机电一体化系统设计基础模拟试题及参考答案

机电体化系统设计基础》模拟试题1及参考答案机电一、判断题(每小题2分，共20分)判断下列所述是否正确，正确填入“+”号，错误则填“一”号。1．门动控制技术是机电一体化六个相关技术之一，而接口技术是自动控制技术中的一个方面。()2．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。()3．机电—体化产品的适应性设计是指对产品功能及结构重新进行的设计。()4．在全自动洗衣机产品的设计过程中，控制系统软件的设计是理论分析阶段的任务之一。()5．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。()6．直流伺服电机的驱动电路中，脉宽凋制放大器由于管耗大，因而多用于小功率系统。()7．微机系统的数据总线中，在任何给定时刻．数据流八允许往一个方向传榆。()工业PC机与个人计算机IBMPC的最大差别是把IBMPC中的母板分成了多块PC插件。()为适应工业仪表的要求，D/A的输出要配接V/1转换器。()10．迟滞是传感器静态特性指标之—，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。()二、选择题(每小题2分，共20分)HRGP—1A喷漆机器人中的旋转变压器属于系统山的()。A.能源部分B.测试传感部分C.驱动部分D.执行机构TOC\o"1-5"\h\z在机电一体化产品的开发过程中，总体方案设计完成后应立即进行()。A.样机设计(详细设计)B.此方案的评审、评价c.理论分析(数学模2)D.可行性与技术经济分析在机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制的基本要求足()。A.精度、稳定性、快速响应性B.精度、稳定忭、低噪声C.精度，高可靠性、小型轻量化D.精度、高可靠性、低冲击振动在机械传动系统中，用于加速惯性负载的驱动力矩为()。A.电机力矩B,负载力矩C.折算负载力矩D.电机力矩与折算负载力矩之差多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适川于按()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.重量虽轻原则(大功率装置)在下列电机中，()既可通过闭环实现速度或位置控制，又可作步进方式运行，且电机转速不受负载影响，稳定性高。A.步进电机B.直流伺服电机C.交流同步伺服电机D.笼型交流异步电机通常，TTL电平接口不用于()。A.工控机与独立设备的连接B.操作面板上开关状态的输入C.驱动带电气隔离的继电器D.输出指示灯控制在工业控制计算机中，控制总线的功能是()。A.确切指定与之通信的外部硬什B.确定总线上信息流的时序C.在计算机内部传输数据D.连接控制电源9．静态刚度属于传感器的（）。A.静态特性指标B.动态特性指标C.输人特性参数D.输出特性参数lo.为保证系统安全可靠工作，下列机电一休化产品中，（）需要进行抗干扰设计，A.自动洗衣机B.自动照相机C.滚筒型绘图机D.数控机床三、简答题（每小题5分，共20分）为减小机械系统的传动误差，可采用哪些结构措施?交流伺服电机有哪些类型?交流伺服驱动的主要特点是什麽?试述可编程序控制器的功能及组成。简述数控设备中计‘算机数控装置的组成和功能。四、分析题㈠2分）试分析图示传动系统中，信号变换电路、传感器及丝杠螺母机构的传动误差对工作台输出精度的影响。五、计算题（12分）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0.005mm（忽略齿轮和丝杠的传动误差）。试采用高速端测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数。六、综合题（16分）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，试分析两种方案的特点；并画图说明方案（b）丝杠滑台驱动测量位移的方法。答案及评分标准一、判断题（每小题2分，共20分）TOC\o"1-5"\h\z一2，+3.十4.一5.一6.—7.+8.+9。十10.一二、选择题（每小题2分，共20分）1.B2.B3.A4.D5.D6.C7.A8.B9.C10.D三、简答题（每小题5分，共20分）答：减小机械系统的传动误差可采用的结构措施有：适当提高零部讲本身的精度；合理设计传动链，减小零邢件制造、装配误差刘传动精度的影响；采用消隙机构，以减小或消除回程误差。答：交流伺服电机有永磁式交流同步电机和笼型开步电机两类。交流伺服驱动的丰要特点有：（1）调速范围大；（2）适合大、中功率伺服系统；（3）运行平稳，转速不受负载变化的影响；（4）输出转矩较人，而转矩脉动小。答：可编程序控制器可取代继电器控制，完成顺序和程序控制；可组成闭环系统，实现精确的位置和速度控制；可构成高速数据采集与分析系统，实现生产；过程的完全自动化。典型的可编程序控制器由电源、微处理器、存贮器、输入输出接口和编程器所组成。答：正数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，—般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。计算机数控装置根据输入的数据和程序，完成数据运算、逻辑判断、输入输出控制等功能；机床控制器主要用于机床的辅助功能，上轴转速的选择和换刀功能的控制。四、分析题（12分）解答：信号变换电路位于输入通道，误差的低频分量会影响输出精度，因此对静态精度有较高要求；而误差的高频分量对输山精度几乎没有影响，允许存在—定程度的高频噪声。传感器是位厂反馈通道上的环节，其对输山精度的影响与位于输入通道的信号变换电路相同。丝杠螺母机构位于闭环之后，其误差的低频分量和高频分量都会影响输出精度，因此要尽量消除传动间隙和传动误差。五、计算题（12分）解：高速端测量，传感器与电机相连接。满足题目要求。六、综合题（16分）解：1．驱动特点：方案结构简单、易实现。绳的位移叫以很大．但绳在滚筒方向会产生横向位移。需要采用制动器或者止逆型减速器才能防止绳对电机的反向驱