光机电一体化系统及应用a卷标准答案
机电一体化系统设计A试题及参考答案
潍坊学院成人高等教育《机电一体化系统设计》试卷
一、填空题（本大题共1０小题，每空１分，共3０分）
１．工业三大要素是________、 ________和________。
２．机电一体化的三大效果是________、 ________和________。
３．滚珠丝杠副的结构类型可以从________、 ________和________进行区分。
４．齿轮传动部件是________、 ________和________的变换器。
５．对滚动导轨副的基本要求有________、 ________、________和________。
６．使用微型计算机对步进电动机进行控制有________和________两种形式。
７．单片机应用系统中，常使用________、 ________和________等作为显示器。
８．导轨变形一般有________、 ________和________三种变形。
９．常见的导轨截面形状有________、 ________、________和________四种。
１０．导轨常用材料有________、________、________和塑料等。
二、名词解释（本大题共５小题，每题4分，共20分）
11．导轨副
12．导向精度
13．稳定性
14．运动参数
15．公称直径
三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
16．机电一体化产品对传动机构的基本要求是什么？
17．机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现那些功能？
18．试述旋转支承的种类及基本要求。
19．简述步进电动机的特点及其种类。
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机电一体化试题及答案
机电一体化试题及答案一、选择题1.机电一体化是指（）。
A.机械和电气之间具有密切联系B.机械和电气之间没有联系C.机械和电气之间相互独立D.机械和电气之间具有不存在的联系答案：A2.机电一体化的优势包括（）。
A.提高生产效率B.节约能源C.减少人力成本D.增加设备的寿命E.提高产品质量答案：A、B、C、E3.以下哪项不是机电一体化技术的应用领域？A.汽车制造B.航空航天C.电力系统D.农业生产答案：D二、填空题1.机电一体化技术的发展可以为传统制造企业带来（）。
答案：转型升级2.机电一体化的核心是（）。
答案：信息集成三、问答题1.请简述机电一体化技术在制造业中的作用。
答：机电一体化技术将机械和电气两个领域相结合，通过信息集成和智能控制实现高效生产。
它可以提高生产效率，节约能源和人力成本，并且提高产品质量。
机电一体化技术的发展可以帮助传统制造企业实现转型升级，提升竞争力。
2.请列举几个机电一体化技术的应用案例。
答：机电一体化技术广泛应用于各个领域，比如汽车制造、航空航天、电力系统等。
以汽车制造为例，机电一体化技术可以实现自动化生产线，提高生产效率和产品质量；在航空航天领域，机电一体化技术可以实现高精度控制，提高飞行安全性；在电力系统中，机电一体化技术可以实现智能化管理和优化调度，提高能源利用效率。
四、综合题某制造企业打算引入机电一体化技术来提升生产效率和产品质量。
请列举该企业引入机电一体化技术可能遇到的问题，并提出解决方案。
问题：1.技术难题：企业可能缺乏专业的机电一体化技术人才，导致技术应用受限。
2.成本问题：引入机电一体化技术需要投入大量资金，企业担心投资回报周期长。
3.人员培训：现有员工对机电一体化技术了解有限，需要进行培训和教育。
解决方案：1.合作与共享：企业可以与专业机电一体化技术公司合作，共享技术人才和资源。
2.市场前景分析：企业可以进行市场研究，评估机电一体化技术在该行业的应用前景和潜在收益，以便更好地制定投资计划。
机电一体化 考试标准答案
第一节机电一体化时代与机电一体化技术革命“机电一体化”是机械技术、电子技术和信息技术等各相关技术有机结合的一种新形式，是电子技术．．．．向机．．．．．、信息技术械技术．．．领域渗透过程中逐渐形成的一个新概念。
（举例杆秤到电子称）也可以说成：机电一体化技术是从系统的观点出发，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。
注意：机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术。
“机电一体化”（Mechatronics）一词起源于日本，是由机械和电子的两个英语单词Mechanics和Electronics合成的一个新的专用名词。
机电一体化：包括技术，技术原理，即使得机电一体化技术与产品得以实现、使用和发展的技术；产品，主要是机械系统（或部件）与电子系统用相关软件有机结合而构成的新的系统，且赋予其新的功能和性能的新一代产品。
