《机电一体化系统设计》复习题5.doc
《机电一体化系统设计》复习大纲 （课程代码 :02245)
第一部分 课程性质与知识要点
一、 课程性质与特点 《机电一体化系统设计》是机械电了工程专业的一门必修专业课，是一门多学科集成的科目，核 心是机械工程、电了工程、信息工程以及控制工程。所以这门学科具冇综合性强、实践性强、应用性 强的特点。
二、 课程目标与基本要求 本课程设置的目的在于使考生在已学过多门课程的棊础上，能针对机电一体化系统，将有关知识 结合起來，拓展系统设计的知识，并全血了解传统机电产品更新换代和新机电一体化产品研制开发的 主要技术内容和方向，掌握必要的基本设计知识与技能。 木课程强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有綾全而的认 识，比较系统地学握机电一体化系统各元部件的选择计算和总体设计的基本理论和方法，初步具备机 电一体化系统的设计能力。 教学的基木要求包括： 1、 了解机电一体化系统的基本概念以及相关的名词术语。理解机电一体化系统中各结构要索在 系统中的作用和相互关系，初步建立机电产品的系统化设计思想。 2、 了解机电一体化系统中各个主要部件的工作原理，理解各种部件的性能与功能，掌握它们设 计选型原则和方法。 3、 了解步进电动机运动控制系统的组成。理解步进电动机的工作原理和分类、愆角特性。理解 步进电动机的运动控制方法，其中包括脉冲功率放大器。脉冲分配器、运动控制指令生成原理和方法。 4、 了解闭环伺服系统的工作原理和方案。掌握闭环伺服系统的电流环，速度环及位置环等三个 环路的组成。理解闭环伺服系统的主要性能指标及分析方法。了解控制器中比例、积分及微分等三个 增益系数对系统性能的影响。 5、 了解机器运动控制指令生成的基本原理和方案。了解数字微分分析仪器生成直线和圆周运动 控制指令的方法。理解直线运动控制指令插补原理。 6、 了解基于可编程序逻辑控制器的顺序控制系统的工作原理。
三、 课程使用的教材 《机电一体化系统设计》课程使用的教材是全国高等教冇自学考试指导委员会纟fl编，董景新、赵 长德主编的《机电一体化系统设计》，机械工业出版社2007年出版。
四、 课程试题结构说明
《机电一体化系统设计》是机械电子工程专业的助学课程，试题结构如下： 单选题20个小题，每个小题1分，共计20分； 多选题5个小题，每个小题2分，共计10分； 填空题10个小题，每个小题1分，共计10分： 简答题5个小题，每个小题5分，共计25分； 计算题2个小题，每个小题10分，共计20分； 分析题1个小题，每个小题15分，共计15分。 第一章概论
本章知识要点： 1. 机电一体化系统的基本概念：系统、机电一体化、机电一休化系统和系统的数学模型 2. 典型机电一•体化系统的儿种形式：机械关节伺服系统、数控机床、工业机器人、自动引导车、 顺序控制系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统、微机电系统 3. 典型机电一体化系统功能模块的构成：机械受控模块、测最模块、驳动模块、通信模块、微计 算机模块、软件模块、接口模块 4. 典型机电一体化系统组成模块的作用 5. 机电一体化系统设计依据与评价标准 6. 机电一体化系统的设计过程
第二章 机械受控模块（重点章节）
本章知识要点： 1. 齿轮的分类及选用 2. 齿伦系传动比最佳分配条件及最小等效转动惯录原则 3. 齿轮副间隙的消除方法 4. 滚珠丝杠螺母副的结构类型 5•滚珠丝杠螺母副间隙的消除及预紧方法 6. 滚珠丝杠螺母副的支撐形式 7. 谐波齿伦减速器的工作原理及结构 8. 谐波齿轮的传动特点 9. 谐波齿轮传动速比的计算 10. 轴系的组成和分类，轴系的技术要求 11・导轨的用途及分类 12. 滚动导轨的结构、工作原理 13. 数学模型的物理意义
第三章 测量模块（重点章节）
本章知识要点： 1. 机械量传感器的分类 2. 传感器的性能指标（工作特性、静态特性和动态特性） 3. 传感器的性能要求和改善扌岀施 4. 位移传感器（旋转变压器、感应同步器、增最式光电编码器、光栅）的结构和工作原理 5. 速度传感器（直流测速发电机、码盘式转速传感器）的结构和工作原理 6. 加速度传感器的分类及特点 7. 力、转矩和压力传感器的结构和特点 8. 霍尔式电流传感器工作原理和特性 9. 信号调理电路 10. 数据采集系统的分类和数据采集系统的主要组成 第四章 电机及其驱动电路（重点章节）
本章知识要点： 1. 电动机的分类及特点 2. Jf•流电动机的结构与T作原理 3. 直流电动机的静态和动态特性 4. 直流电动机的驱动电路：线性直流功率放大器和PWM功率放大器的丄作原理 5. 交流感应电动机的结构与工作原理 6. 交流感应电动机的机械特性 7. 交流变频调速（恒压频比调速和转差频率控制）的原理 8. 超声波电动机的工作原理及特点 9. 电动机的选择
第五章 步进电动机运动控制系统（重点章节）
本章知识要点： 1. 步进电动机运动控制系统的组成 2. 步进电动机的分类及各自的工作原理 3. 步进电动机的特性及主要技术指标 4. 步进电动机驱动电路（单极性驱动电路、双极性驱动电路、斩波恒流驱动电路）的原理 5. 步进电动机细分驱动原理和细分驱动电路 6. 步进电动机脉冲分配器 7. 步进电动机DDA法运动控制原理
第六章闭环伺服控制系统
