机电一体化设计基础题库答案

1、传动机构的转动惯量取决于X）在闭环系统中，因610倍的间隙X）9.进行机械系统结构设计时，响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比取值越小越好。由于阻尼对系统的精度和快速X）机电一体化设计基础试题库答案一、判断题（正确的打，错误的打X）1机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（X）2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。（V）TOC o 1-5 h z3信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（V）4自动控制

2、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）5产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（X）6.为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的23倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（X）7.机构中各部件的质量和转速。8.齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性滚珠丝杠垂直传动时，必V）10.须在系统中附加自锁或制动装置采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补

3、偿侧隙。（X）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，延长了产品开发周期，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）X机电一体化系统是以微电子技术为主体、以机械部分为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。（X）机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。（V）双螺母消除轴向间隙的结构形式结构紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。（X）TOC o 1-5 h z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）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

4、式两种，分别用作检测直线位移和转角。（V）选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（X）传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。（V）驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（V）气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（X）22.永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。（V）23.越大，同频率下的起动转矩就越大。24.速特性是电机转速与其输出转矩的关系步进电动机的转动惯量X）直流

5、伺服电动机的调（X）25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）26电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好动。（V）适合于重载的高加减速驱27.高连续工作频率远大于它的最高启动频率。28.是使电动机绕组的通电顺序按一定规律变化通常，步进电机的最V）脉冲分配器的作用V）29.对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。V）30.控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。31.一般说来，全物理仿真较之计算机仿真在

6、时间点，是一种经济、快捷与实用的仿真方法。（X）无论采用何种（X）费用和方便性上都具有明显的优32.一种结构设计软件，强调结构上的设计33.小，其控制精度就越高。34.长短决定了数字化物理样机就是（X）计算机控制系统的采样周期越（V）PLC采用扫描工作方式，扫描周期的PLC的工作速度。（V）现代嵌入然后按各自通用型计算机系大多工作在为特定用户群设计的系统中，通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点。（X）36.式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分的设计流程分别完成。（X）自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。（V）计算机控制系统

7、设计完成后，首先需要对整个系统进行系统调试，然后分别进行硬件和软件的调试。（X）PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能保护故障现场,保证了PLC控制系统的工作安全性。（V）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）需求设计是指新产品开发的整个生命周期内，从分析用户需求到以详细技术说明书的形式来描述满足用户需求产品的过程。（V）目前，大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化，设计时可以根据需要选择适当的接口，再配合接口编写相应的程序。（V）计算机控制系统的软件主要分为系统软件和应用软件，应用软件一般不需要

8、用户设计，系统软件都要由用户自行编写，所以软件设计主要是系统软件设计。（X）反求设计是建立在概率统计基础之上，主要任务是提高产品的可靠性，延长使用寿命，降低维修费用。（X）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）虚拟设计是在基于多媒体的、交互的、嵌入式的三维计算机辅助设计环境中进行实体建模和装配建模，生成精确的系统模型，并在同一环境中进行一些相关分析，从而满足工程设计和应用的需要。（V）工业机器人驱动部分在控制信息作用下提供动力，包括电动、气动、液压等各种类型的传动方式。（v）数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制系统，而电机和主轴

9、箱则属于系按输出轴的转角误差最小原则,减速链传动中，从输入端到输出端的各级传动比应统的驱动部分。（X）按前大后小”分配。（X）TOC o 1-5 h z按最小等效转动惯量原则设计时，各级传动比的分配应为前小后大。（v）闭环伺服系统中工作台的位置信号仅能通过电机上的传感器或是安装在丝杠轴端的编码器检测得到。（X）步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（X）产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（X）采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（X）齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中，传动死区会使系统产生低频振荡。（v）重

10、复性是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多TOC o 1-5 h z次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。（v）迟滞是传感器的一种动态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。（X）迟滞是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。（X）采用消隙机构，可以减小或消除回程误差，减小机械系统的传动误差。（v）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，延长了产品开发周期，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）传动轴在单向回转时回程误差对传动

