《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》復(fù)習(xí)題2015(DOC)

1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)大綱第一章概論本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本概念：系統(tǒng)、機(jī)電一體化、機(jī)電一體化系統(tǒng)和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2. 典型機(jī)電一體化系統(tǒng)的幾種形式：機(jī)械關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)引導(dǎo)車、順序控制系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)3. 典型機(jī)電一體化系統(tǒng)功能模塊的構(gòu)成：機(jī)械受控模塊、測(cè)量模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、通信模塊、微計(jì)算機(jī)模塊、軟件模塊、接口模塊4. 典型機(jī)電一體化系統(tǒng)組成模塊的作用5. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)6. 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程第二章機(jī)械受控模塊（重點(diǎn)章節(jié)）本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 齒輪的分類及選用2. 齒輪系傳動(dòng)比最佳分配條件及最小

2、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則3. 齒輪副間隙的消除方法4. 滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)類型5. 滾珠絲杠螺母副間隙的消除及預(yù)緊方法6. 滾珠絲杠螺母副的支撐形式7. 諧波齒輪減速器的工作原理及結(jié)構(gòu)8. 諧波齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)9. 諧波齒輪傳動(dòng)速比的計(jì)算10. 軸系的組成和分類，軸系的技術(shù)要求11. 導(dǎo)軌的用途及分類12. 滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、工作原理13. 數(shù)學(xué)模型的物理意義第三章測(cè)量模塊（重點(diǎn)章節(jié)）本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 機(jī)械量傳感器的分類2. 傳感器的性能指標(biāo)（工作特性、靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性）3. 傳感器的性能要求和改善措施4. 位移傳感器（旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、增量式光電編碼器、光柵）的結(jié)構(gòu)和工作原理5. 速度傳感器

3、（直流測(cè)速發(fā)電機(jī)、碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器）的結(jié)構(gòu)和工作原理6. 加速度傳感器的分類及特點(diǎn)7. 力、轉(zhuǎn)矩和壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)8. 霍爾式電流傳感器工作原理和特性9. 信號(hào)調(diào)理電路10. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分類和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要組成第四章電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路（重點(diǎn)章節(jié)）本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 電動(dòng)機(jī)的分類及特點(diǎn)2. 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理3. 直流電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性4. 直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路：線性直流功率放大器和PWM功率放大器的工作原理5. 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理6. 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性7. 交流變頻調(diào)速（恒壓頻比調(diào)速和轉(zhuǎn)差頻率控制）的原理8. 超聲波電動(dòng)機(jī)的工作原理及特點(diǎn)9. 電動(dòng)機(jī)

4、的選擇第五章步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（重點(diǎn)章節(jié)）本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成2. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類及各自的工作原理3. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特性及主要技術(shù)指標(biāo)4. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（單極性驅(qū)動(dòng)電路、雙極性驅(qū)動(dòng)電路、斬波恒流驅(qū)動(dòng)電路）的原理5. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)原理和細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路6. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)脈沖分配器7. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)DDA法運(yùn)動(dòng)控制原理第六章閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)組成方案2. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)）3. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的性能（靜態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能）分析及改進(jìn)性能的措施4. 模擬伺服系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)5. 數(shù)字PID控制算法6. 計(jì)

5、算機(jī)控制的位置伺服系統(tǒng)的組成第七章數(shù)控機(jī)器運(yùn)動(dòng)控制指令生成本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 運(yùn)動(dòng)控制分類（點(diǎn)位控制、連續(xù)控制）2. 插補(bǔ)的概念3. DDA法插補(bǔ)原理和DDA法插補(bǔ)54. 數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)原理5. 直線與圓弧軌跡插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)第八章順序控制系統(tǒng)本章知識(shí)要點(diǎn)：1. 順序控制系統(tǒng)的組成、工作原理2. PLC的定義和順序控制原理3. PLC控制和通用計(jì)算機(jī)控制的區(qū)別4. 常用PLC（西門子S7系列PLC、歐姆龍C系列PLC）及編程軟件5. 順序邏輯表示法（布爾代數(shù)方程、梯形邏輯圖）6. 常用PLC編程指令第二部分復(fù)習(xí)題練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題1. 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的是與轉(zhuǎn)速【C】A. 成正比的交流電壓B.成反