本章知识要点： 1. 闭环伺服系统组成方案 2. 闭环伺服系统的数学模型（电流环、速度环、位置环） 3. 闭环伺服系统的性能（静态性能、动态性能）分析及改进性能的措施 4. 模拟伺服系统的主要技术指标 5. 数字PID控制算法 6. 计算机控制的位宜伺服系统的组成 第七章数控机器运动控制指令生成 本章知识要点： 1. 运动控制分类（点位控制、连续控制） 2. 插补的概念 3. DDA法插补原理和DDA法插补 4. 数据采样法插补原理 5. 直线与圆弧轨迹插补的实现 第八章顺序控制系统 本章知识要点： 1. 顺序控制系统的组成、工作原理 2. PLC的定义和顺序控制原理 3. PLC控制和通用计算机控制的区别 4. 常用PLC （西门子S7系列PLC、欧姆龙C系列PLC）及编程软件 5. 顺序逻辑表示法（布尔代数方程、梯形逻辑图） 6. 常用PLC编程指令
第二部分复习题练习
一、单项选择题 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.成止比的直流电压 D.成反比的直流电压 2. 某4极（极对数为2）交流感应电动机，电源频率为50Hz,当转羌率为0.02时，其转速为 【 A.1450 r/min B. 1470 r/mi n C. 735 r/min D. 2940 r/min 3. 由计算机网络将计算机辅助设计、计算机辅助规划、计算机辅助制造联接成的系统称 【
A. 顺序控制系统 B.自动导引车系统 C.柔性制造系统 D.计算机集成制造系统 4. 谐波齿轮演变來自于 【 : A.直齿锥齿轮传动 B.蜗杆副传动 C.斜齿锥齿轮传动 D.行星齿伦传动
5. 某光栅条纹密度为100条/nun,光栅条纹的夹角为0.005弧度，则莫尔条纹的宽度为 【 ） 某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3° ,三相双三拍运行时步距角为 A. 3° B. 6° C. 1.5° D. 7.5° 9.某交流感应电动机， 实际转速1350r/min, 电源频率50Hz,则其极对数为 [
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 10. MEMS的意思是 [
A.微机电系统 B. 柔性制造系统
C.计算机集成制造系统 D. 微电了系统
C. 2mm D. 5mm 因而其输出将是这些单元输出的总和，这种测量技术被称 C.差动技术 D.闭环技术 B.提高承载能力 D.提高精度 7. A. 0. 1mm B. lmni 利川几个传感器单元同时感受被测量， 为 A.平均技术 B.开环技术
滚珠丝杆副的基木导程减少，可以 A.加大螺旋升角 11.直流电动机机械特性的硕度与 A.电枢电阻成反比 B.反电动势系数成正比 高频信号不能通过的滤波器是
B. 带通滤波器 D.带阻滤波器 欲使其步距1. 5,应采用的通电方式为 C. 单双拍制 D.细分电路 “机电一体化”含义是 A.以机为主加点电
C.机械与电子的集成技术 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是 【 A.减速，增矩 B.增速，增矩 C.増速，减矩 D.减速，减矩 某传感器是一种输出电压随转了转角变化的角位移测量装置，且仅能用来测竝角位移。该传感 器为
A.旋转变压器 C.光栅 易产生低速爬行现象的导轨是 A.滚动导轨 B.静压导轨 C.滑动导轨 D.气浮导轨 机械传动装置在机电一•体化系统中是必不可少的，因为在电动机和负载之间经常需要 A.匹配转矩和转速 B.增加传动功率 C.缩小传动功率 D.维持转速恒定 若从系统抑制干扰的能力考虑，采样速率应选为闭环系统通频带的 A. 5 倍 B. 10 倍 C. PWM指的是
A.机器人 B.脉宽调制 C. 若要使长光栅能测出比栅距述小的位移量， A.莫尔条纹的作用 B.细分技术 C.数显表 D.计算机数字处理 交流感应电动机，对应s=l的转矩称 【 A.堵转转矩 B.最大转矩 C.额定转矩 D.负载转矩 使滚珠丝杠具冇最大刚度的支承方式是 【 A.双推一简支 B.单推一单推 C.双推一双推 D.双推一自由 与旋转变压器输出电压大小有关的因素是 【 A.转子位置 B.转子材料 C.转子直径 D.转子长度 用预先决定的指令控制一系列加工作业的系统称 【 A.伺服系统 B.自动引导车 C.工业机器人 D.数控系统
转子40个齿, B.双拍制
B.机械部与电了部合并 D.以电淘汰机
B.感应同步器 D.磁栅
D. 10倍以上 计算机集成系统 D.对编程控制器 则应利用
低频信号可以通过， A.高通滤波器
C.低通滤波器 菜三相步进电动机， A.单拍制
机电一体化复习题库(含答案)
机电一体化复习题库（含答案）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佳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，从而获得精确的位置、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。
5 SPWM 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。
7 I/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。
8 I/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相同，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Zt Nn 60 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）和停止（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。