11、精度没有影响。（X）传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量、转速和尺寸参数。（X）传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量和转速。（X）传感器的静态特性是指输入量为常数时，传感器的输出与输入之间的关系。（X）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）传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。（v对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（X）对应于某一频率，只有负载小于步进电机在该频率的最大动态转矩时，电机才能正常工作。（v）对于执行装置，选择较大的传动比可使系统的相对阻尼系数增大，有利于系统的稳定性。（V）当负

12、载折算到电机轴上的惯量等于电动机转子惯量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。（V）电感传感器适合检测金属材料的物体，电容传感器适合检测任意材料的物体。（V）电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（V）反求设计是建立在概率统计基础之上，主要任务是提高产品的可靠性，延长使用寿命，降低维修费用。（X）TOC o 1-5 h z仿真根据采用的模型可以分为计算机仿真、半物理仿真和全物理仿真。（V）光电传感器属于离散型传感器；温度传感器属于模拟型传感器。（V）滚珠丝杠副具有自锁功能。（X）工业PC机与个人计算IBMPC机的最大差异是换了工业电源。（X）

13、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）滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。（V）工业PC机与个人计算机IBMPC机的最大差别是把IBMPC机中的母版分成了多块PC插件。（V）刚度对开环系统的稳定性没有影响。（V）滚动导轨的摩擦比滑动导轨摩擦小。（V）工业机器人驱动部分在控制信息作用下提供动力，包括电动、气动、液压等各种类型的传动方式。（V）回程误差并非只有传动机构反向时才会发生，即使单向回转，回程误差对传动精度也可能有一定影响。（V）接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分之间的可靠连接。（V

14、）接口技术是自动控制技术中的一个方面，它和计算机与信息处理技术密切相关。（X）机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（X）机电一体化系统是以微电子技术为主体，以机械部分为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。（X）机电一体化产品的开发性设计是在保持原理方案不变条件下，对产品功能及结构的重新设计。（X）TOC o 1-5 h z机电一体化产品的变参数设计是指改变部分结构尺寸而形成系列产品的设计。（V机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。（V）机电一体化产品适应性设计是指改变部分结构尺寸而形成系

15、列产品的设计。（X机电一体化产品的适应性设计是对产品功能及结构重新进行的设计。（V）机械系统的刚度越大，固有频率越小。（X）机械技术的4大支柱学科分别是机械学、力学、加工工艺学和控制。（V）接口技术是自动控制技术中的一个方面，它和计算机与信息处理技术密切相关。（X）接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分之间的可靠连接。（V）TOC o 1-5 h z减小系统的阻尼和摩擦力均有利于提高系统的响应速度。（V）减少系统的阻尼系数可以提高闭环系统的稳定性。（X）计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。（X）101.计算机控制系统设计完成后，首先需要对整个系统进行系统调试，然后

16、分别进行硬件和软件的调试。（X）计算机控制系统的软件主要分为系统软件和应用软件，应用软件一般不需要用户设计，系统软件都要由用户自行编写，所以软件设计主要是系统软件设计。（X）绝对式光电编码器的输出量为脉冲信号，可以同时用于位置和速度测量。（X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）控制系统的快速性取决于系统的频率特性和驱动系统的加速度。（V）开环控制系统执行装置的误差直接影响系统的输出，但不存在系统的稳定性问题。（V）开环控制系统的各环节误差的高频分量和低频分量都将影响系统的输出精度。（V）TOC o 1-5 h z临

17、界频率是接触式传感器的动态特性指标之一。（V）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）目前，大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化，设计时可以根据需要选择适当的接口，再配合接口编写相应的程序。（V）脉冲分配器的作用是使步进电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。（V评定定位系统的主要性能指标是定位精度和定位时间。（V）PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能保护故障现场，保证了PLC控制系统的工作安全性。（V）PLC采用扫描工作方式，扫描周期的长短决定了PLC的工作速度。（V）喷漆机器人的开发设计过程

