机电一体化技术(高起专)

1、单选题1.  fms适用于下述何种生产类型_。(4分)(a)  单件、小批(b)  大批量、多品种(c)  a和b参考答案：c2. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数_。(4分)(a) 有关(b) 无关(c) 在一定级数内有关(d) 在一定级数内无关参考答案：c3. 在机身设计中，为使扭转刚度得到提高，可采用_。(4分)(a) 纵向肋板(b) 横向肋板(c) 斜置肋板(d) 增加壁厚参考答案：b4. 对于要求部件重量尽可能轻的降速传动链，可按什么原则

2、进行设计_。(4分)(a) 输出轴转角误差最小(b) 等效转动惯量最小(c) 质量最小(d) 质量最大参考答案：c5.  计算机集成制造系统包括_。(4分)(a)  cad、capp、cam(b)  fms(c)  计算机辅助生产管理(d)  a、b和c参考答案：d6. 设计多环控制系统的一般原则是_。(4分)(a) 以内环开始，一环一环地逐步向外扩张(b) 以外环开始，一环一环地向内逼近(c) 提高系统各组成环节的精度(d) 

3、;增加系统开环传递函数中积分环节的数目参考答案：a7. 在机身设计中，为使弯曲刚度和扭转刚度均有明显提高，可采用_。(4分)(a) 纵向肋板(b) 横向肋板(c) 斜置肋板(d) 增加壁厚参考答案：c8. 在机身设计中，为使弯曲刚度有明显提高，可采用_。(4分)(a) 纵向肋板(b) 横向肋板(c) 斜置肋板(d) 增加壁厚参考答案：a9.  计算机辅助质量保证系统的英文缩写是_。(4分)(a)  cad(b)  cai(c)  caq(d)&#

4、160; cam参考答案：c10.  “机电一体化”在国外被称为_。(4分)(a) machine(b) electronics(c) mechatronics(d) a和b参考答案：c11. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数的_。(4分)(a) 增加而减小(b) 增加而增加(c) 减小而减小(d) 变化而不变参考答案：a12. 机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是_。(4分)(a) 交换(b) 放大(c) 传递(d) 以上三者参考答案：d13

5、. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和_。(4分)(a) 内循环插管式(b) 外循环反向器式(c) 内、外双循环(d) 内循环反向器式参考答案：b14. 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_。(4分)(a) 输出轴转角误差最小(b) 等效转动惯量最小(c) 质量最小(d) 质量最大参考答案：a15.  mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是_。(4分)(a) 机械学与信息技术(b) 机械学与电子学(

6、c) 机械学与自动化技术(d) 机械学与计算机参考答案：b判断题16. 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。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：17. 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。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：18. 对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：19. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：20. 电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机

7、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。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：21. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：22. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：23. 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

8、量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：24. 变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：25. fms控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：单选题1. 将脉冲信号转换成角位移的执行元件是_。(4分)(a) 旋转变压器(b) 交流伺服电动机(c) 步进电动机(d) 光电编码盘参考答案：c2. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过 _ 决定转角位移的一种伺服电动机。(4分)(a) 

9、;脉冲的宽度(b) 脉冲的数量(c) 脉冲的相位(d) 脉冲的占空比参考答案：b3. 执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为_、液压式和气动式等。(4分)(a) 电气式(b) 电磁式(c) 磁阻式(d) 机械式参考答案：a4. 机电一体化系统的核心是_。(4分)(a) 动力部分(b) 执行机构(c) 控制器(d) 接口参考答案：c5. 在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是_。(4分)(a) 60°(b) 45°(

10、c) 0°(d) 90°参考答案：d6. 如果三相步进电动机绕组为u、v、w，其通电顺序为uv®vw®wu®uv，则这种分配方式为_。(4分)(a) 三相三拍(b) 三相四拍(c) 三相六拍(d) 双三拍参考答案：d7. 机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作是_。(4分)(a) 机械本体(b) 动力部分(c) 控制器(d) 执行机构参考答案：d8. pwm指的是_。(4分)(a) 机器人(b) 计算机集成系统(

11、c) 脉宽调制(d) 可编程控制器参考答案：c9. 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_。(4分)(a) 单片机(b) 2051(c) plc(d) dsp参考答案：c10. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是_。(4分)(a) 提供动力(b) 传递运动(c) 传递动力(d) a、b和c参考答案：d11. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其_。(4分)(a) 转速特性(b) 调节特性(c) 工作特性(

