2023年机电一体化总试题库

一、名词解释(每小题2分，共１0分)伺服控制系统：是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量可以跟随输入目的(或给定值)的任意变化的自动控制系统。三相六拍通电方：假如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→BC→C→CA→…灵敏度：指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。S＝dy/ｄx=ΔY/ΔX压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态,这种现象被称为压电效应动态误差:动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差线性度：所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的限度。又称为非线性误差机电一体化:机电一体化－-从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术自动控制:自动控制—由控制装置自动进行操作的控制开环控制系统：开环控制系统—无反馈的控制系统闭环控制系统：闭环控制系统是指具有反馈的控制系统逆变器：4.逆变器—把固定的直流电变成固定或可调的交流电的DC／AC变流器。ＰWM:PＷM—通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。柔性制造系统：柔性制造系统(FlexｉbleMａnuｆaｃｔuriｎgSysteｍ)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化静态设计:是指依据系统的功能规定,通过研究制定出机械系统的初步设计方案动态设计伺服电动机：伺服电动机是一种可以跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出电动机,以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机屏蔽:屏蔽是运用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道,阻止其电磁能量的传输共模干扰：共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。伺服控制技术：一种可以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。传感器能分辨力：传感器能检测到的最小输入增量称分辨力,在输入零点附近的分辨力称为阈值。变频调速：采用改变电机通电频率的方式来改变电机的转速的调速方式响应特性:指的是输出量跟随输入指令变化的反映速度,决定了系统的工作效率。PID:指比例-积分-微分调节。比例系数K愈大调节作用愈强,动态特性也愈好。但K太大,会引起系统不稳定。比例调节的重要缺陷是存在误差;积分作用能消除误差,响应慢；微分作用噪声大或规定响应快的系统最佳不使用复合控制器：带有前馈控制系统的反馈控制器。它的作用是使系统能以稳定的零误差跟踪已知的输入信号。ＤMA：外设与内存间直接进行数据互换(DMA)而不通过ＣPU中断:为了提高CＰU的效率和使系统具有良好的实时性，采用中断方式ＣPU就不必花费大量时间去查询各外围设备的状态了。而是当外围设备需要请求服务时,向CPU发出中断请求,ＣPＵ响应外围设备中断，停止执行当前程序,转去执行一个外围设备服务的程序，中断解决完毕，CPU又返回来执行本来的程序。交流电机的矢量控制:同时控制电动机的输入电流的幅值和相位心得到交流电动机的最佳控制二、填空题（每小题1分，共２0分)计算机在控制中的应用方式重要有__＿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_____＿＿___＿＿_____。一个典型的机电一体化系统,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、控制及信息解决部分机电一体化系统（产品)开发的类型:开发性设计、适应性设计、变参数设计机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法：取代法、整体设计法、组合法。机电一体化的高性能化一般包含:高速化、高精度、高效率、高可靠性。克制干扰的措施很多，重要涉及：屏蔽、隔离、滤波、接地和软件解决等方法。滚珠丝杆螺母副结构有两类:_＿2.外循环插管式内循环反向器式__＿＿____＿___。应用于工业控制的计算机重要有单片机PＬＣ总线工控机__＿___等类型。机电一体化系统设计指标和评价标准应涉及＿性能指标、系统功能、使用条件、经济效益_＿__＿____。