机、Multibus工控机等。Y 62、（）在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。N 63、（）缓冲器主要是是用于把一些需要输入或输出的数据由于CPU或外设来不及处理的数据传送到缓冲器保存起来.Y 64、（）单片机属于通用型微机。Y 65、（）共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。Y 66、（）传感器一般是由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成，传感器只完成被测参数到非电量的基本转换。N 67、（）屏蔽是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干 扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传 输。Y 68、（）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。Y 69、（）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。Y 70、（）感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。Y

71、（）数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。Y 72、（）传感器灵敏度指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。Y 73、（）两种不同材料组成的热电偶，其接点温度为T1和T2，两者之间的热电势E（1，2）等于热电偶在连接点温度为T1和T3的电势与T3和T2的电势之和。即E(1,2)=E(1,3)+E(3,2)。Y 74、（）步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。N 75、（）伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供 电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变 换。Y 76、（）在永磁式直流伺服电动机中，磁极采用永磁材料制成，充磁后即可产生恒定磁场。Y 77、（）变频调速时，磁通量增强，引起铁心饱和，励磁电流急剧增加，电动机绕组发热，可能导致烧毁电动机。Y 78、（）自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，“柔性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性。N 79、（）干扰信号有周期性干扰和随机性干扰两类，随机性干扰信号可以采用积分时间为20ms整数倍的双积分型A／D转换器，可有效地消除其影响。Y 80、（）光电隔离电路主要由光电耦合器的光电转换器组成，入端为光敏三极管，出端为发光二极管。N 81、（）市场上提供的国产TTL脉冲分配器是一种软件分配器。N 82、（）步进电动机的进给系统采用齿轮传动，不仅是为了求得所需的脉冲当量，还有满足结构要求和增大转矩的作用。N 83、（）闭环伺服系统数控机床不直接测量机床工作台的位移量。N 84、（）大惯量直流电动机的转子惯量大，小惯量直流电动机的转子惯量小。Y

85、（）步进电机步距角越小，意味着它所能达到的位置精度越高。Y 86、（）直流伺服电机目前常用 PWM 调速驱动系统和 可控硅直流 调速驱动系统两种方式。Y 87、（）环形分配模块程序55H地址的高4位存放 x电机的状态、低4位存放 Y电机的状态。N 88、（）伺服控制技术是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制技术。Y 89、（）伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。Y 90、（）交流伺服电动机主要由主磁极、电枢、电刷及换向片结构组成。N 91、（）对直流伺服电动机，采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。Y 92、（）对直流伺服电动机，采用励磁磁场控制方式时，由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。由于电枢电流不允许超过额定值，因而随着磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降，输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式.Y 93、（）三相异步换向器电动机是以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机。N 94、（）晶闸管调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制，将直流电压断续加到负载（电机）上，利用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。Y 95、（）SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。Y

96、（）逆变器是把固定的直流电变成固定或可调的交流电的 DC/AC变流器。Y 97、（）如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→„Y

98、（）伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。Y 99、（）电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机 构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。N 100、（）对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。Y Part3

1、检测环节的功能是什么？

答：检测环节是机电一体化系统的一个重要组成部分，其是利用传感器对机电一体化系统的自身和外界环境参数进行检测，将其转换成系统可识别的电信号传递给控制装置。

2、温度传感器的作用是途径？有哪些类型（列出3种以上）？ 答：温度传感器是能够将温度转换为电信号的传感器。

主要类型有：双金属传感器、热敏电阻、热电偶、金属测温电阻、红外温度传感器等。

3、机电一体化系统中传动机构的作用是什么？

答：实现机械运动形式、运动速度、动力大小、行程和方向的变换并进行动力的传递。

4、同步带传动的特点是什么？

答：同步带具有传动比准确、传动效率高、噪声低、传动平稳、能高速传动、维护保养方便。制造和安装精度要求高。

5、简述机电一体化包含的主要技术。

答：机电一体化主要包含了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术及软件编程技术等。

6、简述感应同步器的应用特点。答：感应同步器是利用电磁感应原理把两个平面绕组间的位移量转换成电信号的一种位移传感器。按测量机械位移的对象不同可分为直线型和圆盘型两类，分别用来检测直线位移和角位移。由于它成本低，受环境温度影响小，测量精度高，且为非接触测量，所以在位移检测中得到广泛应用，特别是在各种机床的位移数字显示、自动定位和数控系统中。

7、简述数控机床的基本组成。

答：数控机床的基本组成部分有:机床本体、输入/输出设备、驱动装置、检测装置、辅助控制装置、计算机数控装置等。

8、说明控制系统信息输入、输出方式并简述其特点、用途？ 答：1）、并行输入输出方式，特点： 传输速度快，传输信号线路多，适用于近距离传送。一次可以输入或输出多个信号。机电一体化系统中的方式选择、位置、压力等开关量信号适合并行输入输出，一般可同时完成电平转换，隔离，锁存，缓冲，功放等技术处理