12、d) 机械特性参考答案：b12. 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_等个五部分。(4分)(a) 换向结构(b) 转换电路(c) 存储电路(d) 检测环节参考答案：d13. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的_。(4分)(a) 0.5倍(b) 2倍(c) 0.25倍(d) 不变参考答案：a14. 以下可对异步电动机进行调速的方法是_。(4分)(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

13、) 改变电动机转子绕组匝数参考答案：b15. 在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的_。(4分)(a) 开环控制(b) c和d(c) 全闭环控制(d) 半闭环控制参考答案：b判断题16. 同步通信常用于并行通信。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：17. 在计算机接口技术中i/o通道就是i/o接口。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：18. 串行通信可以分为以下四种方式：(1)全双工方式；   (2)半双工方式；   (3)同步通信；   &

14、#160;(4)异步通信。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：19. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：20. 同步通信是以字符为传输信息单位。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：21. 异步通信是以字符为传输信息单位的。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：22. d/a转换的方式可分为并行转换方式和串行转换方式。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：23. 查询i/o方式常用于中断控制中。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：24. 无条件i/o方式常用于中断控制中。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：

15、25. 异步通信常用于并行通道。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：单选题1. 感应同步器可用于检测_。(4分)(a) 位置(b) 加速度(c) 速度(d) 位移参考答案：d2. 产生电磁干扰，必须具备的条件是_。(4分)(a) 干扰源(b) 干扰传播途径(c) 干扰接收器(d) 以上三者参考答案：d3. 直流测速发电机输出的是与转速_。(4分)(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) 成反比的直流电压参考答案：c4. 工业用电中，由

16、高频及微波设备等引起的干扰属于_。(4分)(a) 自然干扰(b) 有意干扰(c) 无意干扰(d) 固有干扰参考答案：c5. 半闭环伺服控制系统主要采用的传感器是_。(4分)(a) 位移传感器(b) 旋转编码器(c) 接近开关(d) 以上都不对参考答案：b6. 不能用做加速度检测的传感器是_。(4分)(a) 电容式(b) 压电式(c) 电感式(d) 热电偶参考答案：d7. 电场通过电容耦合的干扰，称为_。(4分)(a) 静电干扰(b) 磁场耦合干扰(c)&#

17、160;共阻抗感应干扰(d) 电磁辐射干扰参考答案：a8. 下列关于传感器技术发展的说法，不正确的是_。(4分)(a) 单一化(b) 集成化(c) 微型化(d) 网络化参考答案：a9. 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_。(4分)(a) 1450r/min(b) 1470r/min(c) 735r/min(d) 2940r/min参考答案：b10. 检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和_。(4分)(a) 控制电路(b)

18、 转换电路(c) 调制电路(d) 逆变电路参考答案：b11. 电路各部分公共导线阻抗、地阻抗和电源内阻压降相互耦合形成的干扰，称为_。(4分)(a) 静电干扰(b) 磁场耦合干扰(c) 共阻抗感应干扰(d) 电磁辐射干扰参考答案：c12. 汽车安全气囊系统的最好的传感器是_。(4分)(a) 压电式传感器(b) 开关式加速度传感器(c) 微硅加速度传感器(d) 弹性位移传感器参考答案：c13. 汽车仪表盘的油量指示表用的传感器是_。(4分)(a) 电磁传感器(b) 电

19、容传感器(c) 浮子液位传感器(d) 电缆式浮球开关参考答案：c14. 欲测量极微小的位移，应选择_自感传感器。(4分)(a) 变隙式(b) 变面积式(c) 螺线管式参考答案：a15. 差分变压器传感器属于_。(4分)(a) 涡流式(b) 自感式(c) 互感式(d) 可变磁阻式参考答案：c判断题16. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：17. 微机的应用使仪表向数字化、智能化方向发展。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：18.