6、比的交流電壓C.成正比的直流電壓D.成反比的直流電壓2. 某4極（極對(duì)數(shù)為2）交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率為50Hz，當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.02時(shí)，其轉(zhuǎn)速為【B】A. 1450r/minB.1470r/minC.735r/minD.2940r/min3. 由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃、計(jì)算機(jī)輔助制造聯(lián)接成的系統(tǒng)稱【D】A. 順序控制系統(tǒng)B.自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)C.柔性制造系統(tǒng)D.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)4. 諧波齒輪演變來自于【D】A. 直齒錐齒輪傳動(dòng)B.蝸桿副傳動(dòng)C.斜齒錐齒輪傳動(dòng)D.行星齒輪傳動(dòng)5. 某光柵條紋密度為100條/mm，光柵條紋的夾角為0.005弧度，則莫爾條紋的寬度為【C】A.0.1

7、mmB.1mmC.2mmD.5mmC. 差動(dòng)技術(shù)D.閉環(huán)技術(shù)B.提高承載能力D. 提高精度6. 利用幾個(gè)傳感器單元同時(shí)感受被測(cè)量，因而其輸出將是這些單元輸出的總和，這種測(cè)量技術(shù)被稱A】A.平均技術(shù)B.開環(huán)技術(shù)7. 滾珠絲桿副的基本導(dǎo)程減少，可以【D】A.加大螺旋升角C.提高傳動(dòng)效率8. 某步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相單三拍運(yùn)行時(shí)步距角為3°，三相雙三拍運(yùn)行時(shí)步距角為A.3°B.6°C.1.5°D.7.5°9. 某交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，實(shí)際轉(zhuǎn)速1350r/min,電源頻率50Hz，則其極對(duì)數(shù)為【B】A.1B.2C.3D.4B.柔性制造系統(tǒng)D.微電子系統(tǒng)A】【D】10

8、. MEMS的意思是A. 微機(jī)電系統(tǒng)C.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)11. 直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度與7A.電樞電阻成反比B.反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)成正比C.轉(zhuǎn)矩系數(shù)成正比D.電樞電阻成正比12.低頻信號(hào)可以通過，高頻信號(hào)不能通過的濾波器是C】A.高通濾波器B.帶通濾波器C.低通濾波器D.帶阻濾波器13.某三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，欲使其步距1.5，應(yīng)采用的通電方式為A.單拍制B.雙拍制14.“機(jī)電一體化”含義是A.以機(jī)為主加點(diǎn)電C.機(jī)械與電子的集成技術(shù)C.單雙拍制D.細(xì)分電路B.機(jī)械部與電子部合并D.以電淘汰機(jī)【C】C】15.在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，齒輪系常用于伺服系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，作用是A】A.減速，增矩B

9、.增速，增矩C.增速，減矩D.減速，減矩16.某傳感器是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的角位移測(cè)量裝置，且僅能用來測(cè)量角位移。該傳感A】A.旋轉(zhuǎn)變壓器C.光柵B.感應(yīng)同步器D.磁柵17.易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象的導(dǎo)軌是【C】A.滾動(dòng)導(dǎo)軌B.靜壓導(dǎo)軌C.滑動(dòng)導(dǎo)軌D.氣浮導(dǎo)軌18.機(jī)械傳動(dòng)裝置在機(jī)電一體化系統(tǒng)中是必不可少的，因?yàn)樵陔妱?dòng)機(jī)和負(fù)載之間經(jīng)常需要【A】A.匹配轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速B.增加傳動(dòng)功率C.縮小傳動(dòng)功率D.維持轉(zhuǎn)速恒定19.若從系統(tǒng)抑制干擾的能力考慮，采樣速率應(yīng)選為閉環(huán)系統(tǒng)通頻帶的【D】A.5倍B.10倍C.8倍D.10倍以上20. PWM指的是【B】A.機(jī)器人B.脈寬調(diào)制C.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)D.可編程

