机电一体化复习题

1、机电一体化复习题二、判断题： 1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。2 滚珠丝杆不能自锁。3 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 异步通信是以字符为传输信息单位。5 同步通信常用于并行通信。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

2、 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.1s2 B.0s 1 C.-1s1 D.-1s03.PWM指的是C。 4. PD称为B控制算法。 5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用A方法实现。 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

3、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 异步交流电动机变频调速：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。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

4、制的计算机主要有：1单片机 2PLC，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。12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离 滤波 接地合理布局和软件抗干扰技术。13. 电场屏蔽-通常用铜、铝等导电性能良好 的金属材料作屏蔽体，并应保持良好接地。14根据频率特性解释以下滤波器的作用：1低通滤波器：只让低频成分通过，而高于截止频率成分受到抑制、衰减，不让通过。2带通滤波器：只让某一频带内的成分 通过，而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过。五、简答题 2. 试述可编程控制器的工作原理。3. 在模拟

5、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？ 4. 柔性制造系统的主要特点有哪些？5 步进电动机是什么电机？它的驱动电路的功能是什么?6. 伺服控制系统一般包括哪几个局部？每局部能实现何种功能？六、解答题 (每题5分，共40分)1简述一个典型的机电一体化系统的根本组成要素。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根本要求及机械系统的组成。4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式。5简述伺服系统的结构组成。6DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？7. 有一脉冲电源，通过环形分配器

6、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，转子有24个齿，求： 1步进电机的步距角； 2脉冲电源的频率。8. 测量某加热炉温度范围为1001124，线性温度变送器输出05V，用ADC0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。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？假设经四倍细分后，记数脉冲仍为400，那么光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？2. 假设12位A/D转换器的参考电压是 2 .5V，试求出其采样量化单位q 。假设输入信号为1V，问转换后

7、的输出数据值是多少。八、综合应用题 (每题15分，共30分)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. 分析以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五、简答题3. 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，否那么，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。4. 1柔性

8、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。5. 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，本钱较低，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。6. 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、比拟环节等个五局部。比拟

9、环节是将输入的指令信号与系统的反响信号进行比拟，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；其主要任务是比照拟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，并转换成比拟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 (每题5分，共40分)1 1机械本体2

10、动力与驱动；3传感测试局部；4执行机构5控制及信息处理单元 21、偏心轴套调整法 2、双片薄齿轮错齿调整法3 对机械系统的根本要求：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. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。 独立编址；与储存器统一编址。5 1) 比拟环节；2) 控制器；3) 执行环节；4) 被控对象；5) 检测环节。6输入工作方式：1直通方式 2单缓冲方式3双缓冲方式 输出工作方式：1单极性输出 2双极性输出2) f=400Hz8. 4 ; +2。七、计算题 1) 100：1=400： x=4 mm四细分：400：1=400：x=1mm

11、分辨率：1400=2.5(m)2) q=fmaxfmin/2i=5/212八、综合应用题 (每题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 1 如果Ph1与Ph2相差很小，那么 L很小。因此差动螺旋常用于各种微动装置中。假设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反，那么当螺杆转动角时，可动螺母2的移动距离为 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

12、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那么。4典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等局部构成。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简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。 5简述AD、DA接口的功能。三、分析题(20分)1数控机床控制

13、系统如下图，试说明图中的各个局部属于机电一体化系统巾的哪一个根本要素?2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如下图电机驱动系统，工作台的质量为m=50kg负载力为F11000N，最大加速度为10ms2，丝杠直径为d20mm，导程t4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为=30，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。2某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动，工作台的行程L=250mm，丝杠导程t4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为o005mm(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(

14、2)假设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。答案及评分标准(供参考)一、填空每空2分，共20分) 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局部减少，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

15、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：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计。5答：AD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。DA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：图中各部可分为：控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示；(2)测试传感局部：光电编码器、信号处理；(3)能源：电源；(4)驱动局部：功放、电机；(5)执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构