可编程控制器重要由_＿＿_CPU存储器接口模块__＿_______＿等其它辅助模块组成顺序控制系统是按照预先规定的顺序完毕一系列操作的系统，现在常用的总线工控制机有___STＤ总线工业控制机____＿、PC总线工业控制机和CＡN总线工业控制机等。隔离放大器中采用的耦合方式重要有两种__变压器隔离光电隔离_____＿＿____。采样/保持器在保持阶段相称于一个“__＿_模拟信号存储器_______＿____＿”。1.滚珠丝杆中滚珠的循环方式:_＿____内循环、外循环_＿_＿，________＿＿_＿_＿__。3．顺序控制系统是按照预先规定的顺序完毕一系列操作的系统，顺序控制器通常用__＿________PLC___＿__＿_______________＿＿。４．某光栅的条纹密度是5０条／ｍm,光栅条纹间的夹角θ＝０.001孤度，则莫尔条纹的宽度是____＿__＿20mm５.连续途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______位置和速度＿____＿_，使它们同步协调到达目的点。6．某４极交流感应电机，电源频率为50Ｈｚ,转速为１4７０r／mｉｎ，则转差率为____0.02_____。7.齿轮传动的总等效惯量与传动级数_____＿______＿_＿_____＿_____________________。8．累计式定期器工作时有______＿___＿_＿______＿_＿_______＿_＿_＿___＿__＿____＿＿____＿_。9.复合控制器必然具有_＿____前馈控制器___＿_____＿__＿______＿__＿__＿__。10．钻孔、点焊通常选用__＿__＿___简朴的直线运动控制＿___＿__＿__＿_＿_____＿类型。１.从控制角度讲，机电一体化可分为开环、闭环控制系统和控制系统。在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为:电压输出电流输出频率输出；;三种形式。3.多点接地：优点:.互不干扰缺陷：接线多复杂,。4.一般来说,伺服系统的基本组成为控制器功率放大器执行机构和检测装置、、和等四大部分组成。5.在ＳPＷM变频调速系统中，通常载波是等腰三角波(三相）正弦波，而调制波是。6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是:光电隔离,变压器隔离，继电器隔离。7．开环步进电动机控制系统，重要由环形分派器功率放大器步进电动机、和等组成。8．实现步进电动机通电环形分派的三种常用方法是:1），２），3)采用计算机软件分派器2)小规模集成电路搭接的硬件分派器3）专用模块分派器9、产生电磁干扰必备的三个条件是:，,。干扰源传播途径接受干扰对象原系统系统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，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。１)电压;电流。2)电磁场１1.指出下列干扰哪几种属于传导耦合方式:,;C．漏电干扰Ｄ．共阻抗感应干扰哪几种属于幅射耦合方式：，，。A.静电干扰B.磁场干扰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。铜和铝等导电性能好；铁等高导磁率。13．一点接地中：1）串联接地:优点:,缺陷：，最简朴,；前后互相干扰，２)并联接地:优点:，缺陷：,仅合用于电路。干扰小,;接线多，复杂，低频(<1MHZ)1、对伺服系统的技术规定是＿_＿＿__＿_＿＿_＿、__＿____＿__＿＿、__＿＿＿_＿＿____、____＿＿＿____。系统精度稳定性响应特性工作频率2、机电一体化的机械系统设计重要涉及两个环节:____＿_____＿＿、__＿_____＿__＿。静态设计动态设计3、计算机控制系统的类型涉及_________＿＿___________＿_、_＿＿＿____＿_＿＿___＿____＿＿＿、监督控制系统、__＿_______＿_____＿_____＿＿。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拟定机电一体化系统(产品）设计方案的方法通常有_____＿＿＿__＿_、_______＿____、__＿__＿＿＿_＿__。取代法整体设计法组合法接口的基本功能重要有____________＿_、放大、＿_____＿____＿_____。数据格式转换、通信联络对直线导轨副的基本规定是__＿__＿＿_____________＿____、___________＿_＿＿__＿＿_＿、____＿___＿__＿＿___＿_＿_、___＿____＿_＿__＿_＿_＿和平稳。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.