机电一体化系统设计试题
习题七答案1、简述干扰的三个组成要素。
干扰的形成包括三个要素：干扰源、传播途径和接受载体.2、简述电磁干扰的种类。
（1）、静电干扰（2）、磁场耦合干扰（3）、漏电耦合干扰（4）、共阻抗干扰（5）、电磁辐射干扰3、简述干扰对机电一体化系统的影响。
在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。
4、什么是共模干扰？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。
如图7-3所示检测信号输入A/D转换器的两个输入端上的公有的电压干扰。
5、分析在机电一体化系统中常用的抗干扰措施。
抑制干扰的措施很多，主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等方法6、什么是屏蔽技术及其分类？屏蔽是利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。
按需屏蔽的干扰场的性质不同，可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。
7、机电一体化中隔离方法有哪些？隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法8、常用的滤波器有哪些并分析他们的适用场合？滤波是抑制干扰传导的一种重要方法。
由于干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽得多，因此，当接受器接收有用信号时，也会接收到那些不希望有的干扰。
这时，可以采用滤波的方法，只让所需要的频率成分通过，而将干扰频率成分加以抑制。
常用滤波器根据其频率特性又可分为低通、高通、带通、带阻等滤波器。
低通滤波器只让低频成分通过，而高于截止频率的成分则受抑制、衰减，不让通过。
高通滤波器只通过高频成分，而低于截止频率的成分则受抑制、衰减，不让通过。
带通滤波器只让某一频带范围内的频率成分通过，而低于下截止和高于上截止频率的成分均受抑制，不让通过。
机电一体化系统设计期末考试复习题
机电一体化系统设计期末考试复习题一填空题1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：_内循环和外循环2. 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__________________。
3。
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______20mm_________________。
4.齿轮传动的总等效惯量与传动级数__增加而减小_________________________________。
5。
从控制角度讲,机电一体化可分为开环控制系统和闭环控制系统。
6.机电一体化系统中常见的轴承包括__滚动轴承滑动轴承静压轴承________、___________、__________、磁轴承。
二。
选择题1。
一般说来，如果增大幅值穿越频率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。
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（C）A. 单片机B. 2051C. PLC D。
DSP4、伺服控制系统一般包括控制器、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5。
齿轮传动的总等效惯量随传动级数( 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6。
滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（ D ）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7。
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。
成反比的直流电压三. 问答题1.什么是步进电机的使用特性？答: 步距误差步距误差直接影响执行部件的定位精度.最大静转矩是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时,所能承受的最大外加转矩，亦即所能输出的最大电磁转矩,它反映了步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力。
机电一体化系统设计试题及答案
机电⼀体化系统设计试题及答案机电⼀体化系统设计试题课程代码：02245⼀、单项选择题(本⼤题共14⼩题，每⼩题1分，共14分)在每⼩题列出的四个选项中只有⼀个选项是符合题⽬要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.受控变量是机械运动的⼀种反馈控制系统称( B )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 )A.增加⽽减⼩B.增加⽽增加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( D )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( C )A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.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6.电压跟随器的输出电压( C )输⼊电压。