2）、串行输入输出方式，特点： 输送速度慢，使用线路少，适合于远距离传送。一般用于程序的传递，统计数据的传递等

9、检测环节的功能是什么？按被检测物理量分为哪几种？说明下图所示是什么检测装置及其作用

答：检测环节的功能：

利用传感器对系统自身和外界环境参数进行检测并转换为控制系统能识别的信号传递给控制系统。根据被测量特性的不同为分：

1.运动学检测系统，对位移、速度、加速度、振动等进行检测。

2.力学参数检测系统，对拉力、压力、应力、力矩等进行检测。

3.其它物理量检测，对温度、湿度、声音、图像等进行检测。

10、图示为感应同步器鉴相式测量系统在机床上的应用。用以测量机床工作台的位置信息。

读以下各图，分别说明是哪种传动机构及主要特点。并计算：（c）中，齿轮齿数为20，齿条齿距10mm，求：若齿轮转速为10转/min，齿条的速度。

答：上图都是齿轮传动及其变形。传动比准确。

其中：a为标准直齿轮传动，传动比固定，输入轴与输出轴平行，两轴间距由齿轮直径决定。属于刚性传动。不适合较大间距的传动。且不能改变转动的方向

b为齿型带传动，传动比固定，输入轴与输出轴平行，两轴间距由皮带长度和齿轮直径共同决定。在负载过载时皮带能起到一定的保护作用。适合于主动、从动轴距较大时的传动。

c为齿轮齿条传动。传动比固定，能将转动变为直线运动，或将直线运动改变为转动。

齿条速度为：10X20X0.01＝2米/min

11、说明嵌入式系统的定义。

答：嵌入式系统的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

12、什么是传感元件？

答：传感元件是在传感器中将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电信号的装置部分。

13、说明总线的定义。

答：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

14、什么是SPWM？

答：SPWM（正弦波脉宽调制）是在PWM的基础上改变了调制脉冲的方式，将脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

15、什么是伺服系统，其主要任务是什么？ 答：伺服系统(Feed Servo System)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。

16、简述目前工控机的主要类别。

答：目前工控机的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。

17、液压系统主要由哪几部分组成，并简述每部分的作用。答：液压系统主要由以下4部分组成: ① 能源装置—把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。

② 执行元件—把油液的液压能转换成机械能的元件。有作直线运动的液压缸，或作回转运动的液压马达。

③ 控制调节元件—对系统中油液压力、流量或油液流动方向进行控制或调节的元件。④ 辅助元件—上述三部分以外的其他元件，例如油箱、过滤器、油管等。它们对保证系统正常工作有重要作用。

18、根据干扰的耦合模式可将电磁干扰分为几种类型？ 答：按干扰的耦合模式分类，电磁干扰分为以下5种类型。(1)静电干扰

(2)磁场耦合干扰

(3)漏电耦合干扰(4)共阻抗干扰

(5)电磁辐射干扰

19、传感器由哪几部分组成的？并说明每部分的功能。并根据下图说明电涡流传感器的应用原理。

答：传感器一般由敏感元件、传感元件和测量转换电路三部分组成。

(1)敏感元件：敏感元件是传感器中能直接感受被测量的部分，即直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量。

(2)传感元件：传感元件是传感器中将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。

(3)测量转换电路：测量转换电路将电量参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号。

如图所示的安全监测，就是利用电涡流传感器的电涡流探头接触到金属物体后，由于探头里的电涡流线圈产生的交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，从而反作用于探头，发出声音报警。

20什么是铰链四杆机构，铰链四杆机构有哪三种基本形式？读懂以下3幅图，分别说明属于哪种铰链四杆机构及原因

答：各构件之间均以转动副相连的四杆机构称为铰链四杆机构。根据铰链四杆机构中两连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构有三种基本形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和摇杆机构。

（1）图的雷达天线机构是曲柄摇杆机构的应用，两个连架杆AB为曲柄（相对于机架能作360°整周回转），CD为摇杆（只能在一定角度小于360°的范围内作往复摇摆运动）

（2）图的惯性筛机构是双曲柄机构的应用，两连架杆均是曲柄的铰链四杆机构。

（3）图的臂架起重机机构是双摇杆机构的应用，两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。

第三篇：技术机电一体化复习题

机电一体化期末复习题

一、填空题

1.接口是机电一体化系统中各环节的桥梁，它的基本功能是___________、___________和传递。

2.关于机床精度，主要包括： ________、_______________（任填二个即可）等各项指标。

3.机械传动方案设计的原则是_____ _最短原则。

4.顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常采用_______________________控制。

5.接口是机电一体化系统中各环节的桥梁，它的基本功能是_____ _、____________ 和传递。

6.导向支撑部件的作用是___________ 和________ __运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。