机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能,规定机械传动部件转动惯量小、阻力合理______＿_＿＿_、_＿___＿__＿＿___、_＿＿_______＿＿、＿_＿_＿_______、并满足小型、轻量等规定。阻尼合理刚度大抗振性好间隙小８、伺服系统的基本组成涉及＿___＿__＿__＿＿_＿、__＿_＿___＿___＿_____＿_＿、检测装置、___＿________＿_______。控制器、执行环节、比较环节9、工作接地分为__＿＿_________＿＿、____＿__＿＿__＿＿_。一点接地多点接地10、STD总线的技术特点______＿__________、_＿＿_＿_______＿_、__＿____＿_＿________＿_＿＿、高可靠性。模块化设计系统组成修改和扩展方便1.在计算机和外部互换信息中，按数据传输方式可分为:通信和通信。串行通信并行通信2.微机控制系统中的输入与输出通道一般涉及、、、四种通道。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.在伺服系统中,在满足系统工作规定的情况下,一方面应保证系统的和,并尽量高伺服系统的响应速度。稳定性和精度４.一般来说,伺服系统的执行元件重要分为、、和其它等四大类型。电磁式液压式气压式５.在SPWM变频调速系统中,通常载波是,而调制波是。等腰三角波正弦波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。恒转矩恒功率7.开环步进电动机控制系统,重要由、和等组成。环形分派器功率驱动器步进电机8.实现步进电动机通电环形分派的三种常用方法是:1），2),３)。计算机软件硬件分派专用环形分派器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）,2),3),４）。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．应用于工业控制的计算机重要有：１），2)，3）等类型。单片机PLC总线工控机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。电压电流12.克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。隔离滤波接地13.电场屏蔽－---通常用的金属材料作屏蔽体,并应保持良好。铜铝等导电性能良好接地１４．根据频率特性解释下列滤波器的作用:1）低通滤波器：只让通过,而高于受到克制、衰减,不让通过。2）带通滤波器：只让通过,而高于部分。低频成分截止频率成分某一频带内的成分上截止频率成分下截止频率成分1、机电一体化系统中常见的轴承涉及__＿＿________、___________、__＿_______、磁轴承。滚动轴承滑动轴承静压轴承磁轴承。2、机电一体化系统一般由_＿___＿＿＿__＿___、______＿_＿_＿＿＿、接口、＿_______＿＿__＿＿__＿_、_＿______＿＿___、＿＿_＿___＿＿__＿__等部分组成。机械本体动力与驱动执行机构传感器检测部分控制及解决部分.3、按干扰的耦合模式干扰可分为静电干扰、_____＿___＿__＿＿＿＿__＿_、____＿___＿_________、_____＿___＿_______、_______＿_＿_____等干扰类型。为静电干扰磁场耦合干扰漏电耦合干扰.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基础上有机的加以综合,实现整个机械系统_＿______而建立的一门新的科学技术。检测技术伺服技术计算机与信息解决技术5、伺服系统的基本组成部分涉及_＿＿____＿_____、__________＿_、执行机构、___＿______＿四大部分。控制器检测环节比较环节被控对象6、用软件辨认有用信号和干扰信号、并滤去干扰信号的方法称为＿__________＿＿、辨认信号的原则有____＿＿_______、______＿______＿。软件滤波时间原则空间原则属性原则７、机电一体化系统(产品）设计类型大体可分为＿___＿________＿＿_、适应性设计、＿_＿____＿____＿___。开发性设计变参数设计8、机电一体化系统涉及______________、___＿_＿_＿__＿__、信息解决技术、＿__＿＿____＿＿＿、＿__＿_＿_＿＿___、总体等相关技术。机械技术检测技术伺服技术计算机与信息解决技术自动控制技术和系统总体技术机电一体化系统对机械传动总传动比拟定的最佳选择方案有＿_____＿_＿_＿______＿＿＿__、______＿_________＿____、质量最小原则。