日本振兴协会经济研究所解释：“机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称”。
启发：“凡是机械中可以用电子设备代替的装置统统用电子设备来代替”。
这个定义简明扼要的、突出地指明了机械发展的方向，如果把其中的“电子设备”改为“更适用的物理量和先进技术”，其含义将更为深广。
随着以IC、LSI、VLSI等为代表的微电子技术的惊人发展，计算机本身也发生了根本的变革，以微型计算机为代表的微电子技术逐步向机械领域渗透，并与机械技术有机地结合，为机械增添了“头脑”，使其增加了新的功能和性能，从而进入以机电有机结合为特征的“机电一体化时代”机电一体化技术领域：信息技术(系统软件、应用软件)，电子技术（IC，LSI，VLSI），机械技术（机械学、精密机械、构机学）。
机电一体化的目的：提高系统（产品）的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使产品结构向短、小、轻、薄化方向发展。
机电一体化技术A卷完整答案
长安大学2009—2010学年第１学期《机电液一体化技术》试题（A卷）答案一、简答体（30分）１、(3分）机电一体化的基本结构要素。
答：机电一体化产品由以下五个基本要素构成：（１）机械本体；（２）动力源；（３）检测与传感装置；（４）控制与信息处理装置；（５）执行机构.2、（4分）机电一体化机械系统执行机构的性能要求．答：机电一体化产品的执行机构是实现其主动能的重要环节，它能快速地完成预期的动作并具有响应速度快、动态特性好、动静态精度高、动作灵敏度高等特点．3、（４分）机电一体化机械系统导向机构的性能要求．答：机电一体化机械系统导向机构是导轨，它有以下几个方面的要求：（１）导向精度；（２）耐磨性；（３）疲劳和压溃；（４）刚度；（５）低速运动平稳性：（６）机构工艺性．4、（4分）闭环司服系统的机构原理框图。
5、（4分）步进电动机的主要参数及特性．答：主要有以下一些参数和特性：（１）步距误差；（２）最大静转矩；（３）启动炬频特性；（４）启动惯频特性；（５）运动炬频特性；（６）步进运行和低频振荡；６、（4分）闭环司服系统结构方块图．答：７、（3分）数字滤波的基本方法。
答：数字滤波的基本方法有：中值滤波、算术平均滤波、滑动平均滤波、低通滤波。
８、（4分）机电一体化总体设计的主要内容。
答：机电一体化总体设计包括以下几个内容：（1）技术资料准备；（2）性能指标确定；（3）总体方案拟定。
二、问答题（70分）1、（15分）用示意图表示包括人机接口和机电接口的机电一体化系统的基本组成，并回答下列问题：（1）分别简要说明人机接口和机电接口的功能；（2) 分别列出人机接口和机电接口中常用接口；（3）谈谈你对机电一体化系统接口设计的认识。
答：机电一体化系统的基本组成：（1）人机接口的功能包括：操作者通过输出接口对系统的运行状态、各种参数进行监测，通过输入接口向系统输入各种命令及控制参数对系统进行控制；机电接口的功能包括：控制微机通过信息采集接口接受传感器输出信号，检测机械系统运行参数，经过运算处理后发出有关控制信号，经过控制输出接口的匹配、转换、功率放大，驱动执行元件来调节机械系统的运行状态，按其要求动作；（2）人机接口中常用的接口分为输入接口和输出接口，输入接口中常用的接口有开关输入接口、拨盘输入接口、键盘输入接口；输出接口中常用的接口有二极管显示器接口、打印机接口、CRT 显示器接口、扬声器接口；机电接口中常用的接口分为信息采集接口和控制量输出接口，信号采集接口中常用的接口有A/D 转换接口，控制量输出接口中常用的接口有D/A 转换接口；（3）人机接口作为“人”与“机”之间进行信息传递的通道，有其自身的一些特点，需要在进行设计时予以考虑：① 专用性 每一种机电一体化产品都有其自身特定的功能，对人机接口有着不同的要求，所以人机接口的设计方案要根据产品的要求而定；② 低速性 与控制微机的工作速度相比，大多数人机接口设备的工作速度是很低的，所以在进行人机接口设计时，要考虑控制微机与设备间的匹配，提高控制的工作效率;③ 高性能价格比 由于机电的组合，大大强化了机械系统功能，使整个机电系统具有高的性价比；由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别，二者之间的联系必须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲，因此机电接口有着重要的作用。
机电专业一体化试题及答案