7.如感应同步器定尺电压与励磁电压之间相位差为3.6°，节距2mm，则表明二者相对节距为零的位置移动了 mm。

8.对齿轮传动比进行合理分配的原则是：______________

__ _、____________________ _____。（任填二个即可）

9.三相反应式步进电机的通电方式以AB-BC-CA-AB的顺序通电，叫，若以A-AB-B-BC-C-CA-A的方式通电叫。

10.莫尔条纹的移动与栅距之间的移动成_____ _关系，即光栅移动一个栅距，莫尔条纹也相应移动_____ _。

11.串行输入输出比并行慢，但传输线路_____ _，适合于_____ _传输。12.机电一体化系统对导轨的基本要求是___________、___________、运动平稳，耐磨性好、温度变化影响小以及工艺性好等。

13.机械传动方案设计的原则是___________最短原则。

14.三相反应式步进电机的通电方式以AB-BC-CA-AB的顺序通电，叫 ___________，若以A-AB-B-BC-C-CA-A的方式通电叫___________。

15.莫尔条纹的移动与栅距之间的移动成___________关系，即光栅移动一个栅距，莫尔条纹也相应移动___________。

16.旋转变压器作为位置检测装置，其工作方式为：___________和___________。

17、如感应同步器定尺电压与励磁电压之间相位差为3.6°，节距2mm，则表明二者相对节距为零的位置移动了 mm。

18.有一台三相步进电动机,转子上有80个齿,三相六拍运行,则其步距角是______________。

19.中值滤波算法其实就是___________算法，一般对被测参数连续采用N次，N取值一般为______________。

20.光电耦合器的作用是___________和____________。

二、单项选择题

1、步进电动机多相通电可以()A.减小步距角

B.增大步距角 C.提高电动机转速

D.往往能提高输出转矩

2、步进电机驱动控制采用加/减速方式,有利于()A.防止步进电机失步/越步 B.防止机床机械共振 C.改善步进电机低频特性 D.增大步进电机的步距角

3、光栅位移传感器是一种将机械位移活模拟量转变为数字脉冲的测量装置，它的工作原理是（）

A、电流特性 B、电感原理 C、光电转换 D、电磁感应

4、传感器的输出信号在采入计算机后往往要先进行数字滤波，采用（）方法，可滤去缓慢变化的信号中由于偶然因素引起的脉冲干扰具有良好的滤波效果。A、算术平均滤波 B、滑动平均滤波 C、低通滤波 D中值滤波

5、步进电动机的控制电流一般都较大，而且需要一定的顺序供给，所以需要（），以使得能按一定控制方式把脉冲分配给步进电机的各相，并且通过功放电路来驱动步进电动机。A、脉冲分配器 B、脉宽调制 C、脉冲计数 D、脉冲辨向

6、直流测速发电机输出的是与转速()A.成正比的交流电压 B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压

D.成反比的直流电压

7.传感器的输出信号在采入计算机后往往要先进行数字滤波，采用（）方法，可滤去缓慢变化的信号中由于偶然因素引起的脉冲干扰具有良好的滤波效果。A、算术平均滤波 B、滑动平均滤波 C、低通滤波 D中值滤波

8.、步进电动机多相通电可以()A.减小步距角

B.增大步距角 C.提高电动机转速

D.往往能提高输出转矩

9、步进电机驱动控制采用加/减速方式,有利于()A.防止步进电机失步/越步 B.防止机床机械共振

C.改善步进电机低频特性 D.增大步进电机的步距角

10、在机电系统的控制输出接口中，多采用（）实现电信号之间的隔离。A，光电耦合器 B，晶闸管 C，功率晶体管 D，场效应晶体管

三、判断题

1、双螺母式滚珠丝杠副在消除轴向间隙时的预紧力越大越好，以便保证无隙传动，提高传动精度。（）

2、机电一体化的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性。（）

3、柱面坐标机器人具有一个回转和两个平移自由度，其空间利用率较低，主要用于重物的2

装卸、搬运。（）

4、对于中小型的闭环系统可考虑采用交直流伺服电动机，对于负载较大的闭环伺服系统可考虑选用伺服阀控制的液压马达。（）（）

5、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（）

6、在不影响系统刚度的条件下，传动机构的质量和转动惯量应尽可能小。（）

7、在使用模拟电路组成检测回路时，为了进行非线性补偿，通常采用与传感器输入输出特性相反的元件，通过硬件进行线性化处理。（）

8、对于中小型的闭环系统可考虑采用交直流伺服电动机，对于负载较大的闭环伺服系统可考虑选用伺服阀控制的液压马达。（）

9、在进行闭环伺服系统设计时，一般稳定性不成问题，仅考虑精度要求，并通过合理的结构参数匹配尽量提高系统的快速响应性。（）

10、在接口电路设计中，应进行抗干扰设计。（）

四、问答题

1.滚珠丝杠的内循环和外循环各有何优缺点？

2.步进电机的单电压供电方式与双电压供电方式有何区别？ 3.简述光栅、磁栅、感应同步器的工作原理和各自特点？

4、常见的数字滤波方法有哪些?