16、、工作台2(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、惯性负载力两局部构成(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。填空题每空1分，共20分1滚珠丝杆中滚珠的循环方式有 、 两种。2机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 、 、 、 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

17、 ，并尽量高伺服系统的响应速度。4.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是 、 、 。5抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、 、 、 、合理布局和软件抗干扰技术。6机电一体化系统一般由_、_、接口、_、_、_等局部组成。7机电一体化系统产品设计类型大致可分为_、适应性设计、_。二、简答题每题5分，共30分1、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器，光电耦合器的作用有哪些？2、什么是三相六拍通电方式？3、简述PWM脉宽调速原理。4、简述香农采样定理。5、什么叫传感器？它是由哪几局部组成的？6、步进电动机常用驱动电路中功率放大电路有哪几种类型?三、计算题共20分将此题答案写在答题纸上一、

18、10分三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少?步距角为多少?二、(10分) 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？假设经四倍细分后，记数脉冲仍为400，那么光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？四、综合分析题共30分一、分析、说明如下图计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。一、填空题每空1分，共20分1、内循环、外循环 2、性能指标 系统功能 使用条件 经济效益 3、稳定性4、 1采用计算机软件分配器 2小规模集成电路搭接的硬件分配器 3专用模块分配器 5、隔离

19、 滤波 接地6、机械本体 动力与驱动 执行机构 传感器检测局部 控制及处理局部 7、开发性设计 变参数设计二、简答每题5分，共30分1. 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、平安的测量。2. 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 BCC CA3. 在一个周期T内闭合的时间为，那么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

20、，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，(01) 为导通率或称占空比。当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。4.采样频率大于2倍的信号频率，才能正确复现原信号。5传感器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。敏感元件、转换元件、根本电路。6.单电压、双电压、斩波恒流、恒流源三、计算题共20分一10分K=1; M=3, Z=100; f=600Hz 二10分100：1=400：x=4 mm四细分：400：1=400：x=1mm分辨率：1400=

21、2.5(m)四、综合分析题30分 一15分采样过程是用采样开关或采样单元将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程。因采样后得到的离散模拟信号本质上还是模拟信号，未数量化，不能直接送入计算机，故还需经数量化，变成数字信号才能被计算机接受和处理。量化过程简称量化就是用一组数码如二进制码来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换成数字信号，由于计算机的数值信号是有限的，因此用数码来逼近模拟信号是近似的处理方法。信号进入计算机后经其处理经D/A转换后输出。D/A转换器是将数字量转换成模拟量的装置。模拟量输出主要由D/A转换器和输出保持器组成。它们的任务是把微机输出的数字量转换成模拟量。多路模拟量输出通

22、道的结构形式，主要取决于输出保持器的结构形式。保持器一般有数字保持方案和模拟保持方案两种。这就决定了模拟量输出通道的两种根本结构形式。二、填空题 每题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： _内旋换和外循环2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 _ _， _，_ ， _。3. 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. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角=0.001孤度，那么莫尔条纹的宽度是_。5. 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_，使它们同步协调到达目标点。6. 某4极交流感应电

23、机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，那么转差率为_。7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数_。8. 累计式定时器工作时有_。9. 复合控制器必定具有_。10. 钻孔、点焊通常选用_类型。三、选择题 每题2分，共10分1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率c的数值，那么动态性能指标中的调整时间ts ( )A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定2. 加速度传感器的根本力学模型是 ( )A. 阻尼质量系统 B. 弹簧质量系统 C. 弹簧阻尼系统 D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 ( )A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关4. 顺序

24、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 ( )A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比拟环节和 检测环节 等个五局部。A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节四、判断题 每题2分，共10分)1、伺服控制系统的比拟环节是将输入的指令信号与系统的反响信号进行比拟，以获得输出 与输入间的偏差信号。 2、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。 3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。 4、步进电机的步距角决定了系统的最

