机电一体化试题及答案(打印)

填空题4.机电一体化研究的核心技术是接口问题。5.机电一体化系统(产品)构成的五大部分(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、信息与控制功能基础上引入微电子技术，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)：以能源转换为主和以信息转换为主。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基本方法有：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。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.在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。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。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、驱动放大分辨力分辨力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，遵循的基本原则是能量守恒定律1.机电一体化技术是机械学与电子学的结合；一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分和控制与信息处理五部分。2.在应用力—电压相似原理建立机械系统数学模型时，力对应电压、位移对应电荷、速度对应电流、质量对应电感、粘滞阻尼系数对应电阻、弹簧柔度对应电容、自由度对应闭合回路。3.传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时，输出量的变化量与输入量的变化量的比值。4.电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容量变化的装置。5.滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有外循环和内循环两种。6.测速发电机的负载电阻越大，其线性度越好。7.步进电机的步距角指在一个电脉冲的作用下，电机转子转过的角位移。1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。、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，并尽量高伺服系统的。6．机电一体化系统一般由____________、___________、接口、____________、___________、___________等部分组成。7．机电一体化系统(产品)设计类型大致可分为________________、适应性设计、________________。一.填空计算机3.电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移。4.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋弧轴向间隙的调整。5.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹对光栅的栅距起到了放大作用。7.直流伺服电机的优点是稳定性好、可靠性好、响应速度快和扭矩大等；无刷直流伺服电动机的优点是__无换向器、可控性好和稳定性好_等8.机电一体化技术是机械与微电子的结合；10.传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时，输出量的变化量与输入量的变化量的比值。11.电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容变化的装置。12.滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种。13.测速发电机的负载电阻越大，其线性度越好。14.步进电机的步距角指在电脉冲的作用下，电机转子转过的角位移。15.直流伺服电机的机械特性指当电枢电压一定时，转矩与转速之间的关系；调节特性指在负载转矩一定时，电枢电压与转速之间的关系。16.滚珠丝杆副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种18.传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中，同一输入量下其输出量的差别。19、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的电荷量与加速度成正比。21、在机电一体化产品的功能原理方案设计中，其功能元的组合方式常用的有串联结构、并联结构和环形三种形式。22、在单圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中，其接触角会随轴向载荷大小的变化而变化。23、对于以提高传动精度和减小回程误差为主的传动齿轮系，应按输出轴的转矩误差最小原则分配其各1.“机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为(A)2.“机电一体化”在国外被称为(C)A．MachineB．ElectronicsC．MechatronicsD．A和B3.机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是(D)A．提供动力B．传递运动C．传递动力D．A、B和C4.在同步齿型带传动中，同步带的齿形为(A)A．梯形B．矩形C．渐开线D．摆线5.直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其(A)A．机械特性B．调节特性C．力矩特性D．转速特性6.在滚珠丝杠副中，预紧调整是为了消除其(B)A．径向间隙B．轴向间隙C．预应力D．A和B7.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(D)A．60°B．45°C．0°D．90°8.若x为传感器的输入量，y是其输出量，则传感器的灵敏度为(C)xyxyyxyx9.在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为(B)10.MCS—51的每个机器周期包含状态周期数为(D)A．12B．24C．10D．611.在滚珠丝杠副的标准中，最高的精度等级是(A)12.光栅式位移传感器的栅距W、莫尔条纹的间距B和倾斜角θ之间的关系为(A)WWWWA．BB．B>C．B<D．B1.5999913.差动变压器式电感传感器属于(C)A．涡流式B．自感型C．互感型D．可变磁阻式14.在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的(B)A．开环控制B．C和DC．全闭环控制D．半闭环控制15.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成(A)A．90°B．0°C．45°D．60°16.