5、莫尔条纹的作用？

6、数字滤波的方法有哪些？

五、接口设计题

1、在一机电一体化产品中，8031通过串行口扩展74LS164控制6位LED显示器，试画出接口逻辑。

2.在一机电一体化产品中，采用8031作控制微机，要求通过其并行口8255扩展3位LED显示器，试画出接口逻辑。3、8031单片机通过p1口扩展4*4矩阵键盘，画出中断方式接口逻辑。

4.画出三相步进电机软件环形分配接口示意图。

六、说明题(每小题5分，共10分)1.分析说明下图双螺母螺纹预紧方式原理

预拉方向调整垫片螺母A 螺母B预拉方向丝杠侧 4123

2．分析下图机器人手臂双片齿轮传动间隙调整原理 4 5 6 7

33.分析下图直流伺服电机的调节特性。

4、以机电一体化典型产品工业机器人为例，说明机电一体化系统的构成。

手臂液压/电气动力装置肩部旋转偏转肘部伸长手腕机器人控制器手臂摆转俯仰转动4

第四篇：机电一体化复习题1

机电一体化复习题

一、名词解释

1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM

二、判断题： 滚珠丝杆不能自锁。（√）无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（×）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误

（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）

（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）

三、单项选择题

1.步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（B）决定转角位移的一种伺服电动机。A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比

2.对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。

A.1

A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程控制器 4.PD称为（B）控制算法。

A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分

四、填空题

1.在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为 ： 串行 通信和 并行 通信。2.微机控制系统中的输入与输出通道一般包括 模拟量输入通道

模拟量输出通道、数字量输入通道 数字量输出通道 四种通道。

3.在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。

4.一般来说，伺服系统的执行元件主要分为电磁式 液压式 气压式和其它 等四大类型。5.在SPWM变频调速系统中，通常载波是等腰三角波，而调制波是正弦波

6.异步交流电动机变频调速：

a)基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩

调速方式。b)基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速，属于恒功率调速方式。7.开环步进电动机控制系统，主要由.环形分配器 功率驱动器 步进电机等组成。8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1）计算机软件 2）硬件分配，3）专用环形分配器

9.根据计算机在控制中的应用方式，把计算机控制系统分为四类： 1）操作指导控制系统2）直接控制系统

3）监督计算机控制系统4）分级计算机控制系统 10．应用于工业控制的计算机主要有：

1）单片机 2）PLC，3）总线工控机等类型。

11.干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以

电压或电流的形式，通过金属导体传递。

五、简答题

1.试简述光电式转速传感器的测量原理。

2.在模拟输入通道中，采样/保持器有什么作用？是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器？为什么？

3.柔性制造系统的主要特点有哪些？ 步进电动机是什么电机？它的驱动电路的功能是什么? 5.伺服控制系统一般包括哪几个部分？每部分能实现何种功能？

六、解答题(每小题5分，共40分)1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素。2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？ 3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。4．简述伺服系统的结构组成。

5.有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，测得步进电机的转速为100r/min，已知转子有24个齿，求： 1）步进电机的步距角； 2）脉冲电源的频率。

七、计算题

1.某光栅传感器，刻线数为100线/mm，设细分时测得莫尔条纹数为400，试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细分后，记数脉冲仍为400，则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？

八、综合应用题(每小题15分，共30分)1.分析下图调整齿侧间隙的原理 1、4－锥齿轮 2、3－键 5－压簧 6－螺母 7－轴

2、周向弹簧调整法

2.分析下图差动螺旋传动原理

设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同，且导程分别为Ph1和Ph2。2为可动螺母

机电一体化复习题参考答案

一 名词解释 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。

五、简答题

1.光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量单位时间内的脉冲数N，则可测出转速为

n60NZt

式中 Z——圆盘上的缝隙数； n——转速(r／min)；

t——测量时间(s)。

2.由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作，因此，在转换过程中，模拟量不能发生变化，否则，将直接影响转换精度。采样/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D转换时，保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。

模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器。当输入的模拟量信号变化缓慢时，也可省去采样/保持器。

3.（1）柔性高，适应多品种中小批量生产；（2）系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；（3）可混流加工不同的零件；（4）系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；（5）多层计算机控制，可以和上层计算机联网；（6）可进行三班无人干预生产。

4.步进电动机又称电脉冲马达，是通过脉冲数量决定转角位移的一

种伺服电动机，成本较低，易于采用计算机控制，且比直流交流电动机组成的开环控制系统精度高，因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中。步进电动机驱动电路实际上是一个功率开关电路，为使步进电动机能输出足够的转矩以驱动负载工作，提供的足够功率的控制信号。

5.伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等个五部分。

比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号，通常由专门的电路或计算机来实现； 控制器通常是计算机或PID控制电路；其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按要求动作；

执行元件按控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化成机械能，驱动被控对象工作，机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压、气动伺服机构等。