18、中，详细设计完成后即可进行样机的试制。（X气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（X）驱动元件的选择及动力计算是机电一体产品开发过程理论分析阶段的工作之一。（V）驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（V）驱动装置中同一环节的误差，其高频分量和低频分量，对系统输出精度的影响应是一致的。（X）TOC o 1-5 h zSTD总线可采用总线复用技术，也支持多处理机系统。（V）STD总线的工控机常作为工业PC机的前端控制机，完成实时的在线控制。（VSTD总线可采用总线复用技术，但不支持多处理机系统。（X）数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控

19、制及信息处理单元，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。（X）数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制系统，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。（X）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。（V）数字化物理样机就是一种结构设计软件，强调结构上的设计。79.S（V）数字式传感器的动态特性是输入量变化的临界速度。（X）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）双螺母消除轴向间隙的结构形式结构

20、紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。（X）TOC o 1-5 h z伺服驱动系统是实现电信号到机械动作的转换的装置和部件。（V）TTL电平接口不能用于驱动带电气隔离的继电器。（X）TTL电平接口能用于输出指示灯的控制，也能用于驱动带电气隔离的继电器。（V）通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。（V）通常，工业控制机与独立设备连接时，均采用光电型模板。（V）通用型计算机系大多工作在为特定用户群设计的系统中，通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点。（X）提高系统的固有频率，有利于提高系统的响应速度。（V）提高零部件本身的精度，能减小机械系统的传动误差。（V）提高机械系统的刚

21、度可增加闭环系统的稳定性。（V）提高零件本身的制造安装精度可以减少传动误差和回程误差。（V）微机系统的数据总线中，在任何给定时刻，数据流只允许往一个方向传输。（V微机系统中，任何给定时刻，数据流均允许沿数据总线双向传输。（X）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。（X）为适应工业仪表的要求，D/A的输出要配接V/I转换器。（V）为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生震荡而失去稳定性。（X）为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的23倍，

22、同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（X）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。（V）信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（V）现代嵌入式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分，然后按各自的设计流程分别完成。（X）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选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度

23、高的传感器。（X）需求设计是指新产品开发的整个生命周期内，从分析用户需求到以详细技术说明书的形式来描述满足用户需求产品的过程。（V）虚拟设计是在基于多媒体的、交互的、嵌入式的三维计算机辅助设计环境中进行实体建模和装配建模，生成精确的系统模型，并在同一环境中进行一些相关分析，从而满足工程设计和应用的需要。（V）要求运动平稳，启停频繁、动态性能好的降速传动链，按“最小等效转动惯量原则”设计。（V）以提高精度和减少回程误差为目的的降速传动链，按“输出轴的转角误差最小原则”设计。（V）一般说来，全物理仿真较之计算机仿真在时间、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）永磁

24、型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。（V）与交流同步电机一样，笼型交流异步电机也可以由PWM变频技术实现速度的调节（V）自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。（V）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）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。（V）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。（X）对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越

25、好。（V）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。（X）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。（V）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。（V）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。（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）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TOC

26、 o 1-5 h z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）FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（V）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滚珠丝杆不能自锁。（V）D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。（同步通信是以字符为传输信息单位。（X）V）V）.2）半双工方式;异步通信常用于并行通道。（X）查询I/O方式常用于中断控制中。（X）串行通信可以分为以下四种方式：1）全双工方式V）.3）同步通信；V）.4）异步通信。（在计算机接口技术中I/O通

27、道就是I/O接口。（X）滚珠丝杆不能自锁。（V）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。（X异步通信是以字符为传输信息单位。（V）同步通信常用于并行通信。（X）无条件I/O方式常用于中断控制中。（X）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（V）.（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（V）.（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（V）.（4）温度误差是影响传动精度的因素（V）机电产品结构方案设计时遵循传动链最短原则的好处是使传动精度高，而传动性能X）稳定性降低。82.