10、控制器21. 若要使長(zhǎng)光柵能測(cè)出比柵距還小的位移量，則應(yīng)利用【B】A.莫爾條紋的作用B.細(xì)分技術(shù)C.數(shù)顯表D.計(jì)算機(jī)數(shù)字處理22. 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，對(duì)應(yīng)s=1的轉(zhuǎn)矩稱A.堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩B.最大轉(zhuǎn)矩C.額定轉(zhuǎn)矩D.負(fù)載轉(zhuǎn)矩23. 使?jié)L珠絲杠具有最大剛度的支承方式是A】C】A.雙推簡(jiǎn)支B.單推單推C.雙推雙推D.雙推自由24. 與旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓大小有關(guān)的因素是【A】A.轉(zhuǎn)子位置B.轉(zhuǎn)子材料C.轉(zhuǎn)子直徑D.轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度25. 用預(yù)先決定的指令控制一系列加工作業(yè)的系統(tǒng)稱【D】A.伺服系統(tǒng)B.自動(dòng)引導(dǎo)車C.工業(yè)機(jī)器人D.數(shù)控系統(tǒng)26. 若兩平面之問的油液成楔形，二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生壓力，從而可以承載。利用這一

11、原理設(shè)計(jì)出各種形式的滑動(dòng)摩擦支承軸系為【C】A.液體靜壓支承B.氣體靜壓支承C.液體動(dòng)壓支承D.氣體動(dòng)壓支承27. 三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，定子三相對(duì)稱繞組中接入三相對(duì)稱交流電源后，三相繞組中的電流在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生的磁場(chǎng)是【C】A.脈動(dòng)磁場(chǎng)B.靜止磁場(chǎng)C.圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)D.無磁場(chǎng)28. 在系統(tǒng)中負(fù)責(zé)處理由測(cè)量模塊和接口模塊提供信息的模塊稱【D】A.軟件模塊B.通信模塊C.驅(qū)動(dòng)模塊D.微計(jì)算機(jī)模塊29. 在滿量程范圍內(nèi)由同一方向趨近同一個(gè)輸入，連續(xù)幾次測(cè)量所得輸出之間的最大差值稱【B】A.可復(fù)現(xiàn)性B.重復(fù)性C.誤差D.精度30齒輪副的間隙會(huì)造成齒輪傳動(dòng)的回差，屬于柔性消隙法的結(jié)構(gòu)是【D】

12、A.調(diào)整中心距法B.選擇裝配法C.帶錐度齒輪法D.壓簧消隙結(jié)構(gòu)【D】【A】【B】B】【A】31. 在采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，若考慮對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)速度的影響時(shí)，采樣周期應(yīng)選為系統(tǒng)最小時(shí)間常數(shù)的A.10倍B.5倍C.2倍D.(0.11)32. SIMATICS7-200PLC的編程軟件是B.CX-ProgrammerD.WINCC其轉(zhuǎn)差率s的范圍為B.0VSV1D.-1VsV0B.數(shù)字微分分析法D.數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法B.微分方程D.邏輯方程A.STEP7-Micro/WINC.ProTool33. 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)A.1VsV2C.-1VsV134. DDA插補(bǔ)法稱為A.逐點(diǎn)比較法C.數(shù)字積分分析法35.