25、小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。 5、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。 ?机电一体化技术?试卷 (一)二、填空题 每题2分，共20分)1. 内循环 外循环2. 性能指标 系统功能 使用条件 经济效益3. PLC 4. 20mm 5. 位置和速度 6. 0.02 7. 增加而减小 8. 2 9. 前馈控制器 10. 简单的直线运动控制三、选择题 每题2分，共10分1. B.2. A3. C.4. C5、D四、判断题 每题2分，共10分)1、2、3、4、5、?机电一体化技术?试卷 (二)二、

26、填空题 每题2分，共20分)1、计算机在控制中的应用方式主要有_。2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类： _。3、应用于工业控制的计算机主要有 _等类型。4. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括_。5、可编程控制器主要由_等其它辅助模块组成。6. 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_。7、现在常用的总线工控制机有 _ 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_。9. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角=0.001孤度，那么莫尔条纹的宽度是_。10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_。三、选择题

27、每题2分，共10分1.一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个根本要素：A 机械本体 B 动力与驱动局部 C 执行机构 D. 控制及信息处理局部2、机电一体化系统产品开发的类型A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D 其它3、机电一体化系统产品设计方案的常用方法A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。4、机电一体化的高性能化一般包含A高速化 B高精度 C高效率 D高可靠性。5、抑制干扰的措施很多，主要包括A屏蔽 B隔离 C滤波 D接地和软件处理等方法四、判断题 每题2分，共10分)1、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。 2、伺服

28、控制系统的比拟环节是将输入的指令信号与系统的反响信号进行比拟，以获得输出与输入间的偏差信号。 3、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、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。 5、FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。 五、问答题 每题10分，共30分)1、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护。2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理

29、？3、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器的作用有哪些？六、综合应用题 (每题10分，共20分) 2. 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？假设经四倍细分后，记数脉冲仍为400，那么光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？?机电一体化技术?试卷(二) 答案二、填空题 每题2分，共20分)操作指导控制系统分级计算机控制系统监督计算机控制系统SCC直接数字控制系统2. 外循环插管式 内循环反向器式 3、单片机 PLC 总线工控机 4. 性能指标 系统功能 使用条件 经济效益。5、CPU 存储器 接口模块 6. PL

30、C 7、STD总线工业控制机 8、变压器隔离 光电隔离 9. 20mm 10. 模拟信号存储器三、选择题 每题2分，共10分1. A B C D 2、A B C 3、A B C D 4、A B C D 5、A B C D四、判断题 每题2分，共10分)1、2、3、4、5、五、问答题 每题10分，共30分)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，称为软件滤波软件“陷井软件“看门狗WATCHDOG就是用硬件或软件的方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

31、行 。2、如果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，那么当螺杆反向转动时，将产生空回误差。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。常用的调整预紧方法有以下三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式3、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、平安的测量。利用光电耦合方

32、式实现载波调制，可获得10kHz带宽，但其隔离性能不如变压器耦合。六、综合应用题 (每题10分，共20分)2. 光栅此时的位移细分前4mm, 细分后 1mm测量分辨率:?机电一体化技术?试卷 (三)二 判断题 (每空1分，共10分)1. 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。2. 滚珠丝杆不能自锁。3. D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。4. 同步通信是以字符为传输信息单位。5. 异步通信常用于并行通道。6. 查询I/O方式常用于中断控制中。7. 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； 4异步通信。 三 填空题：(每空1分，

33、共40分)1. 从控制角度讲，机电一体化可分为 控制系统和 控制系统。2. 在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为: ； ； 三种形式。3. 多点接地：优点： ，缺点： 。4. 一般来说，伺服系统的根本组成为 、 、和 等四大局部组成。5. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是 ，而调制波是。6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是: 隔离， 隔离， 隔离。7.开环步进电动机控制系统，主要由 、 和等组成。8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1，2 ，3 。9. 产生电磁干扰必备的三个条件是： ， ， 。10.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 或 的形式