被控对象是指被控制的机构或装置，是直接完成系统目的的主体，一般包括传动系统、执行装置和负载；

检测环节指能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。

六、解答题(每小题5分，共40分)1． 1）机械本体2）动力与驱动；3）传感测试部分；4）执行机构

5）控制及信息处理单元

2．1）、偏心轴套调整法 2）、双片薄齿轮错齿调整法

3． 对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。

机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。

4． 1)比较环节；2)控制器；3)执行环节；4)被控对象；5)检测环节。5.1)K=2;M=5, Z=24;α=360/2*5*24=1.52)f=400Hz

七、计算题

1)100：1=400：х x=4 mm 四细分：400：1=400：х

x=1mm

º

分辨率：1÷400=2.5(μm)

八、综合应用题(每小题15分，共30分)1.在锥齿轮4的传动轴7上装有压簧5，其轴向力大小由螺母6调节。锥齿轮4在压簧5的作用下可轴向移动，从而消除了其与啮合的锥齿轮1之间的齿侧间隙。1、4－锥齿轮 2、3－键 5－压簧 6－螺母 7－轴

2.当螺杆转动角时，可动螺母2的移动距离为

l2(Ph1Ph2)（1）

如果Ph1与Ph2相差很小，则 L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反，则当螺杆转动角时，可动螺母2的 移动距离为 l2(Ph1Ph2)（2）

可见，此时差动螺旋变成快速移动螺旋，即螺母2相对螺母1快速趋近或离开。这种螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中。

机电一体化技术试题

一、填空(每空2分，共20分)1.机电一体化产品按用途可以划分为 和

2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、——和——组成。

3．在小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守————原则。4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等部分构成。

5．传感器的静态特性能数主要有——、——二——————、迟滞和重复精度。

二、简答题(每题4分，共20分)1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度? 2．机电一体化相关技术有哪些? 3．转动惯量对传动系统有哪些影响? 4．简述A／D、D／A接口的功能。

三、分析题(20分)

1．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响?

四、计算题(24分)1．如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝1000N，最大加速度为10m／s2’，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为ŋ=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。

2．已知某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动，已知工作台的行程L=250mm，丝杠

导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为o．005mm(忽略齿轮和丝杠 的传动误差)。

(1)试采用高速端测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数

(2)若将传感器与丝杠的端部直接相连，n。=500脉冲／转的旋转编码器是否合用。

五、综合题(16分)已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示，确定整系统 的控制方案、画出控制系统原理图。(至少提出两个方案)

答案及评分标准(供参考)

一、填空[每空2分，共20分)1.办公机电一体化产品 产业机电一体化产品 民用机电一体化产品 2．控制软件 硬件接口 3．前小后大

4．电源 输入／输出接口 5．灵敏度 线性度

二、简答题(每题4分，共20分)1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所 引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。

2．答：机电一体化相关技术有：机械技术，计算机与信息处理技术，系统技术，白动控制技术，传感器测试技术和伺服驱动技术。

3．答：转动惯量增大使机械负载增加，功率消耗大；使系统相应速度变慢，降低灵敏度；使系统固有频率下降，容易产生谐振。

4．答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为 数字量。D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号。

三、分析题(20分)1．(10分)解答：

齿轮传动链位于电机之后，前向通道的闭环之外，其传动误差的低频分量和高频分量都不 能通过闭环控制来消除，都会影响输出精度。

四、计算题(24分)1．(12分)解：(1)计算负载力(4分)负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成

(1)高速端测量

设传感器的每转脉冲数为，n，每个脉冲对应工作台的位移为

满足题目要求。

(2)低速端测量

传感器直接与丝杠连接，与减速比无关

可知＝500脉冲／转的编码器不合用。

五、综合题(16分)解：可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制。具体可以有下三种方案：(1)工业PC机集中控制方案： 用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制，包括任务管理和三个自由度的伺服控制，系统原理图如下。

(2)工业PC机、单片机分级控制方案：用一台工业PC机与三个单片机通信，对三个单片 机实现管理，每个单片机负责一个自由度的伺服控制，控制系统原理图如下。

(3)单片机、单片机分级控制方案：用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信，对三 个从单片机实现管理，每个从单片机负责一个自由度的伺服控制，控制系统原理图如下。

评分标准：正确回答出三种方案之中的任意两个即可得满分。

第五篇：机电一体化系统设计期末复习题

机电一体化系统设计期末复习题

一、选择题（每题2分，共50分）1.那些不是结构型传感器

A.弹簧管 B.双金属片

C.水银温度计 D.电感电容 2.那些不是物理型传感器的特点

A.无中间转换机构 B.固体传感

C.集成 D.体积大 3.哪一项不是传感器指标

A.类型 B.容量 C.体积

B.线性度 4.下列哪项对热电偶的说法不正确

A.不能测量绝对温度 B.利用的是温差效应 C.铂电阻属于热电偶 D.需要冷端补偿 5.传感器的环境参数不包括什么

A.环境温度

B.湿度 C.冲击

D.噪音 6.传感器的基本性能参数不包括什么

A.量程

B.灵敏度

C.动态特性

D.尺寸 7.半闭环伺服结构的特点不包括：

A.系统简单 B.稳定性好 C.调试困难 D.成本较低

8.际转速1350r/min、电源频率50Hz的交流感应电动机，其转差率是多少？

A.0.05 B.0.1 C.0.15 D.0.2 9.某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相六拍运行时步距角是多少？