13、 描寫靜態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是A.代數(shù)方程C.狀態(tài)空間方程36. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。B】A.脈沖的寬度C.脈沖的相位B.脈沖的數(shù)量D.脈沖的占空比測(cè)得碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出500個(gè)脈沖所用的時(shí)間為10s,碼盤每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為20,則轉(zhuǎn)速為【D】A.25r/minB.30r/minC.50r/minD.150r/min步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸入單脈沖時(shí),電動(dòng)機(jī)從一種通電狀態(tài)切換到另一種通電狀態(tài)不引起失步的區(qū)域稱A.死區(qū)B.振蕩區(qū)C.動(dòng)穩(wěn)定區(qū)輸入和輸出滿足線性疊加原理的系統(tǒng)稱為A.線性系統(tǒng)B.定常系統(tǒng)C.時(shí)變系統(tǒng)復(fù)合控制器的反饋控制是A.誤差控制B.串級(jí)控制C.閉環(huán)控制按照

14、預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)稱A.順序控制系統(tǒng)B.伺服系統(tǒng)C.數(shù)控機(jī)床一般說,齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)A.增加而減小B.增加而增加C.減小而減小37.38.為1.52.53.A.內(nèi)循環(huán)插管式C.內(nèi)、外雙循環(huán)B. 外循環(huán)反向器式D.內(nèi)循環(huán)反向器式D.平衡區(qū)【A】D.隨機(jī)系統(tǒng)【A】D.開環(huán)控制【A】D.工業(yè)機(jī)器人【A】D.變化而不變和【D】C】滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型主要有兩類：外循環(huán)插管11某光柵的條紋密度是200條/mm,光柵條紋間的夾角0=0.005孤度，則莫爾條紋的寬度是【D】A.100mmB.20mmC.

15、10mmD.1mm以下傳感器中測(cè)量的是相對(duì)角位移的是【C】A.旋轉(zhuǎn)變壓器B.絕對(duì)式編碼器C.增量式編碼器D.都不正確加速度傳感器的基本力學(xué)模型是【C】A.質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)B.彈簧-阻尼系統(tǒng)C.質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)D.都不正確直流電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)與【C】A.電樞電流成正比B.電樞電流成反比C. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比D.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速正反比PLC適合于【B】A.數(shù)據(jù)采集為主B.順序控制為主C.科學(xué)計(jì)算為主D.管理為主利用三次多項(xiàng)式樣條函數(shù)生成控制指令加速度最大值在【A】A.運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)B.運(yùn)動(dòng)的中間點(diǎn)C.常加速度D.以上都不正確電動(dòng)機(jī)中引入電流環(huán)后的伺服系統(tǒng),下列敘述正確的是【A】A.電流環(huán)實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)矩控制

16、回路B.電流環(huán)可以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速C.電流環(huán)可以等價(jià)成一個(gè)積分環(huán)節(jié)D.都不正確某光柵的條紋密度是100條/mm，要用它測(cè)出1|im的位移，應(yīng)采用的細(xì)分電路是【C】A.四倍頻B.八倍頻C.十倍頻D.十六倍下列操作中.可以使直流伺服電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速升高的是【C】A.增大電樞電阻B.減小電樞電壓C.增大電樞電壓D.減小電樞電阻DDA法生成的直線、圓弧都是有一系列的組成?！綜】A.弧線B. 拋物線C.雙螺母螺紋式預(yù)緊D.單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊54. PD控制器稱為控制器。A.比例C.比例積分55. 直流測(cè)速電動(dòng)機(jī)的輸出是與轉(zhuǎn)速A.成正比的交流電壓C.成反比的交流電壓56. 描寫動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是A.代數(shù)方程組

17、C.邏輯方程組B.比例微分D.積分微分B.成正比的直流電壓D.成正比的交流電流B.微分方程組D.以上都正確B】【B】【B】57.伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和等五個(gè)部分?！綝】A.換向結(jié)構(gòu)C.存儲(chǔ)電路58.PWM指的是_A.機(jī)器人C.脈寬調(diào)制B.轉(zhuǎn)換電路D.檢測(cè)環(huán)節(jié)B. 計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)D. 可編程控制器C】C】A.3B.5C.7D.960.壓電式傳感器產(chǎn)生的電荷極性為A.正電荷B.正電荷和負(fù)電荷C.負(fù)電荷D.正電荷或負(fù)電荷二、多項(xiàng)選擇D】59.滾珠絲杠螺母副的精度根據(jù)使用范圍及要求，可分個(gè)等級(jí)。141. 伺服系統(tǒng)通常是一個(gè)閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)，其輸入信號(hào)可以是【ABD