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。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：19. 直流伺服电动机的结构、原理与他励直流电动机相似。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：20. 步进电动机的矩频特性表明输出转矩随脉冲频率升高而增大。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：21. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：22. 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

21、）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   (4分)正确错误参考答案：正确解题思路：23. 滚珠丝杆不能自锁。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：24. 根据晶闸管的特性，通过改变参考电压ug来改变晶闸管触发角的大小，从而使整流电压ud 变化，进而改变电动机的转速。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：25. 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

22、的，又称双环串级调速。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：单选题1. 柔性制造系统是指_。(4分)(a) fmc(b) fms(c) fml(d) cims参考答案：b2. 在机电一体化系统中，通过传感器直接检测目标运动并进行反馈控制的系统是_。(4分)(a) 开环系统(b) 半闭环系统(c) 全闭环系统参考答案：c3. pid称为_控制算法。(4分)(a) 比例(b) 比例微分(c) 比例积分(d) 比例微积分参考答案：d4. 把直流电转换为交流电的装置被称为_。(4分)(a)&

23、#160;整流器(b) 逆变器(c) 斩波器(d) 调压器参考答案：b5. plc指的是_。(4分)(a) 机器人(b) 计算机集成系统(c) 脉宽调制(d) 可编程控制器参考答案：d6. 关于模拟量io通道的说法，以下错误的是_。(4分)(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参考答案：d

24、7. 由电信号处理部分和液压功率输出部分组成的控制系统是_。(4分)(a) 交流伺服系统(b) 直流伺服系统(c) 电液伺服系统(d) 步进电动机控制系统参考答案：c解题思路：步进电动机控制系统8. 齿轮传动间隙的调整方法中，齿侧间隙可以自动补偿的方法是_。(4分)(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参考答案：c9. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为_。(4分)(a) 1<s<2(b) 0<s 1(c) -1<s<1(d)&#

25、160;-1<s<0参考答案：b10. 把交流电转换为直流电的装置称为_。(4分)(a) 整流器(b) 逆变器(c) 斩波器(d) 调压器参考答案：a11. 在计算机控制系统中，传感器担当的角色为_。(4分)(a) 控制核心(b) 执行机构(c) 被控对象(d) 检测装置参考答案：d12. 在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用_方法实现。(4分)(a) 插补(b) 切割(c) 画线(d) 自动参考答案：a13. pd被称为_控制算法。(4分)(a) 比例(

26、b) 比例微分(c) 比例积分(d) 比例微积分参考答案：b14. 在机电一体化系统中，通过编码器检测电机的角位移并进行反馈控制的系统是_。(4分)(a) 开环系统(b) 半闭环系统(c) 全闭环系统参考答案：b15. 计算机控制系统的组成包括_。(4分)(a) 输入单元与输出单元(b) 检测元件、控制器与执行器(c) 软件与硬件(d) 系统软件与控制软件参考答案：b判断题16. 自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，其中“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

27、产品的单一性。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：17. 滚珠丝杠副只能将旋转运动转变为直线运动。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：18. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：19. 按照功能划分，fms可以分为加工系统和信息系统两大部分。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：20. 在输出通道的隔离中，最常用的是光电隔离技术。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：21. 计算传动系统的转动惯量时，可以直接将各轴的转动惯量值加起来作为等效转动惯量。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：22. 机电一体化

28、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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：23. 对于传动间隙的消除，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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：24. 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。(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：25. 交流伺服电动机和测速发电机的结构和原理相似。(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：名词解释1. 系统精度

29、(5分)参考答案：指输出量复现输入信号要求的精确程度。解题思路：2. 传感器(5分)参考答案：是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。解题思路：3. 灵敏度(5分)参考答案：指在稳态下，传感器的输出变化量y与输入变化量x的比值，也即                 s=dy/dx=y/x解题思路：4. 线性度(5分)参考答案：是指传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度，又称

30、   为非线性误差。解题思路：简答题5. 一个典型的机电一体化系统应包含哪些几个基本要素？(10分)参考答案：机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。将这些部分归纳为：结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素；这些组成要素内部及其之间，形成通过接口耦合来实现运动传递、信息控制、能量转换等有机融合的一个完整系统。解题思路：6. 什么是爬行现象，避免爬行现象的措施包括哪些？(10分)参考答案：当运动速度低于某一数值之后，尽管原动部件的速度是恒定的，从动部件仍然要出现忽快忽慢，甚至忽

31、走忽停的现象，影响或破坏了系统的工作性能，这就是“爬行现象”。避免爬行现象的措施包括：（1）减少静、动摩擦力的差别；（2）提高传动件（系统）的刚度；  （3）尽量缩小从动件的质量。解题思路：7. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型？(10分)参考答案：   （1）单电源驱动电路；（2）双电源驱动电路；（3）斩波限流驱动电路。解题思路：8. 机电一体化系统中伺服机构的作用是什么？(10分)参考答案：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。机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递给执行机构的中间装置，是一