转动惯量原则输出轴转角误差最小原则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基础上有机的加以综合，实现整个机械系统＿__＿＿_＿＿而建立的一门新的科学技术。机械技术检测技术伺服技术协调工作2、机电一体化产品中需要检测的物理量提成____＿_＿___＿_和_______＿_＿__两种形式。电量非电量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。阻尼摩擦惯量接口的基本功能重要有_____＿＿_＿_____、放大、_________＿_＿____＿。变换耦合对直线导轨副的基本规定是＿＿＿_＿＿_＿_____＿_＿＿_＿__＿__＿、____＿___＿＿_＿_____＿＿＿_、____＿＿___＿______＿_＿_、_＿________＿_＿____＿和平稳。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.机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，规定机械传动部件转动惯量小、阻力合理＿____＿__＿__、__＿_____＿_＿、___＿____＿_、______＿＿_＿_＿、并满足小型、轻量等规定。摩擦小度大振性好隙小8、伺服系统的基本组成涉及＿_＿___＿＿＿_____、_＿__＿__＿_＿_＿______＿_＿、检测装置、＿＿_＿_＿____＿____＿_＿__。控制器执行环节比较环节９、拟定机电一体化系统的设计方案的方法有__＿_＿_＿______＿_、组合法、_______＿___＿_＿。取代法整体法1０、SＴD总线的技术特点___＿___＿________＿、__＿＿__＿＿______、＿____＿_＿＿_＿___＿__＿____、高可靠性。模块化设计系统组成修改和扩展方便1．机电一体化系统的设计中,齿轮传动系统的设计，在满足承载能力的条件下,重要是注重系统的动态性能设计,即系统快速响应能力和系统传动精度的高规定。2.双螺母齿差预紧调整螺纹间隙时，两个外齿轮齿数分别为Ｚ1=1０0，Z2＝99,丝杠的螺距P=1０mｍ时，间隙的调整量为。0．０0１ｍm３.滚珠丝杠一般根据其决定其精度等级。导程精度或导程误差4.偏心法调整齿轮间隙通过调整偏心套改变两齿轮间的中心距,达成消除间隙的目的。5．导轨的精度保持性重要由其决定。耐磨性6．机械部件产生爬行现象的重要因素是和。摩擦系数随运动速度的变化、传动系统刚性局限性７、提高导轨副耐磨性的措施有、,8.步进电机的速度控制中,其升速规律一般有和。直线规律、指数规律9.静压轴承通过调节来调节支承中各油腔的压力来适应不同载荷。节流器１0．谐波传动是运用机械波使薄壁齿圈产生弹性变形来达成传动目的的。11.齿轮间隙消除方法有刚性消除方法和弹性消除方法两类。１2、指运动件转动时其轴线与承导件的轴线产生倾斜的限度称为方向精度。13、是指在任意截面上，运动件的中心与承导件的中心之间产生偏移的限度置中精度。14、主轴系作为系统扭矩和旋转运动的输出轴,因此,对其旋转精度、刚度、热变形及抗振性等的规定较高。15、机座设计制造中常用增长隔板和加强筋来提高刚度１６、脉宽调制(PＷＭ)直流调速中,控制脉冲宽度变大时,电枢回路的平均电压大19、冗余技术分为和两类。工作冗余、后备冗余20、机电一体化系统中,电噪声的干扰类型有、、、。供电、强电、辐射21、自动导引小车(AＧV）的途径引导方式有、、、。22、自动立体仓库中,货品的辨认方式有:、、、。２.主轴系作为系统扭矩和旋转运动的输出轴，对其、、及等的规定较高。4.偏心法调整齿轮间隙通过调整偏心套改变,达成消除间隙的目的。中心距1０.谐波传动是运用来达成传动目的的。柔性变形引起的相对错齿１2、机座设计制造中常用增长和来提高刚度。隔板、加强筋５.密珠轴承的回转精度高，但摩擦阻力。大7、脉宽调制(PWＭ）直流调速中，控制脉冲宽度变大时，电枢回路的平均电压。大９.交流电机的矢量控制是指。三、选择题(每小题２分,共１０分）1.一般说来，假如增大幅值穿越频率ωc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2.加速度传感器的基本力学模型是(A)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(C)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.顺序控制系统是按照预先规定的顺序完毕一系列操作的系统,顺序控制器通常用(C)A.单片机B.２０５1C.PＬC5、伺服控制系统一般涉及控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（D)等个五部分。A换向结构Ｂ转换电路C存储电路Ｄ检测环节1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称(