A.3°

B.6°

C.2°

D.1.5° 10.采用PWM驱动系统的优点不包括

A.频率高、频带窄 B.电流脉动小 C.电源的功率因数高 D.动态硬度好

11.设丝杠导程5mm，2/4相步进电机的步距角为1.8度，半步驱动时的脉冲当量为多少？

A.0.00625mm B.0.0125mm C.0.025mm D.0.05mm 12.下列哪一项不是机电一体化系统的主要构成装置

A.电子装置 B.控制装置

C.驱动装置

D.机械装置 13.下列把一项是出现低速爬行现象不稳定的主要原因

A.电压不稳定 B.非线性摩擦力 C.负载扭矩不稳定 D.润滑不良 14.滚动导轨预加负载的目的是什么

A.防止超速

B.消除间隙

C.降低噪音 D.提高刚度 15.哪项不是滚珠丝杠副的主要尺寸参数

A.公称直径

B.长度

C.导程

D.行程 16.哪项不是机械传动要满足伺服控制的主要要求

A.传动精度

B.寿命长

C.稳定性

D.快速响应性 17.下列哪一项属于变异性设计

A.没有参照样板的设计 B.根据故障查找故障原因

C.部更改，适应性变动

D.适应于量的方面变更要求，方案功能结构不变 18.哪项不是机电一体化产品概念设计的核心内容

A.功能

B.原理

C.结构

D.模式 19.传统的机电产品的设计注重

A.安全系数设计

B.功能设计

C.机械设计

D.电路设计 20.PI称为（）控制算法。A.比例 B.比例微分

C.比例积分 D.比例积分微分 21.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称()A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人 22.齿轮传动的总等效惯量随传动级数()A.增加而减小 B.增加而增加 C.减小而减小 D.变化而不变

23、哪项不是串行通讯的特点（）。

A．数据位传送

B．传输按位顺序进行 C．只需要两根传输线

D．成本低但送速度慢

24、哪项不是传动机构的本质（）。

A．速度变换

B．转速变换

C．力矩变换

D．转角控制

25、开关缓冲电路使用的二极管是（）。

A．普通整流二极管

B．检波二极管

C．快速二极管

D．大电流功率二极管 26.下列哪一项不是DCS分布式控制系统的特点

A.具有三层结构

B.系统控制危险性分散 C.集中监视、操作和管理

D.布线简洁，系统开放 27.哪项不是固态继电器SSR的特点

A.高寿命 B.开关速度快 C.电磁兼容性好 D.有噪音

28、测速发电机在机电一体化系统中主要用作测量（）A、交流电压

B、直流电压 C、位移量

D、转速

29、在机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制的三个主要要求是（）。A．传动精度、稳定性、快速响应性

B．传动精度、稳定性、低噪声

C．传动精度、高可靠性、小型轻量化

D．传动精度、高可靠性、低冲击振动 30..使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（）A、一端装止推轴承

B、一端装化推轴承，另一端装向心球轮承 C、两端装止推轴承

D、两端装止推轴承及向心球轮承

31.信号采样频率Ws，信号有效频带Wc和抗混叠滤波频率Wf应满足如下关系（）A、Wc

32、直流电动机电枢绕组的阻值小说明电机（）

A、特性硬

B、始动电压低

C、特性软

D、启动电流大

33、步进电动机转速与脉冲电源的关系是（）A、与电源脉冲频率成正比 B、与电源脉冲数成正比

C、与电源脉冲宽度成正比 C、与电源脉冲幅值成正比

34、绝对码盘码道数越多,则（）A、能分辨的角度越大

B、能分辨的角度越小 C、测量精度降低

D、能分辨的角度不变 35.进行行为、结构的映射是（）设计过程, A．功能建模 B.行为建模 C.结构建模 D.评价决策 36.下列哪一项不是机电产品设计的类型，A.开发性设计 B.可靠性设计 C.适应性设计 D.变异性设计 37.下列哪一项属于适应性设计

A.没有参照样板的设计

B.根据故障查找故障原因

C.局部更改，适应性变动 D.适应于量的方面变更要求，方案功能结构不变 38.小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守