34、，通过金属导体传递。2幅射耦合方式：干扰信号能量以 的形式，通过空间感应传递。11. 指出以下干扰哪几种属于传导耦合方式： , ;哪几种属于幅射耦合方式： , , 。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。12.磁场屏蔽-对高频交变磁场应采用 的金属材料作屏蔽体；对低频交变磁场应采用 的材料作屏蔽体，并保证磁路畅通。13.一点接地中：1串联接地：优点： ，缺点： ，2并联接地：优点： ，缺点： ，仅适用于 电路。四 解答题 (每题5分，共40分)1一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个根本要素？2斜齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？3、简述直流伺服电

35、动机两种主要控制方式的工作原理。4. 在微机控制系统中，主机和外围设备间所交换的信息通常分为哪三类？5数据信息可分为哪几种？6DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？7.步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动:：步距角，脉冲数 N ，频率 f ，丝杠导程 p ，试求执行部件:位移量 L= ? 移动速度 V=?8.有一变化量为0 16V的模拟信号，采用4位A/D转换器转换成数字量，输入到微机控制系统中，试求其量化单位q？，量化误差最大值emax？?机电一体化技术?试卷 (三)二 判断题 (每空1分，共10分)1. 2. 3. 4. 5. 6.7.11234三

36、填空题(每空1分，共40分1. 开环、闭环2. 电压输出 电流输出 频率输出3. 互不干扰 接线多 复杂 4. 控制器 功率放大器 执行机构 和检测装置5. 等腰三角波 三相正弦波6. 光电 变压器 继电器7. 环形分配器 功率放大器 步进电动机8. 1采用计算机软件分配器 2小规模集成电路搭接的硬件分配器 3专用模块分配器9干扰源 传播途径 接受干扰对象 原系统 系统10. 1 电压 ；电流 。 2电磁场。11. C , D ; A , B E。12. 铜和铝等导电性能好 ；铁等高导磁率 。131最简单，；前后相互干扰，2干扰小，；接线多，复杂，低频1MHZ。四解答题(每题5分，共40分)1

37、、机械本体、动力与驱动局部、执行机构、传感测试局部、控制及信息处理局部2.1垫片调整法 2轴向压簧调整法3、一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电绕组两头端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场的强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。4、数据信息、状态信息和控制信息5、1数字量2模拟量3开关量4脉冲量6、1直通方式 2单缓冲方式 3双缓冲方式1单极性输出 2双极性输出7、 L =(p/360)N ； V =(p/360)f8、量化单位q1V， 量化误差最大值emax0.5V。?机电一体化技术?试卷 (四)二、填

38、空题每空分，共3分1、对伺服系统的技术要求是_、_、_、_。2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：_、_。3、计算机控制系统的类型包括_、_、监督控制系统、_。4、拟定机电一体化系统产品设计方案的方法通常有_、_、_。接口的根本功能主要有_、放大、_。对直线导轨副的根本要求是_、_、_、_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_、_、_、_、并满足小型、轻量等要求。8、伺服系统的根本组成包括_ 、 _、检测装置、_。9、工作接地分为_、 _。10、STD总线的技术特点_、_、_、高可靠性。?机电一体化技术?试卷 (四)答案二、填空题每空分

39、，共3分1、系统精度 稳定性 响应特性 工作频率2、静态设计 动态设计3、分级计算机控制系统 直接数字控制系统 操作指导控制系统4、通常有取代法 整体设计法 组合法数据格式转换、通信联络6、导向精度高 耐磨性好 足够的刚度 对温度变化的不敏感性。7阻尼合理 刚度大 抗振性好 间隙小8、控制器、执行环节、比拟环节9、一点接地 多点接地?机电一体化技术?试卷 (五)二 判断题：(每题1分，共10分)1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。2 滚珠丝杆不能自锁。3 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 异步通信是以字符为传输信息单位。5 同步通信常用于并行通信。6