)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.增长而减小

B.增长而增长

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θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(

)A.100mm

B.２0mm

C．10ｍm

D.0．1ｍm5．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1、伺服控制系统一般涉及控制器、被控对象、执行环节、比较环节和_________等个五部分。A换向结构B转换电路C存储电路Ｄ检测环节2、检测环节可以对输出进行测量,并转换成比较环节所需要的量纲，一般涉及传感器和___＿_＿_。A控制电路B转换电路C调制电路D逆变电路3、以下可对异步电动机进行调速的方法是＿＿_____。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4、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。A电气式B电磁式C磁阻式Ｄ机械式5、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。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1.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。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2.对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（）。A．1<ｓ＜2

B．0<s1C．-1<s<1

3.ＰＷM指的是（）。Ａ．机器人

B.计算机集成系统Ｃ.脉宽调制

D.可编程控制器4.PD称为（）控制算法。A.比例

B.比例微分Ｃ．比例积分

D.比例积分微分5.在数控系统中,复杂连续轨迹通常采用(）方法实现。A.插补

B.切割C.画线

D．自动１.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2.某光栅的条纹密度是10０条/mm，光栅条纹间的夹角θ=０.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(

)A.１00mm

Ｂ.20mm

Ｃ.10mｍ

D.0.1mｍ３．下列何种传感器的抗电磁干扰的能力最强。ﻫA、电涡流传感器B、差动变压器C、光纤传感器D、感应同步器4．用磨损后能自动补偿的导轨形式是。A、三角形B、矩形C、燕尾形Ｄ、圆形５.齿轮传动间隙的调整方法中,齿侧间隙可以自动补偿的是方法。ﻫA、偏心套调整法Ｂ、轴向垫片调整法C、轴向压簧错齿调整6.在两级齿轮减速传动中,轴的弹性变形对系统的影响最大。

A、输入B、中间C、输出7.密珠轴承的回转精度,但摩擦阻力大。

A、高B、低Ｃ、大Ｄ、小８.用控制器中的时间计数模块来代替时间继电器,这种设计方法称为。A、机电在互补法B、融合法Ｃ、组合法１．直流测速发电机输出的是与转速成(

)电压A.正比的交流

B．反比的交流C.正比的直流

Ｄ．反比的直流2.光栅的条纹密度是１00条/mm，光栅条纹间夹角θ＝０.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(

）A.１00mｍ

Ｂ.20mm

C．10mm

D.０．１mm３．下列何种传感器的抗电磁干扰的能力最强。

A、电涡流传感器Ｂ、差动变压器C、光纤传感器Ｄ、感应同步器４．用磨损后能自动补偿的导轨形式是。A、三角形B、矩形Ｃ、燕尾形D、圆形5.齿轮传动间隙的调整方法中，齿侧间隙可以自动补偿的是方法。

A、偏心套调整法B、轴向垫片调整法C、轴向压簧错齿调整６.在两级齿轮减速传动中，轴的弹性变形对系统的影响最大。

A、输入B、中间C、输出7.密珠轴承的回转精度，但摩擦阻力。

A、高B、低C、大D、小8.用控制器中的时间计数模块来代替时间继电器，这种设计方法称为。A、机电在互补法B、融合法C、组合法9、在额定输出功率的条件下，的比功率最高。A、步进电机B、交流伺服电机C、直流伺服电机1.汽车工业中用电子式汽油喷射装置代替本来的机械控制汽油喷射装置,这种设计方法属于。A.开发性设计