A.前大后小

B.前小后大

C.前后相等

D.平方关系 39.哪项不是谐波传动部件基本组成部件

A.刚轮

B.柔轮

C.波发生器

D.行星轮 40.全闭环系统的优点是

A.精度高 B.系统简单 C.成本较低

D.调试简单

41.如忽略电机电磁时间常数, 电压为输入量，转角为输出量时，直流伺服电机数学模型是

A.比例环节

B.一阶系统

C.二阶系统

D.积分环节 42.滚珠丝杠副的基本导程减小，可以（）

A、提高精度 B、提高承载能力 C、提高传动效率 D、加大螺旋升角 43.下列哪一项不是机电一体化系统的主功能组成（）。

A．物质、能量、信息的变换

B．物质、能量、信息的传递

C．物质、能量、信息的存储 D．物质、能量、信息的融合 44.下列哪一项是机电一体化的特性（）。

A．装置的控制属于强电范畴

B．自动信息处理, C．支撑技术是电工技术 D．以机械联结为主

45.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为()A.1450［r/min］ B.1470［r/min］ C.735［r/min］ D.2940［r/min］ 46.右图称()A.直流伺服电动机调节特性 B.直流伺服电动机机械特性 C.直流伺服电动机动态特性 D.直流伺服电动机调速特性

47.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的()使得它们同步协调到达目标点。

A.位置和加速度 B.速度和加速度 C.位置和速度 D.位置和方向 48.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为()A.(A+A)·(B+B)B.A·B+A·B C.(A+B)·(A+B)D.A·B+A·B

49.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（）方法实现。

A.插补 B.切割

C.画线 D.自动 50.PD称为（）控制算法。

A.比例 B.比例微分

C.比例积分 D.比例积分微分 51.PWM指的是（）。

A.机器人

B.计算机集成系统

C.脉宽调制

D.可编程控制器 52.步进电机一般用于（）控制系统中。

A.开环

B.闭环

C.半闭环 D.前馈 53.下列哪个不是传感器的动特性()A.临界速度 B.临界频率 C.稳定时间 D.分辨率

54.感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的()A.代数和 B.代数差 C.矢量和 D.矢量差

55.在直流电机速度控制中改变电枢供电电压U(保持励磁磁通Φ不变)属于()调速

A.恒功率 B.变功率 C.恒转矩 D.变转矩

56、输入电压量程为-10V～+10的10位AD转换器的转换公式，-5V对应的AD输出值是（）。

A．100H

B．200H

C． 1FFH

D．7FH

57、设某光栅的条纹密度是250条/mm，要用它测出1um的位移，应采用（）细分电路。

A．1倍频

B．2倍频

C．3倍频

D．4倍频

58、哪一项不是机电一体化系统中的测速元件（）。

A．测速发电机

B．光电编码器

C．应变片

D．涡流传感器

59、绝对编码盘的道数为10道，则位数为10，能分辨的最小角度为（）。A．360/

2B．360/2

C．360/2

D．360/260、对RS-232C通讯方式描述正确的是（）。

A．接口的信号电平值较低，不易损坏接口电路的芯片

B．传输速率较高，在异步传输时，波特率为200Kbps C．其传输距离有限

D．只用两根线即可实现

二、判断题（本大题共10个小题，每题2分，共计20分，请使用“A对B错”答案形式）。1.功能的等效性、各环节的互补性是机电一体化优化设计的条件。2.系统可靠性是各组成环节可靠性的逻辑或。

3.可靠性原理是指规定条件和规定时间内，完成规定功能的能力。4.工业三要素是资金、人才、技术。

5.全闭环数控机床上位置传感元件是装在执行机构上。6.逻辑功能元包括:与、或、非、加、减、乘、除。7.现代设计方法强调产品全寿命周期最优化。

8.机电一体化设计以强度和低压控制为中心，强调功能设计。

9.液压伺服的缺点是效率低,保养麻烦,漏油污染环境，运动形式少，成本高，有附加装置。10.直流伺服电动机的空载转速n0与堵转矩Tb之比的绝对值越小，则电机特性越软。

11.RS-232接口在总线上允许连接多个收发器

12.为了防止采样过程信号发生频率混叠可以在采样前设置一个高通滤波器

13.液压马达为得到合适的运动速度和负载能力，一般要使用较大传动比的减速器，传动机构的尺寸较大

14.串口通讯至少要包含物理层（硬握手电气特性）和协议层（软握手）15.DCS分布式控制系统具有集中管理和分散控制的特点。（）

16.采用惠斯登电桥结构传感检测时，为消除温度干扰应采用的激励电源为恒压源。（）17.在小功率传动链中为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守前大后小原则。（）18.电气伺服驱动装置包括直流伺服和交流伺服。（）

19.传动出现低速爬行现象不稳定的主要原因是摩擦系数和转动惯量。（）

20.连续控制系统与点位控制系统之间最主要的区别在于点位控制系统有一个插补器 21.机电产品的功能可以划分原理、结构、行为。

22.能实现顺序控制的基本功能是组合逻辑，计数器，定时器。1

1。

10。

2。23.规划一个PLC控制系统的步骤为,分解被控对象和机器；建立功能规范,安全电路设计, 详细说明操作功能，建立PLC配置图, 建立符号名表。

24.顺序控制包括以状态控制为主和以时间控制为主两类。

25.测速发电机的原理与直流电机相同

26.27.28.29.30.对于传感器的非线性，可以通过标定采用曲线拟合和线性插值的方法来提高数据精度。

常用的测温传感器中Pt热电阻和热电偶测量的是相对温度。电液比例阀是用比例电磁铁来代替手动调节。

开环控制系统中，多数采用步进电机作为伺服电机。

产品的功能、原理、结构设计，是机电一体化产品概念设计的核心内容。

三、分析题计算题

1.机械工业中微电子技术应用有哪些方面，及其对机电一体化设计的意义？

2.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动，已知工作台的行程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为0.005mm，采用高速端测量方法，采用绝对旋转编码器，则绝对码盘最少要求的道数为多少？（忽略齿轮和丝杠的传动误差）。