A.⼤于B.⼤于等于C.等于D.⼩于7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为( B )A.1450［r/min］B.1470［r/min］C.735［r/min］D.2940［r/min］8.右图称( B )A.直流伺服电动机调节特性B.直流伺服电动机机械特性C.直流伺服电动机动态特性D.直流伺服电动机调速特性9.计算步进电动机转速的公式为( C )A. B.T sm cos C. D. 180°-10.⼀般说来，如果增⼤幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间t s( B )A.增⼤B.减⼩C.不变D.不定11.已知f(t)=a+bt，则它的拉⽒变换式为( B )A.+bB.C.D.12.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( C )使得它们同步协调到达⽬标点。
《机电一体化》复习题
复习题1、叙述步进电机的工作原理答：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。
由于步进电动机成本较低，易于采用计算机控制，因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中，其中步进电动机的定子上有6个齿，其上分别缠有W A、W B、W C三相绕组，构成三对磁极，转子上则均匀分布着4个齿。
步进电动机采用直流电源供电。
当W A、W B、W C三相绕组轮流通电时，通过电磁力吸引步进电动机转子一步一步地旋转。
步进电机绕组按→U→→→→→…依次轮流通电，步进电动机转子就一步步地按逆时VUWVUW针方向旋转。
反之，如果步进电动机按倒序依次使绕组通电，即：→→→→→…，则步进电动机将按顺时针方向旋转。
U→VUWUVW2、简述计算机控制系统的组成和特点。
答：计算机控制系统是由硬件和软件两大部分组成，其中硬件由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备等组成；软件分为实时软件和开发软件。
特点：1、具有完善的输入/输出通道。
2、具有实时控制功能。
3、可靠性高。
4、具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统。
3、传动链的级数和各级传动比的分配有那些原则？如何选用？答：有三条原则：等效转动惯量最小原则、质量最小原则和输出轴转角误差最小的原则。
在设计齿轮传动装置时，上述三条原则应根据具体工作条件综合考虑。
（1）对于传动精度要求高的降速齿轮传动链，可按输出轴转角误差最小的原则设计。
若为增速传动，则应在开始几级就增速。
（2）对于要求运转平稳、启停频繁和动态性能好的降速传动链，可按等效转动惯量最小原则和输出轴转角误差最小的原则设计。
（3）对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按质量最小原则设计。
4、试分析右图所示的传感器的工作原理。
答：有F=ma知，当负载做加速度运动时产生惯性力，惯性力对悬臂梁产生压力使其变形，而应变片能贴在悬臂梁能感受到应变，这样应变片的阻值因为发生应变而改变，用桥式电路可测出阻值的变化，从而知道加速度的变化5、为什么要消除齿轮副间隙？常用哪些方法消除齿轮副间隙？答：在传动系统中，考虑到惯量、转矩或者是脉冲当量的要求，有时候要在电动机到丝杠之间加入齿轮传动副，而齿轮传动副若存在间隙，会使进给运动反向滞后于指令信号，造成运动死区，从而影响传动的精度及传动系统的稳定性。
机电一体化复习题附答案定稿版
机电一体化复习题附答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】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 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/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。
（×）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<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（C）。
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（ B ）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（ A ）方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括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四种通道。
《机电一体化系统设计》课程习题集