Ｂ.适应性设计C．变异性设计2.在额定输出功率相同的条件下，比功率最高。A．交流伺服电机

B.直流伺服电机

C.步进电机3、在尘埃、油污、温度变化较大,并伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须一方面考虑因素。Ａ.响应特性B.灵敏度C.稳定性４.用磨损后能自动补偿的导轨形式是。A、三角形Ｂ、矩形Ｃ、圆形5．齿轮传动间隙的调整方法中,齿侧间隙可以自动补偿的是方法。ﻫＡ、偏心套调整法B、轴向垫片调整法C、轴向压簧错齿调整６.在两级齿轮减速传动中,轴的弹性变形对系统的影响最大。ﻫA、输入B、中间Ｃ、输出7.已知谐波齿轮传动的柔轮齿数Z1=200,刚轮齿数Z2=２0２，波发生器的转速nH=600r／min。刚轮固定期柔轮的转速为r/ｍiｎ。ﻫＡ、6B、1C8.用控制器中的时间计数模块来代替时间继电器,这种设计方法称为。A、机电在互补法Ｂ、融合法C、组合法9．导轨的精度保持性重要由其决定。A、刚度B、运动平稳性C、耐磨性1０、增量型光电式轴编码器每转输出脉冲是50０,对其输出的A、B相运算解决,可实现脉冲每转的精度。A、5０0B、1000Ｃ、四、判断题（每小题2分，共10分）１、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。（√）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，它们的共同特点是运用自身的物理特性,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记录位移的尺寸。（√)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。（√)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，它涉及电压、电流、频率、波形和相数的变换。（）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。（)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,判断下述观点的对的或错误（1)影响传动精度的重要是螺距误差、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()五、问答题减小或消除结构谐振的措施有、、、。 1、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护。软件滤波用软件来辨认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）的办法规定使用监控定期器定期检查某段程序或接口,当超过一定期间系统没有检查这段程序或接口时,可以认定系统运营犯错(干扰发生）,可通过软件进行系统复位或按事先预定方式运营。２、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何解决?假如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下列三种。垫片调隙式螺纹调隙式齿差调隙式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?（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)共模克制比高,能对直流和低频信号（电压或电流)进行准确、安全的测量。运用光电耦合方式实现载波调制，可获得10kHz带宽,但其隔离性能不如变压器耦合。步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型？:单电源驱动电路双电源驱动电路斩波限流驱动电路２．什么是步进电机的使用特性？：步距误差步距误差直接影响执行部件的定位精度。最大静转矩启动矩一频特性运营矩频特性最大相电压和最大相电流3.机电一体化系统设计指标大体上应涉及哪些方面?应涉及系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。1．一个典型的机电一体化系统,应包含哪些几个基本要素?机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息解决部分2.斜齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法?.1)垫片调整法2）轴向压簧调整法３、简述直流伺服电动机两种重要控制方式的工作原理。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.在微机控制系统中,主机和外围设备间所互换的信息通常分为哪三类?数据信息、状态信息和控制信息5．数据信息可分为哪几种?（1）数字量（2)模拟量（3）开关量(4）脉冲量6.ＤAC０832有哪三种输入工作方式?有哪二种输出工作方式？(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3.简述直流伺服电机两种控制的基本原理。直流伺服电动机的控制方式重要有两种:一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电枢绕组两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强度,从而控制电动机的转速和输出转矩。采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达成额定值，相应的输出转矩也可以达成额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运营条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱，电动机转速增长，但输出转矩下降，输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式。4.控制系统接地通的目的。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，或为了克制干扰，如屏蔽接地等。称为工作接地。工作接地涉及一点接地和多点接地两种方式。1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素。１)机械本体2)动力与驱动;3)传感测试部分;4）执行机构５）控制及信息解决单元2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法?偏心轴套调整法2)、双片薄齿轮错齿调整法3.简述机电一体化对机械系统的基本规定及机械系统的组成。对机械系统的基本规定: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.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。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.简述伺服系统的结构组成。1)比较环节；2)控制器;3)执行环节；4）被控对象；5)检测环节。1、机电一体化系统设计指标大体上应涉及哪些方面?系统功能性能指标使用条件经济效益2、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?单极驱动双极驱动高低电压驱动斩波电路驱动细分电路3、步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关?参考脉冲序列转速与参考脉冲频率成正比4、什么是PＬＣ的扫描工作制？即检测输入变量求解当前控制逻辑以及修正输出指令,反复进行5、PWM的工作原理？斩波器调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制,将直流电压断续加到负载(电机）上,运用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。斩波器调压控制直流伺服电机速度的方法又称为脉宽调制(PulseWidｔhMｏduｌａｔｉon）直流调速。1什么叫传感器?传感器的功用是什么?它是由哪几部分组成的？各部分的作用及互相关系如何？2．试简述采样/保持器原理。采样过程是用采样开关(或采样单元）将模拟信号按一定期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,变成数字信号才干被计算机接受和解决３.工业控制用的计算机重要有哪几种类型，它们分别合用于哪些场合?1.试简述光电式转速传感器的测量原理。2.试述可编程控制器的工作原理。3．在模拟输入通道中，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．柔性制造系统的重要特点有哪些?5步进电动机是什么电机?它的驱动电路的功能是什么？6．伺服控制系统一般涉及哪几个部分?每部分能实现何种功能?１、