40、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、选择题 (每题1分，共40分)1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为 ： 通信和 通信。2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括 、 、 四种通道。3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的和 ，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 、 、和其它

41、 等四大类型。5. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是 ， 而调制波是。6. 异步交流电动机变频调速：基频额定频率以下的恒磁通变频调速，属于 调速方式。基频额定频率以上的弱磁通变频调速，属于 调速方式。7. 开环步进电动机控制系统，主要由 、 和等组成。8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1，2 ，3 。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 ，2 ，3 ，4 。10应用于工业控制的计算机主要有：1 ，2 ，3 等类型。11.干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以或 的形式，通过金属导体传递。12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、 、

42、、 、合理布局和软件抗干扰技术。13. 电场屏蔽-通常用 的金属材料作屏蔽体，并应保持良好 。14根据频率特性解释以下滤波器的作用：1低通滤波器：只让 通过，而高于 受到抑制、衰减，不让通过。2带通滤波器：只让 通过，而高于 局部。A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节四解答题 (每题8分，共40分)1简述一个典型的机电一体化系统的根本组成要素。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根本要求及机械系统的组成。4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式。5简述伺服系统的结构组成。6DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输

43、出工作方式？7. 步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动:：步距角，脉冲数 N ，频率 f ，丝杠导程 p ，试求执行部件:位移量 L= ?移动速度 V=?8. 测量某加热炉温度范围为1001124，线性温度变送器输出05V，用ADC0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。?机电一体化技术?试卷 (五)二 判断题 (每题1分，共10分)12 3 4 5 6 7 三、选择题 (每题1分，共40分)1. 串行通信 并行通信2. 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3. 稳定性和精度4. 电磁式 液压式 气压式5. 等腰三角波

44、 正弦波6. 恒转矩 恒功率7. 环形分配器 功率驱动器 步进电机8. 计算机软件 硬件分配 专用环形分配器计算9. 操作指导控制系统 直接控制系统 监督计算机控制系统 分级计算机控制系统10单片机 PLC 总线工控机11. 电压 电流12. 隔离 滤波 接地13. 铜 铝等导电性能良好 接地141 低频成分 截止频率成分2某一频带内的成分 上截止频率成分 下截止频率成分四解答题 (每题8分，共40分)1 1机械本体2动力与驱动；3传感测试局部；4执行机构5控制及信息处理单元21、偏心轴套调整法 2、双片薄齿轮错齿调整法3 对机械系统的根本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。机械系统的组成：

45、传动机构；导向机构；执行机构。4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。独立编址；与储存器统一编址。5 1) 比拟环节；2) 控制器；3) 执行环节；4) 被控对象；5) 检测环节。6输入工作方式：1直通方式 2单缓冲方式3双缓冲方式输出工作方式：1单极性输出 2双极性输出7. L =(p/360)N ； V =(p/360)f8. 4 ; +2。?机电一体化技术?试卷 (六)二、单项选择题 (每题2分，共10分)1. 受控变量是机械运动的一种反响控制系统称 ( )A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人2. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小

46、B.增加而增加 C.减小而减小 D.变化而不变3. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和( )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4.某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角孤度，那么莫尔条纹的宽度是( )A.100mm B.20mm C.10mm 5. 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?机电一体化技术?试卷 (七)二、填空题每题分，共30分1、机电一体化系统中常见的轴承包括_、_、_、磁轴承。2、机电一体化系统一般由_、_、接口、_、_、_等局部组成。.