机电专业一体化试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 机电一体化系统的基本组成包括：A. 机械系统B. 电子系统C. 控制系统D. 所有以上选项答案：D2. 下列哪个不是机电一体化系统的特点？A. 高精度B. 高可靠性C. 低效率D. 集成度高答案：C3. 伺服电机主要用于：A. 精确控制位置B. 产生大扭矩C. 快速启动和停止D. 所有以上选项答案：A4. PLC（可编程逻辑控制器）的主要功能是：A. 数据存储B. 逻辑控制C. 人机交互D. 所有以上选项答案：B5. 传感器在机电一体化系统中的作用是：A. 检测外部信号B. 转换信号C. 执行控制命令D. 所有以上选项答案：A6. 以下哪个不是机械传动元件？A. 齿轮B. 皮带C. 电机D. 轴承答案：C7. 以下哪个是机电一体化系统中常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光敏传感器D. 所有以上选项答案：D8. 以下哪个不是机电一体化系统的执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气动缸答案：C9. 以下哪个是机电一体化系统中常用的控制策略？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 所有以上选项答案：D10. 以下哪个是机电一体化系统设计时需要考虑的因素？A. 成本B. 性能C. 可靠性D. 所有以上选项答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述机电一体化系统与传统机械系统的区别。
答案：机电一体化系统与传统机械系统的主要区别在于，机电一体化系统将机械系统与电子系统、控制系统相结合，实现了高度的集成和自动化。
它通过传感器检测外部信号，利用电子系统进行信号处理，并通过控制系统实现精确的控制，从而提高系统的精度、效率和可靠性。
2. 解释什么是伺服电机，并简述其工作原理。
答案：伺服电机是一种高精度的电机，它能够根据输入的控制信号精确地控制电机的转速和位置。
伺服电机的工作原理是，通过编码器检测电机的实际位置，将位置信号反馈给控制系统，控制系统根据位置误差调整电机的输入，从而实现精确控制。
机电一体化技术A答案
《机电一体化技术》A卷答案及评分标准
一、填空题：（每空2分，共20分）
1传感器2、传动装置
3、承导件
4、档珠器
5、位移
6、步进电动机伺服驱动
7、个数8、调压
9、轿厢厅门
二、选择题（每题4分，共40分）：
1~5 ACABA
6~10 CDADC
三、简答题（每题7分，共28分）：
1、答：机械技术（1分）电子与信息处理技术（2分）传感技术（1分）
伺服驱动技术（1分）自动控制技术（1分）系统技术（1分）
2、答：双螺母螺纹预紧式（3分）
双螺母齿差预紧式（2分）
双螺母垫片预紧式（2分）
3、答：结构：光电元件、光栅、增量式码盘、光源（3）
工作原理：光线经过码盘透光与不透光区，在码盘另一侧形成光脉冲，光脉冲照射到光电元件上产生相应的电脉冲，码盘每转过一个栅距角，产生一个电脉冲，码盘转过的角度等于脉冲数乘以栅距角（4分）
4、答：结构：定子、转子，定子内元柱面上有若干对凸台，每对凸台上安装有一对绕组，转子外元柱面上加工有轮齿。
（3分）
工作原理：在定子绕组中施加脉冲信号时，产生磁场，吸引转子轮齿，使转子转过一定的角度。
当一系列脉冲按一定的相序作用于各相绕组当中，转子就一步一步旋转起来。
（4分）
四、应用题（12分）：梯形图如下。
机电一体化技术试题及其答案
"机电一体化技术"试卷 (一)一、名词解释(每题2分，共10分)1. 测量：是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。
2.灵敏度：指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量Δ*的比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/d*=ΔY/Δ*3. 压电效应：*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，同时在它的两个外表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。
4. 动态误差：动态误差在被测量随时间变化过程中进展测量时所产生的附加误差称为动态误差。
5. 传感器：传感器是一种以一定的准确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的*种物理量的测量装置。
二、填空题〔每题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式： ____内循环____，_____外循环____。
2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 ____性能指标系统功能使用条件经济效益。
3. 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___________PLC __________________。
4. *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_______20mm___________。