18、】D.二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)A.模擬電壓信號(hào)B.脈沖信號(hào)C.開關(guān)量信號(hào)2. 下列選項(xiàng)中，屬于超聲波電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)的選項(xiàng)有【BCD】A.輸出功率大B.動(dòng)態(tài)響應(yīng)快C.運(yùn)行無噪聲D.低速大轉(zhuǎn)矩3. 以下選項(xiàng)中，能反映傳感器工作特性的性能指標(biāo)有【ABC】A.靈敏度B.量程C.分辨率D.可靠性4. 以下選項(xiàng)中，屬于諧波齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的選項(xiàng)有【ABCDA.小體積，大速比B.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)C.齒面磨損小D.可實(shí)現(xiàn)差速傳動(dòng)5.機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)依據(jù)及評(píng)價(jià)指標(biāo)包括【BCDA.系統(tǒng)功能B.使用條件C.性能指標(biāo)D.社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益6. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)大體上應(yīng)包括?！続BCDA.系統(tǒng)功能B性能指標(biāo)C.使用條件D.經(jīng)濟(jì)效益AB

19、D】B.脈沖分配器可以由軟件實(shí)現(xiàn)D.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖頻率決定【ABCD7. 以下關(guān)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)敘述正確的是A.脈沖分配器可以由邏輯電路硬件實(shí)現(xiàn)C. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖數(shù)決定8. 消除滾珠絲桿螺母副軸向間隙的措施有A.雙螺母齒差式預(yù)緊B. 雙螺母墊片式預(yù)緊ABD9. 以下選項(xiàng)中，能反映傳感器靜態(tài)特性的性能指標(biāo)有A.線性度B.重復(fù)性C.最大超調(diào)量D.可復(fù)現(xiàn)性10. 在實(shí)際應(yīng)用中，可以提高傳感器性能的技術(shù)有ABCD】A.差動(dòng)技術(shù)B.平均技術(shù)C.閉環(huán)技術(shù)D.屏蔽、隔離抗干擾技術(shù)11. 下列關(guān)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路敘述正確的是【ABDA. 雙極性驅(qū)動(dòng)電路適合于驅(qū)動(dòng)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)B. 單極性驅(qū)動(dòng)

20、電路適合于驅(qū)動(dòng)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)C. 驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的電路也能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)D. 細(xì)分電路可以提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分辨率12. 在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，處理“機(jī)”和“電”的關(guān)系時(shí)所遵循的設(shè)計(jì)思想有【ABCDA.替代機(jī)械系統(tǒng)B.簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)C. 增強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng)D.綜合機(jī)械系統(tǒng)13. 以下選項(xiàng)中，能反映傳感器動(dòng)態(tài)特性的性能指標(biāo)有A.線性度B.最大超調(diào)量C. 調(diào)整時(shí)間D.上升時(shí)間14. 描寫順序控制的方法有A.梯形圖B.順序功能圖C.流程圖D.狀態(tài)圖15. 以下選項(xiàng)中，能夠測(cè)量速度的傳感器有】BCD【ABCDACDA.測(cè)速發(fā)電機(jī)B.光柵C.碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器D.感應(yīng)同步器三、填空題I. 直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路主