试说明机电一体化的含义。2、

机电一体化的目的是什么?３、

机电一体化系统由哪些基本要素组成?分别实现哪些功能？４、

工业三大要素指的是什么?５、

机电一体化系统(产品）的重要评价内容是什么？6、

机电一体化系统的接口功能有哪些?7、

试说明机电一体化系统设计的设计思想方法。８、

什么是机电互补法、结合法、组合法？９、

开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？1０、说明机电一体化系统(产品）的设计环节。机电一体化系统对进给系统的机械传动部分的规定是什么?如何实现这些规定？滚珠丝杠副传动精度如何拟定?滚珠丝杠副中有哪些预紧方式？如何实现。机电一体化系统设计在齿轮传动中,传动比如何拟定的原则是什么。齿轮消除间隙的方法有那些？各有何特点？如何消除导轨的爬行执行元件的分类和特点2、各种控制电机的特点和应用比较５、步进电机的工作原理6、步进电机的驱动：组成和作用７、步进电机调速干扰的种类和抗干扰措施,软件+硬件各类位移与速度传感器的原理和特点光电轴编码器的种类比较增量式轴编码器的信号输出特点1．请说明交流电机的矢量控制。2.导轨低速时产生爬行的因素是什么,如何防止爬行现象的产生。３．光电耦合隔离的作用原理是什么。光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源的阻抗较大;光电耦合器的输入与输出回路之间没有电气联系，分布电容极小，绝缘电阻很大。4.何为ＰID调节，对系统性能有何作用影响。比例系数K愈大调节作用愈强,动态特性也愈好(2分)。但K太大,会引起系统不稳定。比例调节的重要缺陷是存在误差(２分);积分作用能消除误差,响应慢(２分)；微分作用噪声大或规定响应快的系统最佳不使用（2分)７、可变磁阻型和永磁型步进电机的不同。5、＝0(过程不限6分,结果2分)其转子、定子采用软磁材料－无励磁时无保持力运用定子绕组产生的反映电磁力吸引用转子运营，又称反映式步进电机。转子用永久磁铁,具有记忆能力(断电后也能保持一定转矩)运用定子磁场与转子磁铁的恒定磁场互相吸引与排斥产生转矩８、差动变压器测试位移和速度的原理有不同。９、某机电系统系统的附近有在容量的感性负载，工作时会对系统产生哪些形式的干扰。供电干扰、强电干扰、辐射干扰。3.脉宽调制(ＰＷＭ）直流调速中控制脉冲宽度变大时,电枢回路的平均电压如何变化,说明原理。变大（2分),原理过程不限（６分）4、说明PID调节作用和合用情形。比例系数Ｋ愈大调节作用愈强，动态特性也愈好（２分）。但K太大,会引起系统不稳定。比例调节的重要缺陷是存在误差（2分);积分作用能消除误差,响应慢(２分）；微分作用噪声大或规定响应快的系统最佳不使用(2分)4．步进电机的细分驱动原理是什么？步进电机的控制中,每次输入脉冲时,只改变相应绕组中额定电流的一部分,则电机转过的角度只是步距角的一部分,这样将一个步距角细分为若干步的驱动方法为细分驱动。6、如何消除结构谐振的影响？提高传动刚度；提高机械阻尼；采用校正网络；应用综合速度反馈。（每项2分)如何保证机电一体化系统的高性能？机电一体化技术与自动控制技术的区别。试分析机电一体化系统设计与传统的机电产品设计的区别。机电一体化系统中的接口的作用。机电一体化系统（产品）开发的类型。试简述机电一体化系统的设计方法。一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素?什么是机电一体化？2-１、如何保证机电一体化系统具有良好的伺服特性?2－5、如何进行转动惯量的折算。2-6、如何理解质量最小原则。2-７、传动间隙对系统性能的影响有哪些？２－10、传递函数在系统分析设计中的作用。2-13、试分析谐波齿轮的工作原理与特点。(图一)什么?2－１8机械运动中的摩擦和阻尼会减少效率，但是设计中要适当选择其参数,而不是越小越好。为4、设计一套较完整的汽车油箱液位测试及显示方案。规定有简图和文字说明。4-15、在家用电器中，有些传感器是借助敏感元件来进行测试的。举一个事例,并分析其检测原理(绘出原理框图）。4－16、试选择一种传感器,设计测量车床主轴转速的原理方案，并作简要说明。至2.5ｖ,求该仪器的灵敏度。4-11、某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mｍ变到５.0ｍm时,位移测量仪的输出电压由3．5v减测量500度的温度，规定示值相对误差不超过2．５％，选用哪一台仪表合理。少毫米?若四倍细分后,记数脉冲仍为400，则光栅的位移是多少?测量分辨率是多少?4－10、现有三台测温仪表，量程均为0—600度，精度等级分别为2.5级、2.0级、1．5级，现要4-9、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电压是多少?感器所用的激励电压为允许的最大激励电压。试求当输入位移量为1mm时，该传感器输出的4-８、电位器式传感器绕组的电阻为8kｇ，电刷最大的行程为5mm．。