28、V）190.V）191.速度。192.193.无源滤波器常采用LC谐振电路或RC网络作为滤波器件。机电产品转动惯量大可使机械负载变大，灵敏度下降，但是不影响机械系统的响应（X）执行机构运动循环图可以表明各机构间的配合协调关系。（V）机电产品结构设计是从：定量到定性，具体到抽象，粗略到精细的过程结构设计满X）足的目标：保证功能、提高性能、降低成本。194.双频激光干涉仪是同一激光器发出的光分成幅值不同的两束光产生干涉。按幅值变化的交流调频信号，信噪比高，可实现高分辨率测量。得到的是X）195.滚珠丝杠传动中，当丝杠改变转动方向时，间隙会使运动产生空程，从而影响机构V）的传动精度。196.采用光电

29、耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，V）从而有效地防止干扰信号进入微机。197.种方法，一种是静态检测法一一称为编码键盘；另一种是动态检测法一一成为非编码键盘选用D/A芯片时位数愈多精度愈高，其转换的时间愈长。198.199.200.201.202.键码识别就是判断闭合键的代码，通常有2在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统不一定是闭环的。在微机检测系统的输入通道中，采样/保持（S/H）电路可有可无。双片薄齿轮错齿调整法以消除齿侧间隙，但反向时不会出现死区。采样时间是指对被测参数检测的时间。X）V）V）（X）（X）（V）莫尔条纹具有使栅距的节距误差平均化的特点

30、。滚珠丝杠传动的特点是传动效率高、运动具有可逆性、传动精度高、磨损小，使用寿命长、不能自锁。（X采用光电耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。V）动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为行扫描。（X）分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。位数的分辨率为1/256,10位数的分辨率为1/1024。189.在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统一定是闭环的。（X）二、单选题C）。1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，已知转子有24个齿

31、，步进电机的步距角是（C）。a=360/（znk）=360/（24*5*2）A.0.6B.1.2C.1.5D.2步进电机转动后，其输出转矩随着A.能源部分B.测试传感部分工作频率增高而（A.上升C.不变B）。B.下降D.前三种情况都有可能3.采用脉宽调制（PWM）进行直流电动机调速驱动时，通过改变（A）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。A.脉冲的宽度B.脉冲的频率C.脉冲的正负D.其他参数4.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.智能接口含有微处理器，可进行程D）。P2205.塞式液压缸属于系统中的（HRGP-1A喷漆机器人中的活C）。P24

32、9C驱动部分D.执行机构6.HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的（D）。A.能源部分B.测试传感部分C驱动部分D.执行机构7通常，数控精密镗铳床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（B）。A.开环控制B.闭环控制C.半闭环控制D.混合控制&数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（C）。A.能源部分B.测试传感部分C.驱动部分D.执行机构9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，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（C）。a=360/（znk）=360/（24*5*2）A.0.6B.1.2C.1.5步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（

33、B）。A.上升B.下降C.不变D.前三种情况都有可能采用脉宽调制（PWM）进行直流电动机调速驱动时，通过改变（A）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。A.脉冲的宽度B.脉冲的频率C.脉冲的正负D.其他参数12.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13.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.执行机构含有微处理器，可进行程D）。P220HRGP-1A喷漆机器人中的C）。P24914.HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的（D）。A.能源部分B.测试传感部分C驱动部分D.执行机构通常，数控精密镗铳床等高精

34、度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（B）。A.开环控制B.闭环控制C.半闭环控制D.混合控制数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（C）。A.能源部分B.测试传感部分C.驱动部分D.执行机构下列哪个是传感器的动特性（D）。A.量程C.灵敏度B.线性度D.幅频特性在开环控制系统中，常用（B）做驱动元件。A.直流伺服电动机B.步进电动机C.同步交流伺服电动机D.异步交流伺服电动机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B.0.1C.0.01D.0.001100线/mm,此光栅传感器测量分辨率是（C）mm。20.要由用户自行编写（活性和通用性。A.计算机控制系统C嵌