32、种扭矩和转速的变换器，其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配，并可通过机构变换实现对输出的速度调节。在机电一体化系统中，伺服电动机的伺服变速功能在很大程度上代替了传统机械传动中的变速机构，只有当伺服电机的转速范围满足不了系统要求时，才通过传动装置变速。由于机电一体化系统对快速响应指标要求很高，因此机电一体化系统中的机械传动装置不仅仅是解决伺服电机与负载间的力矩匹配问题。而更重要的是为了提高系统的伺服性能。为了提高机械系统的伺服性能，要求机械传动部件转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、抗振性好、间隙小，并满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性等要求。解题思路：9. 机电一体化系统接口中

33、常使用光电耦合器，其作用有哪些？(10分)参考答案：   （1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。   （2）泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。（3）共模抑制比高，能对直流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量。解题思路：分析题10. 刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上，已知丝杠的螺距为2mm，编码器在10秒内输出307200个脉冲，试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少？(15分)参考答案：10s内转轴转了多少转： 307200÷1024=300（转）位移量（螺距

34、t=2mm）： 300×2=600 (mm)转速： 300÷10=30（转/秒）解题思路：11. 分析下图差动螺旋传动原理。 （图中，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）(15分)参考答案：当螺杆转动角时，可动螺母2的移动距离为：     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：       

35、60;     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。解题思路：名词解释1. 伺服控制系统(5分)参考答案：伺服控制系统：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。解题思路：2. 柔性制造系统(5分)参考答案：柔性制造系统：柔性制造系统简称，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成，在加工自动化的基础上实现物料流

36、和信息流的自动化。解题思路：3. 脉冲当量(5分)参考答案：脉冲当量：用步进电机驱动进给装置，其进给方式是步进式的，一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。解题思路：4. 看门狗(5分)参考答案：看门狗：是一种监控定时器，当系统因干扰或瞬时故障等原因出现异常时，如程序飞跑或程序进入死循环等，“看门狗”可以使系统自动恢复正常的运行，从而提高系统的可靠性。解题思路：简答题5. 机电一体化传动系统有哪几种类型，各有什么作用？(10分)参考答案：(1) 齿轮传动是机电一体化系统中常用的传动装置，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与旋转运动的转换

37、。(2) 螺旋传动是机电一体化系统中常用的一种传动形式。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用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动   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。解题思路：6. 滚珠丝杠副传动的轴向间隙对系统有何影响？消除措施有哪几种？(10分)参考答案：滚珠丝杠副传动的轴向间隙对系统有何影响？消除措施有哪几种？滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误

38、差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。消除措施包括：（1）双螺母齿差式；（2）双螺母垫片式；（3）单螺母变位导程自预紧式。解题思路：7. 试简述光电式转速传感器的测量原理。(10分)参考答案：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

39、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：                           式中：   z圆盘上的缝隙数；           &#

40、160;                       n转速(rmin)；t测量时间(s)。解题思路：8. 什么是接地，控制系统接地的目的是什么？(10分)参考答案：将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点（大地）实现低阻抗的连接，称之谓接地。接地的目的有两个：一是为了安全，例如把电子设备的机壳、机座等与大地相接，当设备中存在漏电时，不致影响人身安全，称为安全接

41、地；二是为了给系统提供一个基准电位，例如脉冲数字电路的零电位点等，或为了抑制干扰，如屏蔽接地等。称为工作接地。工作接地包括一点接地和多点接地两种方式。解题思路：9. 说明pwm脉宽调速的基本原理。(10分)参考答案：图中的开关s周期性地开关，在一个周期t内闭合的时间为，则一个外加的固定直流电压u被按一定的频率开闭的开关s加到电动机的电枢上，电枢上的电压波形将是一列方波信号，其高度为u、宽度为，如右图所示。电枢两端的平均电压为：  式中   =/t=ud/u，(0<<1)   为导通率（或称占空比）。 当

42、t不变时，只要改变导通时间，就可以改变电枢两端的平均电压ud。当从0t改变时，ud由零连续增大到u。解题思路：分析题10. 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？(15分)参考答案：（1） 100：1=400：         得 x=4 mm（2） 四细分：400：1=400：        