若允许的最大功耗为4０ｍｗ,传4-4、描述传感器静态特性的重要技术指标是什么？４-3、试简述加速度传感器的测量原理。4－2、试简述光电式转速传感器的测量原理５-1、何谓I/O接口？计算机控制过程中为什么需要Ｉ/O接口？５-２、试分析家用变频空调的计算机控制原理(重点分析输入/输出通道）。5-3、试举例说明几种工业控制计算机的应用领域。５-4、计算机的I/O过程中的编址方式有哪些？各有什么特点？5-5、若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。若输入信号为1V,问转换后的输出数据值是多少。5-６、用ADC０８0９测量某环境温度,其温度范围为３0~50℃，线性温度变送器输出0~5V，试求测量该温度环境的分辨率和精度。5-7、中断和查询是计算机控制中的重要I/O方式,试论述其优、缺陷。5-8、计算机的输入／输出通道中通常设立有缓冲器，请问该通道中的缓冲器通常起到哪些作用6-１、什么是伺服控制？为什么机电一体化系统的运动控制往往是伺服控制？６-2、机电一体化系统的伺服驱动有哪几种形式？各有什么特点?6-３、机电一体化对伺服系统的技术规定是什么?6－4、试分析直流伺服电机的结构与工作原理。6-5、试分析直流伺服电机与交流伺服电机在控制上有什么不同？６-6、常用的变流技术是什么?各有什么用途?6-７、比较直流伺服电动机和交流伺服电动机的合用环境差别。6-8、了解伺服电动机的机械特性有什么意义，习、、惯性称呼机械特性硬的含义是什么?6-９、有一脉冲电源,通过环形分派器将脉冲分派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：1）步进电机的步距角；2)脉冲电源的频率。６-１0、三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=１00，双拍制通电，规定电动机转速为120r／ｍiｎ，输入脉冲频率为多少?步距角为多少?6-11、简述交流电动机变频调速控制方案。6-12、试分析三相SＰWM的控制原理。6-13、分析影响直流伺服电机的影响因素。6-１4、变流技术有哪几种应用形式？举出各种变流器的应用实例。6-1５、什么是PWM?直流PWM调压比其它调压方式有什么优点？6－１6、交流变频调速有哪几种类型，各有什么特点？６－17、什么是SＰWM？ＳPWＭ信号是数字信号形式还是模拟信号形式？6-1８、用SＰWM进行交流变频调速所相应的传统方法有哪些？各有什么特点?６-1９、步进电动机是什么电机?它的驱动电路的功能是什么？６-20、试分析半桥逆变电路的工作原理ﻩ７-1、简述干扰的三个组成要素。7-2、简述电磁干扰的种类。7－３、简述干扰对机电一体化系统的影响。７－4、什么是共模干扰?7-5、分析在机电一体化系统中常用的抗干扰措施。7-６、什么是屏蔽技术及其分类？７-7、机电一体化中隔离方法有哪些？７－8、常用的滤波器有哪些并分析他们的合用场合。7－9、什么是接地?常用的接地方法有哪些？各有什么优缺陷?7-10、在机电一体化系统中如何运用软件进行抗干扰?7-11、简述在机电一体化系统中提高抗干扰的措施有哪些？7－１2、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，请问光电耦合器的作用有哪些？7-1３、控制系统接地通常要注意哪些事项？7-14、目前,我国强制进行机电产品的“３C”认证。“3C”认证的含义是什么?有什么意义？７－１5、为什么国家严令严禁个人和集体私自使用大功率无绳电话?７-16、请解释收音机(或电台）的频道（信号）接受工作原理。7－１7、什么是工频？工频滤波原理是什么？7-18、计算机控制系统中，如何用软件进行干扰的防护?７-１9、试分析在变频器的输出端为什么经常会接磁环?７-20、试举你身边机电一体化产品中应用抗干扰措施的例子并分析之。六、综合应用题（每小题１0分，共20分)1.三相变磁阻式步进电动机,转子齿数Z=1００，双拍制通电，规定电动机转速为120r/min,输入脉冲频率为多少？步距角为多少？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:已知：步距角θ,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=?L=(θp/360°)N;V＝（θp/３60°）f2.分析下图中传动大负载时消除齿侧齿侧间隙的原理

1、6－小齿轮２、5-大齿轮3－齿轮４-预载装置7-齿条当传动负载大时,可采用双齿轮调整法。如图所示，小齿轮１、6分别与齿条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，使大齿轮２、５同时向两个相反方向转动,从而带动小齿轮ｌ、6转动，其齿便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧,消除了齿侧