机电一体化试题及答案汇总

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目录

机电一体化复习题2机电一体化复习题参考答案6机电一体化技术试题11答案及评分标准14机电一体化复习题18

一、名词解释18二、填空题19三、简答题20四、选择题。（无答案）23五、应用题24《机电一体化技术》试卷（一）27《机电一体化技术》试卷(一)答案29《机电一体化技术》试卷(二)31《机电一体化技术》试卷(二)答案34《机电一体化技术》试卷(三)37《机电一体化技术》试卷(三)答案39《机电一体化技术》试卷(四)42《机电一体化技术》试卷(四)答案44《机电一体化技术》试卷(五)47《机电一体化技术》试卷(五)答案48机电一体化系统设计试题52

一、填空题（每空1分，共20分）53二、简答题（每题5分，共30分）53三、计算题（共20分）（将此题答案写在答题纸上）53四、综合分析题（共30分）54机电一体化系统设计试题答案54

一、填空题（每空1分，共20分）54二、简答（每题5分，共30分）55三、计算题（共20分）55四、综合分析题（30分）55

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机电一体化复习题

一、名词解释

1机电一体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5SPWM6单片机7I/O接口

8I/O通道9串行通信10直接存储器存取（DMA）二、判断题：

1在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（3）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。（3）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。（3）

6无条件I/O方式常用于中断控制中。（3）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.1

机电一体化复习题参考答案

一名词解释

1机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最正确功能价值的系统工程技术。

2伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得确切的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。4逆变器是将直流电变成交流电的电路。

5SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。6它是把组成微机的CPU、存储器I/O接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。

7I/O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。8I/O通道也称为过程通道。它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。

9串行通信是数据按位进行传送的。在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。

10硬件在外设与内存间直接进行数据交换（DMA）而不通过CPU五、简答题

1.光电式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。当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距一致，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量单位时间内的脉冲数N，则可测出转速为

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n?60NZt式中Z——圆盘上的缝隙数；

n——转速(r／min)；

t——测量时间(s)。

2.可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）和中止（STOP）状态。不管是在哪种状态，PLC都是反复不断地重复进行，直至PLC停机。在每次循环中，若处于运行（RUN）状态，可编程控制器完成5个阶断，如下图。若处于中止（STOP）状态，PLC也要循环进行内部处理和通信服务。

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，否则，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，成本较低，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、比较环节

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等个五部分。

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，寻常由专门的电路或计算机来实现；

控制器寻常是计算机或PID控制电路；其主要任务是对比较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，并转换成比较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）动力与驱动；3）传感测试部分；4）执行机构

5）控制及信息处理单元

2．1）、偏心轴套调整法2）、双片薄齿轮错齿调整法

3．对机械系统的基本要求：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)比较环节；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7.1)K=2;M=5,Z=24;α=360/2*5*24=1.52)f=400Hz8.4℃;+2℃。七、计算题1)100：1=400：хx=4mm

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o

四细分：400：1=400：х

x=1mm

分辩率：1÷400=2.5(μm)2)q=fmax－fmin/2i=5/212=0.00122n=3.5/0.00122=2869

2869化为二进制为101100110101

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调理。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

l?2??(Ph1?Ph2)（1）

假使Ph1与Ph2相差很小，则L很小。因此差动螺旋常用