机电一体化系统设计习题集总论一、选择题1.机电一体化是机械与（）Ａ.自动控制技术有机结合的产物Ｂ.伺服驱动技术有机结合的产物Ｃ.电子技术有机结合的产物Ｄ.计算机信息处理技术有机结合的产物2.开发性设计是在既没有参考样板又没有具体设计方案的情形下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象原理按系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计 C.根据抽象原理进行局部更改的设计3.适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象原理进行局部更改的设计4.变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象设计原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象设计原理进行局部更改的设计5.机电一体化与英文单词（）A.Mechanics一致B.Electronics一致C.Mechatronics一致D.Electric-Machine一致二、名词解释题1.机电一体化技术2.机电一体化生产系统3.开发性设计4.变异性设计5.适应性设计三、简述题1.简述机电一体化的发展趋势。
2.简答机电一体化技术的主要特征。
3.机电一体化系统有哪些基本要素？4.简答机电一体化系统的目的功能。
5.机电一体化系统的设计类型有哪些？第1章 机械系统设计一、选择题1.滚珠丝杠副的传动效率高达0.90以上，为滑动丝杠副的（ ）A ．6倍 Ｂ．0.5倍 Ｃ．3～4倍 Ｄ．10～20倍2.滚动直线导轨副的承载能力是平面滚道形式的（ ）A ．23倍 Ｂ．13倍 Ｃ．4倍 Ｄ．33倍3.常将多轴驱动系统的惯性载荷折算成等效的单轴系统，并使折算后的单轴系统与折算前的多轴系统保持（ ）A.动力性能不变B.运动性能不变C.静力性能不变D.稳态性能不变4.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变5.在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC （ ）A.越小其硬度系数就越小B.越大其硬度系数就越小C.越大其硬度系数就越大D.大小与其硬度系数无关6.滚珠丝杆螺母副结构有两类：内循环反向器式和（ ）A.外循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环插管式7.就滚珠丝杠副压杆稳定性和临界转速比较，一端固定一端自由的结构形式（ ）A.比一端固定一端游动的低B.比一端固定一端游动的高C.与一端固定一端游动相等D.为最高8.据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为( ) A.2212i i = B. 2212i i = C. 212i i = D. 212i i = 9.偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变（ ）A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙10.在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的（）A.转动角有关B.步距角有关C.失调角有关D.控制角有关11.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12.齿轮传动机构采取消隙措施，可以消除齿侧间隙及其造成的（）Ａ.换向误差Ｂ.换向死区Ｃ.换向冲击Ｄ.换向阻力13.工作机械的负载特性是工作机械在运行过程中（）A.运行阻力与转速的关系B.运动质量与转速的关系C.功率与转速的关系D.运动惯性与转速的关系14.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变15.滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有（）A.单圆弧型面和抛物线型面B.双圆弧型面和椭圆弧型面C.抛物线型面和椭圆弧型面D.单圆弧型面和双圆弧型面16.导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力（）A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等17.启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的（）A.定位误差B.系统误差C.静态误差D.死区误差18.在设计滚珠丝杠副时工作（）A.越平稳所选载荷系数越大B.条件越恶劣所选载荷系数越小C.条件越恶劣所选载荷系数越大D.条件情况与载荷系数的选取无关19.滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时，其接触角随轴向负荷（ ）A.增大而减小B.增大而增大C.减小而增大D.减小而减小20.在开环步进电机-丝杠系统中，齿轮副传动装置的传动比大小与系统（ ）A.丝杠长度有关B.导轨长度有关C.丝杠导程有关D.导轨刚度有关21.滚珠丝杠副为双圆弧型面螺纹滚道时，其接触角（ ）A.随轴向负荷变化而变化B.随径向负荷变化而变化C.不随轴向负荷而变化D.不随径向负荷变化而变化22.摩擦力引起的死区误差实质上是在驱动力的作用下，传动机构为克服静摩擦力而产生的（ ）A.弹性变形B.局部变形C.屈服变形D.塑性变形二、名词解释题1.失动量2.等效负载转动惯量3.死区误差4.最佳总传动比5.滚珠丝杆螺母副的传动刚度6.峰值综合负载三、简述题1.简述机电一体化传动机构对系统性能的影响。
机电一体化技术试题及复习题答案完美版