3．如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝1000N，最大加速度为10m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为ŋ=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。

4.数字采样闭环控制中误差En（n=1,2,3,…），输出控制量Un（n=1,2,3,…），比例系数为Kp，微分时间常数为Td，积分时间常数Ti，采样周期为Ts，试写出数字PID调节时的控制算式？

5.画出集电极开路输出（OC方式）驱动继电器的电路图和相应的缓冲电路，试分析采用OC驱动的特点。

6、丝杠导程6mm，3相步进电机的步距角为1.2度，3相6拍驱动时的脉冲当量为多少？(15分)？

7.设直流电机电枢感抗为La，电枢内阻为Ra，转动惯量为Jm，速度电势常数Kb，电流力矩常数Ki，电压u(t)为输入量，速度w(t)为输出量时，求直流电机的传递函数？（15分）

8.分别说明相对旋转光电编码器的A、B相和Z相表示意义，请设计旋转方向鉴别电路？ 参考答案：

一、CDCCD BABBB BACDC BAABC CADBB CADCC

二、ABABA BABBB

BBBAA BBBBB BAAAA ABAAA

三、1.应用方面：

1）对机器或机组系统运行参数进行巡检传感或控制 2)对机器或机组系统工作程序的控制

3)用电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构 4)节约材料 5)节能降耗

对机电一体化设计的意义：

功能模块化；封装模块化；电路（板）器件微型化；可靠性高；抗干扰能力强；结构一体化；机电产品体小、性优、价廉。

2、电机每转的工作台位移量为： 4mm/5=0.8mm 要求的每转脉冲数为： 0.8/0.005=160 27<160<28

答：绝对码盘的道数至少是8道。

3、计算负载力

负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成（1）外负载力Fl＝100N（2）惯性载力Fm＝ma＝50×10＝500N 电机的驱动力矩为

DCBDA BDDAC DDDAC BCBDA BCAAB ADCBC

1t1Tm(FlFm)i2

10.0041(1000500)0.63N520.34.根据PID的控制算式

Un(t)Kpe(t)Kdde/dtKie(t)dt

TT可以得到绝对算式：UnKpend(enen1)sTsTi或者是增量算式：

ek1nkUinitial

UnKp(enen1)TdT(enen22en1)sen

TsTi5．OC方式驱动继电器电路图和相应的缓冲电路图：

缓冲电路方式可采用并联二极管、并联RC电路和并联压敏电阻等方法。交流开关的缓冲主要使用并联一个RC串连电路和并联压敏电阻的方法。

缓冲过程，例如并联二极管的缓冲电路：晶体管关断时，负载电流通过二极管续流，减轻了晶体管的负担，抑制了du/dt和过电压。采用集电极OC输出的特点：

相当于开关输出。有较大电流驱动能力；能够实现“线与”功能；能够实现不同电路的接口。

6、3相6拍驱动时步进电机的脉冲当量角＝1.2／2＝0． 6。

反映在丝杠上的脉冲当量＝6／【360／0．6】＝0．01mm

7、设电机输出力矩为Mm(t)，那么 Ea(t)=Kbωm(t)； Ea(s)=Kbωm(s)

Mm(t)Kiia(t)Mm(s)KiIa(s)U(s)RI(s)LsI(s)E(s)aaaaab

整理并消去中间变量得： Jmdm(t)Mm(t)Jms(s)Mm(s)dt

1ˆRLaKbJ(s)ma，其中，电磁时间常数，机电时间常数 TTam2RaU(s)TaTmsTms1KbKi8.A、B两相是两组检测窄缝群，节距同光电脉冲发生器圆盘上节距相等的窄缝，但两组检测缝与圆盘上窄缝的对应位置错开1/4节距，其目的是使a,b两个光电变换器的输出信号相位上相差90。Z相是零点脉冲，可以提示被测轴已经旋转一周。

顺时针旋转时，通道A输出波形超前通道B波形90°；逆时针旋转时，通道A输出波形滞后通道B波形90°；光电编码器每旋转一圈，Z相输出一个基准脉冲，基准脉冲的波形中心对准通道A输出的波形中心。

采用D触发器即可实现方向鉴别，D触发器的D端和时钟端分别接A、B相信号，输出端Q输出0和1分别对应逆时针和顺时针的旋转方向。