35、入式系统B.PLC控制系统D.继电器控制系统22.以下抑制电磁干扰的措施，除了（DA屏蔽B隔离23.A.工业机器人C空调D,其余都是从切断传播途径入手。C滤波D软件抗干扰以下产品不属于机电一体化产品的是（B）B电子计算机.复印机多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按（C）设计的传动链。A.最小等效转动惯量原则B.输出轴的转角误差最小原则C.重量最轻原则（小功率装置）D.重量最轻原则（大功率装置）计算机控制系统实际运行时，需D）,具有实时性、针对性、灵A实时软件B开发软件C系统软件D应用软件21.以下除了（D）,均是由硬件和软件组成。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

36、量纲，一般包括传感器和（B）。A控制电路B转换电路C放大电路D逆变电路幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（B）。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（A）mm。C.3D.428.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（B）。A.顺序控制系统C数控机床B伺服系统D.工业机器人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（C）。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.

37、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以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是（B）A改变电压的大小C改变电压的相位31.一般说来，如果增大幅值穿越频率B改变电动机的供电频率D改变电动机转子绕组匝数3C的数值，则动态性能指标中的调整时间ts（B）A产大B减小C不变D不定A）B弹簧一质量系统D弹簧系统C）B无关D在一定级数内无关加速度传感器的基本力学模型是A阻尼一质量系统C弹簧一阻尼系统齿轮传动的总等效惯量与传动级数A有关C在一定级数内有关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.2051C.PLCDDSP35、伺

38、服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和个五部检测环节等A换向结构直转换控变量是机械运储的路种反馈控制系统称D检测环节(ABCD)一个典型的机电一体化系统A.顺序包含制系下几个基本要素:A机械本体动力42与.驱齿动轮部传分动的控总制等及效信惯息量处随理传部动分级数C执行机构A增加而减小：(ABC)B.增加而增加37机电一体化系统(产品)开发的类型A开C变参数设计发性设计B适应性设计：(ABCD)38.机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法A取代法B整体设计法机电一体化的高性能化一般包含A高速化B高精度抑制干扰的措施很多，主要包括A屏蔽C滤波C组合法(ABCD)C高效率：(AB

39、CD)B隔离D接地和软件处理等方法C数控机床其它其它。D高可靠性D.工业机器人)C减小而减小D变化而不变43.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和(BD.O.ImmA.内循环插管式44.某光栅条纹密度是是(C)A.100mmB外循环反向器式C内、外双循环100条/mm,光栅条纹间夹角B.20mmD.内循环反向器式0=0.001孤度,则莫尔条纹的宽度C.10mm(C)B成反比的交流电压D成反比的直流电压直流测速发电机输出的是与转速A成正比的交流电压C成正比的直流电压分。(D)伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和分。(D)等个五部A换向结构B转换电路C存储电路D检测环

40、节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(B)。A控制电路B转换电路C调制电路D逆变电路以下可对异步电动机进行调速的方法是(B)。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匝数执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为(A)、液压式和气动A电气式B电磁式式等。C磁阻式D机械式50、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

41、对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。A.1vsv2B.0s1C.-1sns=500,故不合用。6.图示为电枢控制式直流电动机的工作原理图。图中电机线圈的电流为i;L与R为线圈的电感与电阻；电机的输入电压为U；折算到电机转子轴上的等效负载转动惯量为JM；电机输出转矩和转速分别为T和3；Ke和kt分别为电枢的电势常数和转矩常数，试求输出转速与输解:u二iRLiKeKti=Jm；:入电压之间的传递函数。在零初l(s)=l(s)R+Lsl(s)+Ke0(s)kJ(s)=Jm或(s)由式得l(S)=JmUS)/，带入到(3)式，得输出转速与输入电压之间的传递函Kt图直流电动机的工作原Jm西-L

42、JmS2RJmSKeK1(S)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？20KHz3.6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？光栅此时的位移细分前4mm,细分后1mm测量分辨率：细分前0.01mm/线细分后:0.0259三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。要求电动机转速60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少(2)要求电动

43、机转速0=360/2*3*80=07502)K=1;M=3,Z=80;0=360/1*3*80=1.5f=400Hz10.1450r/min。三相交流感应电动机，电源频率50Hz,空载转速为该电动机为几极，空载转差率是多少？(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少？空载时，定子、转子绕组电势频率各为三相交流感应电动机，电源频率50Hz,空载转速为1450r/min。4极，空载转差率n=(1500-1450)/1500=3.3%50Hz50Hz16.5Hz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