47、3、按干扰的耦合模式干扰可分为静电干扰、_、_、_、_等干扰类型。.4、机电一体化是从系统的观点出发，将_、_、_、机械技术等在系统工程的根底上有机的加以综合，实现整个机械系统_而建立的一门新的科学技术。5、伺服系统的根本组成局部包括_、_、执行机构、_四大局部。6、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_、识别信号的原那么有_、_。7、机电一体化系统产品设计类型大致可分为_、适应性设计、_。8、机电一体化系统包括_、_、信息处理技术、_、_、总体等相关技术。机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最正确选择方案有_、_、质量最小原那么。?机电一体化技术?试卷 (七)答案二、填空

48、题每题分，共30分1、滚动轴承 滑动轴承 静压轴承 磁轴承。2、机械本体 动力与驱动 执行机构 传感器检测局部 控制及处理局部.3、为静电干扰 磁场耦合干扰 漏电耦合干扰.4、检测技术 伺服技术 计算机与信息处理技术5、控制器 检测环节 比拟环节 被控对象6、软件滤波 时间原那么 空间原那么 属性原那么7、开发性设计 变参数设计8、机械技术 检测技术 伺服技术 计算机与信息处理技术 自动控制技术和系统总体技术9 转动惯量原那么 输出轴转角误差最小原那么?机电一体化技术?试卷 (八)二、填空题 每空分，共3分1、机电一体化是从系统的观点出发_、_、_、信息技术等在系统工程的根底上有机的加以综合，

49、实现整个机械系统_而建立的一门新的科学技术。2、机电一体化产品中需要检测的物理量分成_和_两种形式。3、计算机控制系统的类型包括_、_、监督控制系统、_。4 机械结构因素对侍服系统性能的影响有_、_、结构弹性变形、_间隙的影响。接口的根本功能主要有_、放大、_。对直线导轨副的根本要求是_、_、_、_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_、_、_、_、并满足小型、轻量等要求。8、伺服系统的根本组成包括_ 、 _、检测装置、_。9、拟定机电一体化系统的设计方案的方法有_、组合法、 _。10、STD总线的技术特点_、_、_、高可靠性。二、填空题 每空

50、分，共3分机械技术 检测技术 伺服技术 协调工作电量 非电量操作指导控制系统 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、阻尼 摩擦 惯量变换 耦合导向精度高 耐磨性好 足够的刚度 对温度变化的不敏感性7、摩擦小 度大 振性好 隙小8、控制器 执行环节 比拟环节9、取代法 整体法10、模块化设计 系统组成 修改和扩展方便填 空 题1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和 机械技术 渗透过程中形成的一个新概念。2. 机电一体化系统产品是机械和微电子技术的有机结合。3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、 省资源、智能化。4. 机电一体化

51、研究的核心技术是接口问题。5. 机电一体化系统产品构成的五大局部或子系统是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。7. 机电一体化系统产品按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。8. 机电一体化系统产品按机电融合程度分为：机电互补法、 机电结合融合法、机电组合法。9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能 根底上引入 微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征转换作用方式：以

52、能源转换为主 和 以信息转换为主 。11. 丝杠螺母机构的根本传动形式有： 螺母固定丝杆转动并移动、 丝杆转动螺母移动、 螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的根本方法有：双螺母螺纹预紧调整、 双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推单推式、双推双推式、双推简支式、双推自由式。15. 机电一体化系统产品常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。16. 在机电一体化系

53、统机械传动中，常用的传动比分配原那么有：重量最轻原那么、转动惯量最小原那么、传动精度最优原那么等。17. 常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨 四种形式。18. 导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。19. 机电一体化系统产品中，常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段，其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和 额定功率；伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。21. 步进电机按转子结构形式可分为：反响式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。22. 步进电机的工作