<机电一体化复习题>一.填空1. 通常一个较完善的机电一体化系统包含： 动力 、 执行器 、 传感器 、 计算机 和 传动机构 五部分。
2 传感器的静态特性指标主要有： 线性度 、 灵敏度 、 迟滞度 、 分辨力 和 重复度 等。
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。
6.谐波齿轮传动的三个主要部件是： 刚轮 、 柔轮 和 谐波发生器 。
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17. 在谐波齿轮传动中，若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动，则主、从动件转向 相同 。
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。
20、若max ∆是传感器的最大非线性误差、FS y 为输出量的满刻度值，则传感器的线性度可表示为max ∆∕FS y 。
机电一体化系统设计期末习题题目练习
机电一体化系统设计期末复习题一、选择题（每题2分，共50分）1.那些不是结构型传感器A.弹簧管B.双金属片C.水银温度计D. 电感电容2.那些不是物理型传感器的特点A.无中间转换机构B.固体传感C.集成D.体积大3.哪一项不是传感器指标A.类型B. 容量C.体积 B.线性度4.下列哪项对热电偶的说法不正确A.不能测量绝对温度B.利用的是温差效应C.铂电阻属于热电偶D.需要冷端补偿5.传感器的环境参数不包括什么A.环境温度B.湿度C.冲击D.噪音6.传感器的基本性能参数不包括什么A.量程B. 灵敏度C.动态特性D.尺寸7.半闭环伺服结构的特点不包括：A.系统简单B.稳定性好C.调试困难D.成本较低8.际转速1350r/min、电源频率50Hz的交流感应电动机，其转差率是多少？A.0.05B.0.1C.0.15D.0.29.某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相六拍运行时步距角是多少？A. 3°B. 6°C. 2°D.1.5°10.采用PWM驱动系统的优点不包括A.频率高、频带窄B.电流脉动小C.电源的功率因数高D.动态硬度好11.设丝杠导程5mm，2/4相步进电机的步距角为1.8度，半步驱动时的脉冲当量为多少？A. 0.00625mmB.0.0125mmC.0.025mmD.0.05mm12.下列哪一项不是机电一体化系统的主要构成装置A.电子装置B.控制装置C.驱动装置D.机械装置13.下列把一项是出现低速爬行现象不稳定的主要原因A.电压不稳定B.非线性摩擦力C.负载扭矩不稳定D.润滑不良14.滚动导轨预加负载的目的是什么A.防止超速B.消除间隙C.降低噪音D.提高刚度15.哪项不是滚珠丝杠副的主要尺寸参数A.公称直径B.长度C.导程D.行程16.哪项不是机械传动要满足伺服控制的主要要求A.传动精度B.寿命长C. 稳定性D.快速响应性17.下列哪一项属于变异性设计A.没有参照样板的设计B.根据故障查找故障原因C.部更改，适应性变动D.适应于量的方面变更要求，方案功能结构不变18.哪项不是机电一体化产品概念设计的核心内容A.功能B.原理C.结构D.模式19.传统的机电产品的设计注重A.安全系数设计B.功能设计C.机械设计D.电路设计20.PI称为（）控制算法。
机电一体化复习题
机电一体化复习题一、是非判断1、机电产品结构方案设计时遵循传动链最短原则的好处是使传动精度高，而传动性能稳定性降低。
（）2、莫尔条纹具有使栅距的节距误差平均化的特点。
（）3、滚珠丝杠传动的特点是传动效率高、运动具有可逆性、传动精度高、磨损小，使用寿命长、不能自锁。
（）4、采用光电耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。
（）5、动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为行扫描。
（）6、分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。
8位数的分辨率为1/256，10位数的分辨率为1/1024。
（）7、在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统一定是闭环的。
（）8、无源滤波器常采用LC谐振电路或RC网络作为滤波器件。
（）9、机电产品转动惯量大可使机械负载变大，灵敏度下降，但是不影响机械系统的响应速度。
10、执行机构运动循环图可以表明各机构间的配合协调关系。
（）11、机电产品结构设计是从：定量到定性，具体到抽象，粗略到精细的过程结构设计满足的目标：保证功能、提高性能、降低成本。
（）12、双频激光干涉仪是同一激光器发出的光分成幅值不同的两束光产生干涉。
得到的是按幅值变化的交流调频信号，信噪比高，可实现高分辨率测量（）。
13、滚珠丝杠传动中，当丝杠改变转动方向时，间隙会使运动产生空程，从而影响机构的传动精度。
（）14、采用光电耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。
（）15、键码识别就是判断闭合键的代码，通常有2种方法，一种是静态检测法——称为编码键盘；另一种是动态检测法——成为非编码键盘。
（）16、选用D/A芯片时位数愈多精度愈高，其转换的时间愈长。
17、在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统不一定是闭环的。
（）18、在微机检测系统的输入通道中，采样/保持（S/H）电路可有可无。