44、的转速分别是多少？10s内转轴转了多少转：307200-1024=300(转)位移量(.螺距T=2mm)/300X2=600(mm)转速：300-10=30(转/秒)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：步进电机的步距角；脉冲电源的频率。K=2;M=5,Z=24;=360/2*5*24=1.5f=400Hz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K=1;M=3,Z=100;沪360/1*3*100=1.2。f=60

45、0Hz14.测得莫尔条纹数为某光栅传感器，刻线数为400,试计算光栅位100线/mm,设细分时移是多少毫米？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？100:1=400:Xx=4mm四细分：400:1=400:Xx=1mm分辨率：1-400=2.5(卩m)15.采样量化单位若12位A/D转换器的参考电压是土2.5V，试求出其q。若输入信号为1V,问转换后的输出数据值是多少。10s内转轴转了多少转：307200-1024=300（转）位移量（.螺距T=2mm）/300X2=600（mm）转速：300-10=30（转/秒）刻线为2mm,编16.1024的增量式角

46、编码器安装在机床的丝杠转轴上,已知丝杠的螺距为码器在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？答案：10s内转轴转了多少转：307200-1024=300(转)位移量(.螺距T=2mm)/300X2=600(mm)转速：300-10=30(转/秒)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：步进电机的步距角；脉冲电源的频率。答案：K=2;M=5,Z=24;0=360/2*5*24=1.5f=400Hz若12位A/D转换器的参考电压是土2.5V，试求出其采样量化单位q。若输入

47、信号为1V,问转换后的输出数据值是多少。答案：q=fLf/2=5/212=0.00122maminn=3.5/0.00122=28692869化为二进制为101100110101在齿轮齿条传动机构中，乙模数为(mr)若齿轮的转速为n(r/min),已知齿轮的齿数为求齿条直线运动的速度v=?答案：D=Z-m(伽)分度圆直径&=2二n/60(弧度/秒)齿轮角速度齿条线速度二nZm(mm/s)60已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻R=2kQ，电刷位移为X时的相应电阻Rx=1kQ，电位器的工作电压V=12V,负载电阻为R-o已测得输出电压Vo=5.8V,求RL：试计算此时的测量

48、误差。z=V:R亠RRx_Rl“R-(1)当V5.8时，5.8=-12012丄丄1Rl25.8=12解之得Rl二兰14.5(K1)2.丄0.4Rl(2)空载时RL二：，Vo=V=6V2设测量出5.8V输出电压时的测量误差为厶贝y，=6=58=0.033=33%5三相交流感应电动机，电源频率50Hz,空载转速为1450r/min。TOC o 1-5 h z该电动机为几极，空载转差率是多少？堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少？空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少？答案：(1)山=60fp=60f=2即该电动机为四级Pn空载时转差率为：5=空-迴巾05331500(2)堵转时：S=1.定子绕组电

49、势频率=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz空载时：定子绕阻电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率：f2=Sf1=0.03350Hz=167Hz22、若某一光栅的条纹密度为100条/mm现利用光栅莫尔条纹的放大作用，把莫尔条纹的宽度调成5mm求光栅条纹间的夹角。答案：栅距P=1/100=0.01(mm)W=P/00=P/W=0.01/5=0.002(弧度)23、下图中用M法测量转速时，脉冲发生器每旋转一周输出100个脉冲，若检测周期为20ms,在一个检测周期内所测得的脉冲数为50。试计算其转速和测速装置的分辨率。JULTL7L抨礼答案：60m6050、1500(r/min)PT1