在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中(A)A．不变B．变长C．变短D．几乎不变17.Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是(B)A．机械学与信息技术B．机械学与电子学C．机械学与自动化技术D．机械学与计算机18计算机集成制造系统包括(D)A．CAD、CAPP、CAMB．FMSC．计算机辅助生产管理D．A、B和C19.在机电一体化系统数学模型建立的过程中经常会采用力—电压等效法，此时机械系统的阻尼等效于电系统的(C)A．电容B．电荷C．电阻D．电感20.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(B)A．转速特性B．调节特性C．工作特性D．机械特性21.滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的(B)A．径向位移B．轴向位移C．螺旋线长度D．坐标值22.若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速(B)A．成反比B．成正比C．成平方关系D．成指数关系A．内部程序存储器B．内部数据存储器C．外部数据存储器D．外部程序存储器24.在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是i=i，则其遵循的原则是(A)2A．重量最轻B．等效转动惯量最小C．输出轴转角误差最小D．加速度响应最快25.谐波齿轮传动中的柔轮相当于行星轮系中的(B)A．中心轮B．行星轮C．系杆D．B和C26.在MCS—51单片机中，用于对外部程序存储器读的信号是(A)A．PSENB．RDC．WRD．ALE27.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(A)A．倍B．2倍C．倍D．不变28.传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的(C)A．线性度B．精确度C．零漂D．分辨率29.在自动控制系统中，步进电机通常用于控制系统的(C)A．半闭环控制B．闭环控制C．开环控制D．前馈控制30.为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行(B)A．调整径向间隙B．预紧C．预加载荷D．表面清洗31.感应同步器可用于检测(D)A．位置B．加速度C．速度D．位移32．通过计算机网络，将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造，统一连接成一个大系统称为(B)A.顺序控制系统B.计算机集成制造系统C.柔性制造系统D.伺服系统33．描写动态系统的数学模型是(A)A.微分方程B.代数方程组C.常系数线性微分方程组D.以上答案都不对34．齿轮传动的总等效惯量随传动级数的(A)A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变A36.某伺服电动机最高转速为1200r/min，通过丝杠螺母传动带动机床进给运动，丝杠螺距为6mm，最大进给速率可达(B)A.72m/minB.7.2m/minC.5m/minD.3.6m/minA.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm38．直流测速发电机输出的是与转速(C)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39．下列属于变磁阻电动机的是(C)A.直流电动机B.交流感应电动机C．步进电动机D.永磁同步电动机40．直流伺服电动机的理想空载转速为(A)ukuuA.aB.eC.aD.akukReataA.0.75oB.1.5oC.6oD.3o42．计算步进电动机转速的公式为(B)A.360oB.60fC.Tcos180oD.180o360orr43.步进电机一般用于(A)控制系统中。A.开环B.闭环C.半闭环D.前馈44．某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距角为1.5o，应采用的通电方式为(C)A.单拍制B.双拍制C.单双拍制D.细分电路述题6.机械传动系统在机电一体化系统(产品)中的基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基本功能是传递力/转矩和速度/转速。实质上是一种转矩，转速变换器。作用是使执行原求。功能：传递力/转矩和速度/转速度高，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)的机械部分与一般机械系统相比，应具备哪些特殊要求点。滚珠的循环返回通道，从而形成滚珠滚动的闭合通路。。要是由传动齿轮，定位齿轮，行星轮和行星架组成。特点。结构紧凑，可实现传动比更大，几何特性＋机构传动原理来实现。谐靠，12.导轨的刚度所包含的主要内容有哪些以及各部分对导轨副的导向精度影响如何13.机电一体化系统(产品)对执行元件的基本要求是什么化系统对伺服控制电动机的基本要求6.对于伺服电动机半闭环控制系统而言，控制系统的主要构成有哪些主要是指令控制器，反馈调节器，功率放大与整形电路，执行元件驱动控制电路设计的基本要求是什么提高驱动信号，控制有效，可靠性，整形抗干扰电路18.简述机电一体化系统(产品)对检测传感器的基本要求。19.简答通用微机控制系统核心部件，通用微机控制系统的构成与特点。程控制器和工业计算机。、分析论述题示死杠螺母传动机构的特点。aa)螺母固定、丝杆转动并移动b)丝杆转动，螺母移动c)螺母转动、丝杆移动d)丝杆固定，螺母转动并移动机构的基本传动形式装置。C：结3.试分析图示消除滚珠丝杠轴向间隙调整与预紧的工作原理与结构特点。2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响如何处理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，则当螺杆反向转动时，将产生位置，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1.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如图所示，已知电机轴的转动惯量J=4×10-4kg·m3，与电机输m出轴相连的小齿轮的转动惯量J=1×10-4kg·m3，大齿轮的转动惯量J=×10-4kg·m3，丝杠的转动惯量J=×12s(1)工作台折算到丝杠的等效转动惯量J；G(2)传动件折算到电机轴的等效转动惯量J；e(3)电机轴上的总转动惯量J。联轴器工作台工作台齿轮减速器丝杠齿轮减速器直流电机丝杠螺母机构驱动工作台12812=…=i=3，求该系统的最大转角误差Δφ。4max6748=34+33+32+3+弧度)五、综合题1.分析下图调整齿侧间隙的原理。1.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，双螺母中的一个外端有凸缘，一个外端无凸缘，但制有螺力，之后再用锁紧螺母锁紧。2.分析下图中传动大负载时消除齿侧间隙的原理。0.005mmX=X0.005mmX=X=0.45Ym