21、要有線性直流功率放大器和脈寬調(diào)制（PWM）_放大器。2閉環(huán)伺服系統(tǒng)可分為三個(gè)控制環(huán)路：電流環(huán)，速度環(huán)及位置環(huán)。3. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入的_脈沖頻率成正比。4. FX系列PLC是_（日本）三菱的產(chǎn)品。5閉環(huán)伺服系統(tǒng)中的電流環(huán)以直流電動(dòng)機(jī)的_電樞電作為反饋量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩的控制。6. PID控制器中，I的作用是使系統(tǒng)增加一階純積分，從而提高系統(tǒng)一個(gè)_無靜差度。7. PID控制器中，P的作用是增加一開環(huán)增益，降低系統(tǒng)誤差，增加系統(tǒng)通頻帶。8. 直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電樞電壓恒定情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與_轉(zhuǎn)速的關(guān)系。9. 旋轉(zhuǎn)變壓器是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的測(cè)量裝置。10. 滾動(dòng)軸承的精度分

22、為B、C、D、E、G五級(jí)。其中_級(jí)精度最高。II. 伺服系統(tǒng)的剛度是指輸出軸的單位位置誤差所能承受的_負(fù)載轉(zhuǎn)矩。12. 兩個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)，可以表示（邏輯）與_的邏輯關(guān)系。13. 輸入和輸出滿足線性疊加原理的系統(tǒng)，稱為線性系統(tǒng)。14. 某光電編碼器作為系統(tǒng)的位置反饋，若系統(tǒng)中絲杠的螺距為4mm，光電編碼器的分辨率為600脈沖/r，參考輸入脈沖為1800脈沖/s，則該工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度為_12mm/s。15. 超聲波電動(dòng)機(jī)是利用壓電陶瓷的-逆壓電_效應(yīng)產(chǎn)生的超聲振動(dòng)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的。16. 感應(yīng)同步器是一種利用電磁感原理來測(cè)量位移的檢測(cè)裝置。17. 某五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有36個(gè)齒，采用二相三相運(yùn)行方

23、式，則其步距角為1度。18. 按滾珠的循環(huán)方式不同，滾珠絲杠螺母副有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)子兩種結(jié)構(gòu)。19. 描述決定系統(tǒng)輸入與輸出之間的數(shù)學(xué)方程式，稱為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型20.SIMATICS7-200PLC是德國(guó)）西門子的產(chǎn)品。21閉環(huán)伺服系統(tǒng)可分為三個(gè)控制環(huán)路：電流環(huán)，速度環(huán)及位置環(huán)。22. PID控制器中D的作用是給系統(tǒng)提供阻尼，增加系統(tǒng)的_穩(wěn)定性。23. 數(shù)控機(jī)床連續(xù)路徑控制中，為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動(dòng)，必須同時(shí)控制每一個(gè)軸的位置和_速度，使它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。24. 某2對(duì)磁極交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，空載轉(zhuǎn)速為1200r/min，電源頻率為50Hz，則空載轉(zhuǎn)差率為0.2。25. 閉環(huán)伺服系

24、統(tǒng)中的電流環(huán)以直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流作為反饋量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩一的控制。26. 能產(chǎn)生輸出變化的被測(cè)變量的最小變化量稱為傳感器的_閥值（死區(qū)）。27. 在交流電動(dòng)機(jī)的恒壓頻比調(diào)速過程中，電動(dòng)機(jī)輸出的最大轉(zhuǎn)矩基本不變。28. 某四極（p=2）交流電動(dòng)機(jī)通以50HZ工頻電時(shí)，轉(zhuǎn)速為1350r/min，則該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為0.1。29.霍爾式傳感器是基于霍爾效應(yīng)原理工作的傳感器。30.濾波器的作用是抑制信號(hào)中的噪聲水平。填空題答案1.脈寬調(diào)制（PWM）2.位置環(huán)3.脈沖頻率4.（日本）三菱5.電樞電流6.無靜差度7.開環(huán)增益8.轉(zhuǎn)速9.轉(zhuǎn)角10.B11.負(fù)載轉(zhuǎn)矩12.（邏輯）與13.線性14.12mm/