50、00汉0.02_60(m+1)60mPT-PT60_60PT1000.02乙模数为(mm。若齿轮的转速为n(r/min),24、在齿轮齿条传动机构中，已知齿轮的齿数为求齿条直线运动的速度v=?+5V答案：分度圆直径D=Z-m(伽)齿轮角速度齿条线速度260&=2二n/60（弧度/秒）DirnZm/,、v（mm/s）ri丫ZVLERfR=2kQ，电刷位移Rl(1)已测得输出电压vo=5.8v,求rl：(2)试计算此时的测量误差。答案：u=1-_ViRR丁Rx十1Rx代1R当V01=5.8时，5.8=2.Z丄5.8=12解之得Rl二兰10.42+14.5（KI】）-1225、已知某一线性电位器的测

51、量位移原理如图所示。若电位器的总电阻为X时的相应电阻Rx=1kQ，电位器的工作电压V=12V,负载电阻为FLo1Rl21(2)空载时rl=二,V。Vi=6VL2设测量出5.8V输出电压时的测量误差为厶则心貯血033=33%27、在齿轮齿条传动机构中，已知齿轮的齿数为求齿条直线运动的速度v=?乙模数为(mrj)。若齿轮的转速为n(r/min),答案：分度圆直径齿轮角速度齿条线速度二（mm/s）/乩、nZmD=Z-m（伽）60&=2二n/60（弧度/秒）28、三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少要求电动机转速为100r/min，单拍

52、制通电，输入脉冲频率为多少答案：（1）“60r/min;单双拍制60fmzcr.60r/min=60fmzcrf=mzrc=3802=480Hz60f.100r/min=100r/min;单拍制mzrC100即:f=3801=400Hz6029、若某一光栅的条纹密度为100条/mn,现利用光栅莫尔条纹的放大作用，把莫尔条纹的宽度调成5mm求光栅条纹间的夹角。答案：栅距P=1/100=0.01(mm)W=P/00=P/W=0.01/5=0.002(弧度)五、综合题1某物料搬动机械手的结构如图所示，动作过程如图所示，要求机械手的操作方式分为手动方式和自动方式。机械手有升降、水平移动、手爪夹持等3个

53、自由度，采用电磁阀控物料搬动机械手结构原理图制的气缸驱动，PLC控制。解：系统设计的详细工程路线:确定目标及技术规范:机械手的用途：物料搬运。工作方式：手动、自动方式。主要技术参数：3自由度。使用环境要求：生产线。可行性分析：收集资料、市场分析、可行性分析、技术经济性分析。总体方案设计：机械手总体结构方案设计，制定研制计划；开发经费概算；开发风险分析。总体方案的评审、评价理论分析阶段机构运动学模型、作业空间分析；机构的力学计算；驱动元件的选择、动力计算；传感器选择、精度分析；建立控制模型、仿真分析。2某车间内的两条自动生产线上需要一款搬运机器人，用于生产线间的产品搬运，如果该款机器分析综合评价

54、决策求总功能+黑箱法总功能分解功能逐级分解1寻找子功能解创造性方法、目录法、调杳分析法1原理解组合形态学矩阵法评价与决策2n22n26005941(r/min)1014、某控制系统结构图如图所示，图中Ki2S2(Ts+1)G(s)=Kp(1+TdS),Gp(s)=(1)确定K八和Td的值，以使系统性能同时满足：在单位抛物线(恒加速度)函数作用下的稳态(25分)答案开环传函G(s)=Gc(s)Gp(s)=s：Ts1)S01s1)2Kp(iTds)2Kp(iTdS)(2)确定K八和Td0.2.Kp_2.5取K)=2.5p11由e=ssaKa2Kp在c=51/s时，|GcVc川Gp(j7l=1即5:

55、拆小=11+25T2d=25(1+0.25)二Td=1.1s251+(05)2-Gc(s)=Kp(1十TdS)=2.5(l+l.1Sdd相应的m=tgTd，ctgd14T9=tg115-tg015=79.74-266=53.15如图所示的系统，试分析齿轮减速器、丝杠螺母机构及传感器的误差对输出精度的影响。输出功放丄max丄k/1nk解：齿轮减速器存在两种误差：传动误差和回程误差。传动误差主要由温度或弹性导致的齿轮变形产生；回程误差主要是由齿轮间隙造成。为提高齿轮传动系统中传递运动的精度，各级传动比应按“先小后大”原则分配，设各级转角误差为:k、第k个齿轮到第n级输出：max轴的传动比为ikn，