5. 连续路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标点。
6. *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_____________增加而减小_________________。
8. 累计式定时器工作时有_______________________2 ___________________________。
L-235A光机电一体化竞赛试题
L-235A光机电一体化竞赛试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 光机电一体化系统通常包括哪些基本组成部分？A. 光源、传感器、控制系统B. 光源、机械系统、电子系统C. 传感器、执行器、控制系统D. 光源、传感器、执行器2. 在光机电一体化系统中，光电传感器的主要作用是什么？A. 转换光信号为电信号B. 放大电信号C. 转换电信号为光信号D. 接收电信号3. 下列哪个不是光机电一体化系统设计时需要考虑的因素？A. 系统的稳定性B. 系统的响应速度C. 系统的能耗D. 系统的美观度4. 在光机电一体化系统中，伺服电机通常用于实现什么功能？A. 精确控制位置B. 放大信号C. 转换电能为光能D. 转换光能为电能5. 以下哪个不是光机电一体化系统中常用的传感器类型？A. 光电传感器B. 压力传感器C. 温度传感器D. 声音传感器二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述光机电一体化系统在工业自动化中的应用及其优势。
2. 解释什么是闭环控制系统，并说明其在光机电一体化系统中的重要性。
3. 描述光机电一体化系统中的误差来源及其对系统性能的影响。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设一个光机电一体化系统中，使用了一个光电传感器测量物体的位置。
已知传感器的分辨率为0.01mm，求物体在移动过程中，系统能够检测到的最小位置变化。
2. 给定一个光机电一体化系统的伺服电机，其额定功率为100W，额定转速为3000rpm。
如果电机在额定功率下工作，求其在额定转速下产生的扭矩。
四、设计题（20分）设计一个简单的光机电一体化系统，用于自动检测并分类不同大小的物体。
请描述系统的主要组成部分，工作原理，并简述如何实现物体的自动分类。
参考答案：一、选择题1. D2. A3. D4. A5. D二、简答题1. 光机电一体化系统在工业自动化中的应用包括自动化装配线、机器人技术、智能监控等。
其优势在于能够实现高精度、高速度、高稳定性的自动化控制，提高生产效率，降低人工成本。
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光机电一体化系统及应用标准答案及评分标准（A卷）
2010－2011 学年第 1 学期课号
课程名称光机电一体化系统及应用（A卷、开卷）适用班级（或年级、专业）07级机械电子工程
一、填空题（本大题共5小题，每空2分，共22分）
1、垂轴放大率（β），轴向放大率（α），角放大率（γ），β=α·γ
2、1/10～1/3, 1/3, 1/10
3、对短波单色光像面漂移的补偿
4、由光学、机械、微电子、信息处理与控制和软件等各种相关技术交叉融合而构成的，各种新技术的相互渗透和有机融合
5、柔性上压式精密轴系紧固新结构
二、选择题（6分，每题2分）
1、B
2、B
3、B
三、简答题（12分，每题6分）
1、答：调焦是指调整物面与物镜的相对位置，以获得清晰的物
镜一次像的过程。
而自动调焦则是通过成像质量为依据，通过伺服控制实现。
2、答：“一轴、两主面、两焦面”是光学系统的最简明的描述。
四、问答题（20分，每题10分）
1、答：相同点是都需要光电转换器使光学图像变为数字图像；不同点是视频图像采集数据少，分辨率较低，能形成连续跟踪图像，可实现实时监控，摄录皆可，属动态图像，而数码图像采集的数据量大，分辨率高，是单张采集，不能实时跟踪，属静态图像。
2、答：相同点：两者同属当今最常用的图像传感器，具有把光信号转换成电信号的功能。
不同：以电荷为信号载体，电荷在器件中产生、存储、转移和检测；采用主动像敏源（）有源结构，具有放大和缓冲功能，器件中电荷不转移。
五、设计计算与综合能力（36分，每题18分）
2.解：
据高斯公式
')(l l L +-=
l l '=β
l l f 111''-= 联立解得：1-=βL l ，
'=f 3,180-==βmm l Θ
mm l l mm l 135)(180,45'=-+=-=∴
y
y 22'=βΘ
mm y 67.63202=--=∴ 据图，选双脚和为基本结构
U n NA sin ⋅=Θ︒=∴74.5U
通光孔径mm l U h 04.9tan 2=⋅=。