25、s15.逆壓電16.電磁感應(yīng)17.118.外循環(huán)子19.數(shù)學(xué)模型20.（德國(guó)）西門21.速度環(huán)22.穩(wěn)定性23.速度24.0.225.轉(zhuǎn)矩26.閥值（死區(qū)）27.最大轉(zhuǎn)矩28.0.129.霍爾效應(yīng)30.噪聲水平四、簡(jiǎn)答題1. 典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)包含哪些功能結(jié)構(gòu)模塊。答：機(jī)械受控模塊、測(cè)量模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、通信模塊、微機(jī)模塊、軟件模塊和接口模塊。2. 測(cè)量位移的傳感器常用的有哪些?答：感應(yīng)同步器,旋轉(zhuǎn)變壓器,光柵,光電編碼器,電位器,差動(dòng)變壓器,渦流傳感器3. 試說明滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。4. 在實(shí)際應(yīng)用中，可以提高傳感器性能的技術(shù)有哪些？5. 什么叫伺服系統(tǒng)？6. 機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

26、中的驅(qū)動(dòng)模塊是指什么？在機(jī)電一體化系統(tǒng)中有什么作用?答：機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)模塊是電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路組成的技術(shù)模塊。作用是提供驅(qū)動(dòng)力，改變系統(tǒng)包含速度和方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生所希望的運(yùn)動(dòng)輸出。7. 在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？是否模擬輸入通道中必須采用采樣/保持器？答：由于任何一種A/D轉(zhuǎn)換器都需要有一定時(shí)間來完成量化及編碼操作，因此，在轉(zhuǎn)換過程中，模擬量不能發(fā)生變化，否則，將直接影響轉(zhuǎn)換精度。采樣/保持器（SamPLE/Hold）就是使在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，保證輸入A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量不發(fā)生變化。模擬輸入通道中不一定非得采用采樣保持器。當(dāng)輸入的模擬量信號(hào)變化緩慢時(shí)，也可省去采樣/

27、保持器。8. 試簡(jiǎn)述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)量原理。答：光電式轉(zhuǎn)速傳感器是一種角位移傳感器，由裝在被測(cè)軸（或與被測(cè)軸相連接的輸入軸）上的帶縫隙圓盤、光源、光電器件和指示縫隙盤組成。光源發(fā)生的光通過縫隙圓盤和指示縫隙照射到光電器件上。當(dāng)縫隙圓盤隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于圓盤上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同，因此圓盤每轉(zhuǎn)一周，光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)N,則可測(cè)出轉(zhuǎn)速9. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單、雙極性驅(qū)動(dòng)電路，各自的特點(diǎn)是什么？適用范圍是什么？10. 半閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義及特點(diǎn)是什么？11. 在PWM功放電路中，對(duì)放大器的開關(guān)頻率有何要求？答：開關(guān)頻率應(yīng)盡可能高。開關(guān)頻率必須

28、比系統(tǒng)通頻帶大10倍以上。開關(guān)頻率必須遠(yuǎn)大于各環(huán)節(jié)的共震頻率。滿足前三項(xiàng)的條件下，頻率盡可能低。12. 在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)貫穿哪些設(shè)計(jì)思想？答：(1)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想(2) 機(jī)和電融和的設(shè)計(jì)思想(3) 注重創(chuàng)新的是設(shè)計(jì)思想13. 機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)傳感器的性能有哪些要求？14. 如何控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出軸的角位移、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向?15. 采樣一數(shù)據(jù)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)參與的閉環(huán)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)在采樣一數(shù)據(jù)系統(tǒng)中起什么作用？16. 闡述PID控制器中P、I、D的作用。17. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，電流環(huán)的主要作用是什么？五、計(jì)算題1.xy平面內(nèi)由(1,1)點(diǎn)以v=2的恒速運(yùn)動(dòng)到(9,1)點(diǎn)，設(shè)采樣周期T為0.0

29、1s，試求出兩點(diǎn)直線插補(bǔ)的遞推計(jì)算式。解：2. 已知某三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩T為10Nm,轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為80。max(1) 若采用單雙六拍的工作方式，步距角為多少？啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多大？(0.75°8.66Nm)(2) 若要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為750r/min,采用單三拍工作方式，輸入脈沖頻率是多少？(3000Hz)3. 下圖為某數(shù)控工作臺(tái)x方向的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，已知電動(dòng)機(jī)為三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩T為10Nm,轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為40,絲杠螺距P=4mm,齒輪的齒數(shù)z1=18,z2=30：max12(1) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)若采用三相六拍的工作方式，步距角為多少？啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多大？(1.5&#