54、方式有：单拍工作方式和倍拍工作方式。23. 步进电机的开环控制精度主要由步进电机的结构形式 和工作方式 决定的；为了进一步提高步进电机的控制精度，可以采用细分电路来提高控制精度。24. 依据步进电机的工作原理，步进电机的驱动控制电路主要由：方向控制电路、环形分配电路、驱动放大电路等组成。 25. 机电一体化系统中，常用的微型计算机类型有：单片机控制系统、 单板机控制系统、工业微型计算机控制系统三种。26. 提高机电一体化控制系统工作可靠性的措施主要有：隔离技术、 和 屏蔽技术、滤波技术27. 常用传感器主要分为模拟信号检测传感器、数字信号检测传感器、 开关信号检测传感器 三种形式。28. 机电

55、有机结合分析设计方法主要有稳态设计方法和动态设计方法两种。29. 在机电一体化系统稳态设计的负载分析中，常见的典型负载形式有：惯性负载、外力负载、内力负载 、弹性负载、摩擦负载等。30. 在进行机械系统负载和转动惯量的等效中，遵循的根本原那么是能量守恒定律 简 述 题1. 机电一体化技术或产品的定义。定义：在 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%BB%FA%D0%B5 机械的主功能，动力功能， HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%D0%C5%CF%A2 信息功能，控制功能根底上引入微 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view

56、/id-%B5%E7%D7%D3 电子 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%BC%BC%CA%F5 技术，并将 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%BB%FA%D0%B5 机械装置与 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%B5%E7%D7%D3 电子装置用相关软件有机的结合所构成的 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%CF%B5%CD%B3 系统的总称。2. 机电一体化系统或产品设计的目的是什么？主要目的：增加机械系统或产品的附加值和 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/vi

57、ew/id-%D7%D4%B6%AF 自动化程度3. 机电一体化系统产品的主要构成单元或组成局部有哪些？机械系统 ，电子 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%D0%C5%CF%A2 信息 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%B4%A6%C0%ED 处理系统，动力系统，传感系统，执行控制系统4、简述机电一体化系统或产品的机电结合融合设计方法。机电结合设计 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%B7%BD%B7%A8 方法是将个组成要素有机的结合为一体而构成专用或通用的功能部件，其要素之间机电参数的有机匹配比拟充分5

58、、简述机电一体化系统产品的机电组合设计方法，特点是什么？。机电一体化系统的机电组合设计方法是将用结合法制成的功能部件，功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统，特点是可以缩短设计与研制周期，节约工装 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%C9%E8%B1%B8 设备费用，且有利于 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%C9%FA%B2%FA 生产管理， HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%CA%B9%D3%C3 使用和 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%CE%AC%D0%DE 维修

59、。6. 机械传动系统在机电一体化系统产品中的根本功能和作用是什么？机械传动系统在机电一体化系统中的根本功能是传递力/转矩和速度/转速。实质上是一种转矩，转速变换器。作用是使执行原件与负载之间在转矩和转速方面到达合理的匹配。7. 简答机电一体化机械传动的主要功能，目的，根本要求。功能：传递力/转矩和速度/转速目的：使执行元件与负载之间在转矩和转速方面到达合理的匹配。基固本要求：转动间隙小，精度高，体积小，重量轻，运动平稳，传动转矩大。8. 机电一体化系统产品的机械局部与一般机械系统相比，应具备哪些特殊要求？ 1.较高的定位精度。2.良好的动态响应特性响应快，稳定性好，收敛时间合理。3。无间隙，低

60、摩擦，低惯量，大刚度。4。高的消振频率，合理的阻尼比。9. 简述滚珠丝杠传动装置的组成，结构和应用特点。滚珠丝杠传动装置的组成由带螺旋槽的丝杆，螺母，滚动元件，回珠装置组成。结构：丝杆轻动时，带动滚珠螺纹滚道滚动，为阻止滚珠从滚道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端没有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道，从而形成滚珠滚动的闭合通路。 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%D3%A6%D3%C3 应用特点：阻尼小，传动效率高，合理的结构设计，适应大刚度传递，可实现无间隙 HYPERLINK :/ 0bbs /tag/view/id-%B9%A4%D7%F7 工作，不能自锁。