43、0;      得x=1mm（3） 分辨率：1÷400=2.5(m)解题思路：11. 试绘制闭环控制系统的组成框图，并分析各部分的功能。(15分)参考答案：闭环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。（1）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；（2）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；（3）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，

44、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。（4）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；（5）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。解题思路：名词解释1. 计算机集成制造系统(5分)参考答案：计算机集成制造系统：简称cims（computer intergrated manufacturing system），是一种集市场分析、产品设计、加工制造、经营管理、售后服务与一体，借助于计算机的的控制与信息处理功能，使企业运作的信息流、物质流、价值流和人力资

45、源有机融合，实现产品快速更新、生产率大幅提高、质量稳定、资金有效利用、损耗降低、人员合理配置、市场快速反馈和良好服务的全新的企业生产模式。解题思路：2. 开环控制系统(5分)参考答案：开环控制系统：指无反馈的控制系统。解题思路：3. 传感器的静态特性(5分)参考答案：传感器的静态特性：传感器变换的被测量的数值处在稳定状态时，传感器的输入/输出关系称为传感器的静态特性。描述传感器静态特性的主要技术指标是：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和零漂。解题思路：4. 步进电机(5分)参考答案：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。步进电机在驱动器作用下每接收到一个脉冲信号，它就按

46、设定的方向转动一个固定的角度，即为“步距角”，其旋转是以固定的角度一步一步运行的。解题思路：简答题5. 传动间隙对系统性能的影响有哪些？(10分)参考答案：（1）闭环之外的齿轮齿隙，对系统稳定性无影响，但影响伺服精度。由于齿隙的存在，在传动装置逆运行时造成回程误差，使输出轴与输入轴之间呈非线性关系，输出滞后于输入，影响系统的精度。（2）闭环之内传递动力的齿轮齿隙，对系统静态精度无影响，这是因为控制系统有自动校正作用。又由于齿轮副的啮合间隙会造成传动死区，若闭环系统的稳定裕度较小，则会使系统产生自激振荡，因此闭环之内动力传递齿轮的齿隙对系统的稳定性有影响。(3）反馈回路上数据传递齿轮齿隙既影响稳

47、定性，又影响精度。解题思路：6. 为什么机电一体化系统中的测试过程往往要进行非线性补偿？试说明非线性补偿常采用哪些方法。(10分)参考答案：很多检测元件如热敏电阻、光敏管、应变片等具有不同程度的非线性特性，这使较大范围的动态检测存在着很大的误差，因此必须进行非线性补偿。方法有以下三种：（1）计算法：当输出电信号与传感器的参数之间有确定的数字表达式时，就可采用计算法进行非线性补偿。即在软件中编制一段完成数字表达式计算的程序，被测参数经过采样、滤波和标度变换后直接进入计算机程序进行计算，计算后的数值即为经过线性化处理的输出参数。2）查表法：把事先计算或测得的数据按一定顺序编制成表格，查表程序的任务

48、就是根据被测参数的值或者中间结果，查出最终所需要的结果。（3）插值法计算法： 依据传感器输出的特性曲线列出插值计算公式，利用这个公式求取传感器输出信号与被测物理量之间的关系。解题思路：7. 在计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护？(10分)参考答案：（1）软件滤波：用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波；（2）软件“陷井”；将程序存储器空白的单元填充复位代码，一旦系统受干扰程序跑飞时便被俘获，从而使系统复位；（3）软件“看门狗”（watchdog）：用硬件（或软件）的办法要求使用监控定时器定时检查某段程序或接口，当超过一定时间系统没有检查这段程序或接口时，可以

49、认定系统运行出错（干扰发生），可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运行。解题思路：8. 导向机构有哪几种类型，各有什么特点？(10分)参考答案：（1）滑动摩擦导轨的运动件与承导件直接接触。其优点是结构简单、接触刚度大；缺点是摩擦阻力大、磨损快、低速运动时易产生爬行现象。（2）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。滚动导轨的特点是：摩擦系数小，并且静、动摩擦系数之差很小，故运动灵便，不易出现爬行现象；定位精度高，一般滚动导轨的重复定位误差约为0.10.2m，而滑动导轨的定位误差一般为1020m。因此，当要求运动件产生精确微量的移动时，通常采用滚动导轨；磨损较小，寿命长，润滑简便；结构较为复杂，加工比较困难，成本较高；对脏物及导轨面的误差比较敏感。（3）液体静压导轨的优点是：摩擦系数很小（起