30、176;8.66Nm)(2) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)若采用三相六拍的工作方式，工作臺(tái)能夠移動(dòng)的最小位移量是多少？0.01mm(3) 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以三相六拍的通電方式工作時(shí)，若工作臺(tái)要求以V=3m/min速度移動(dòng)時(shí)，控制脈沖的頻率應(yīng)為多少？此時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？5000Hz1250r/min4. 一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)，保持額定電壓為120V,電樞電阻200Q，在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min,電樞電流為0.1A，求電機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速是多少。該電機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)，啟動(dòng)電流是多少？1200r/min0.6A解：Un=120V,Ra=200Q，IN=0.1An=(U-Ra*I)/Ke=1

31、000(r/min)NN計(jì)算得Ke=0.1n0=UN/Ke=120/0.1=1200(r/min)啟動(dòng)電流L=URa=0.6(A)dN/5. 三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為120r/min,輸入脈沖頻率為多少?步距角為多少?解：f=n*mkZ/60=120*3*1*100/60=600HZa=360/(mkz)=360/(3*1*100)=1.26. 刻線為1024的增量式角編碼器安裝在機(jī)床的絲杠轉(zhuǎn)軸上，已知絲杠的螺距為2mm,編碼器在10秒內(nèi)輸出307200個(gè)脈沖，試求刀架的位移量和絲杠的轉(zhuǎn)速分別是多少？600mm30r/min7. 已知雙波諧波齒輪

32、減速器的柔輪齒數(shù)為Z=200,剛輪齒數(shù)為：Z=202。試求：rg(1) 若剛輪固定時(shí)，傳動(dòng)比i為多少？若波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速n=600r/min。柔輪的轉(zhuǎn)速n為多少？HrHr(2) 若柔輪固定時(shí)，傳動(dòng)比i為多少？若波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速n=600r/min。剛輪的轉(zhuǎn)速n為多少？HgHg解：(1)i=Z/(Z-Z)=200/(200-202)=-100Hrrrgn二n*(Z-Z)/Z=600*(200-202)/200=-6r/minrHrgr(2)i=Z/(Z-Z)=202/(202-200)=101Hgggrn=n*(Z-Z)/Z=600*(202-200)/202=5.9r/mingHgrg&某

33、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電樞電阻Ra為0.4Q,額定電壓UN為220V,額定電流IN為40A，額定轉(zhuǎn)速nN為1OOOr/min,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，大小為額定轉(zhuǎn)矩的一半，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的轉(zhuǎn)速n和電樞電流I的大小。1038r/min20Aa9.某直流電機(jī)電樞電阻R=50Q，做電動(dòng)機(jī)使用時(shí)電樞加110V電壓，空載電樞電流0.1A，空載a轉(zhuǎn)速3000rmin。(勵(lì)磁保持額定狀態(tài))(1) 電機(jī)空載損耗功率為多少?11W(2) 電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)為多少?0.035v/r/min(3) 若電機(jī)做發(fā)電機(jī)用，轉(zhuǎn)速保持2000r/min,外接300Q負(fù)載電阻，求其電樞電流？0.2A解：(1)空載損耗功率=U*1=110V*0.1A=11Wa0(2) 反對(duì)電動(dòng)勢(shì)E=U-IR=110-0.1*50=105Vaaa反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)K=E/n=105/3000=0.035v/r/mine(3) U=K*n=0.035*2000=70V0e電樞電流丨=U/(R+R)=70/(300+50)=0.2Aa0a10.有一采用三相三拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子有160個(gè)齒，經(jīng)一對(duì)齒輪減速(Z1=30,Z2=