56、设各级转角误差折算到末级输出轴上的总误差为丝杠螺母机构传动误差主要由丝杠与螺母之间的间隙决定，通常可由其间的调整、预紧调整到最小程度，由于这个误差是在末级上，其大小直接影响输出精度。传感器的误差对输出精度的影响是通过控制产生的，由于传感的误差必然导致控制的误差。可以说，传感器的误差直接决定对输出精度的影响。6用PLC实现对一台电动机的正反转控制。控制要求为：首先电动机正转起动，3秒后自动反转，反转2秒后自动又回到正转，如此循环；可以随时停车。写出I/O分配表；(2)选择PLC，画出梯形图。解：电动机正转起动开关10.0，电动机正转Q0.0,电动机反转Q0.1，电动机停转开关10.1。I0.0T

57、39T38*INTON30PT100msI0.1Q0.07图示直射式光电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。试分析传感器的测量原理。Q0.1血对或光电转速村皿翼-|1!十解：当装在被测轴（或与被测轴相连接的输入轴）上的带缝隙圆盘转动时，光敏元件接收到脉冲信号，若转动圆盘上缝隙是均匀刻制，总数量为N,则光敏元件每输出N个脉冲，就意味着圆盘转动一周3600；若输出M个脉冲，就意味着转过360*M/No,因此，该传感器可以用于测量角度。如果在T秒时间内转过输出M个脉冲

58、，就意味着转速为360*M/N/T（o/s）因此，该传感器也可以用于测量角速度。&已知一个绳位移控制系统的两种驱动方案分别如图a和b所示。（1）试分析两种方案的特点;（2）画图说明方案（a）减速器滚筒电机wtii器镶简卜驱訓無驱动测量位移的方法。（a）减速器滚筒驱动解：（1）分析两种方案的特点：（a）电机经减速器带动滚筒转动，使驱动绳产生位移；（b）电机带动丝杠转动，丝杠上的螺母便产生直线运动，带动驱动绳产生位移。（2）画图说明方案（a）减速器滚筒驱动测量位移的方法分析下图调整齿侧间隙的原理。-O1锁紧螺母2圆螺母3带凸缘螺母4无凸缘螺母答：图中所示的双螺母螺纹预紧调整齿侧间隙，双螺母中的一个

59、外端有凸缘，一个外端无凸缘,但制有螺纹，它伸出套筒外用两个螺母固定锁紧，并用键来防止两螺母相对转动。旋转圆螺母可调整消除间隙并产生预紧力，之后再用锁紧螺母锁紧。分析下图中传动大负载时消除齿侧间隙的原理。1、6小齿轮2、5大齿轮3齿轮4预载装置7齿条答：小齿轮1、6与齿条7啮合，与小齿轮1、6同轴的大齿轮2、5分别与齿轮3啮合，通过预载装置4向齿轮3上预加负载，使齿轮2、5同时向相反方向移动，从而带动小齿轮1、6转动，其齿面便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧，从而消除了齿侧间隙11.采用PLC设计二个电磁阀A、B工作的系统1）2）3）（1）STR按钮x1为A电磁阀打开，按钮x2为A电磁阀关闭（输

60、出y1）;按钮x3为B电磁阀打开，按钮x4为B电磁阀关闭（输出y2）;只有B电磁阀在工作中，A电磁阀才能工作。要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。梯形图：（2）助记符指令程序:X1xiORANDNOTOUTSTRY1X2Y1X3ORANDNOTY2X4ANDOUT12.半桥逆变电路的工作原理。Y1Y2-半桥逆变电路原理如左图所示，它有两个导电臂，每个导电臂由一个可控元件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，使得两个电容的联结点为直流电源的中点。设电力晶体管VI和V2基极信号在一个周期内各有半周正偏和反偏，且二者互补。当负载为感性时，其工作波形如右图所示。输出电压波形