西南交通大学机电一体化专业课第2次作业

一、主观题(共38道小题)1.在时间域研究测试系统动态特性的数学模型为______，在频率域研究动态特性的数学模型为______，在复数域为______。

参考答案：微分方程频率响应函数传递函数2.参考答案：3.在时间域内，系统实现不失真测试的条件为：________，在频率域内，系统实现不失真测试的条件为：___________。

参考答案：4.什么是传递函数？请简述传递函数的特点。

参考答案：5.参考答案：6.什么是负载效应？试举一例简单分析。

参考答案：答：某装置（系统）由于后接另一装置而产生的种种现象，称为负载效应。

原因：多环节串联、并联之后，各环节之间可能会产生相互影响，发生能量交换，故整个系统对外表现的特性就不再简单的等于各环节特性的相加或相乘。

减轻负载效应的措施：（1）提高后续环节的输入阻抗（2）加入阻抗变换电路（3）使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前一环节吸取能量7.想用一个一阶系统做100Hz余弦信号的测量，如要求限制振幅误差在3%以内，则时间常数应取多少？若用该系统测试50Hz正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少？参考答案：8.参考答案：9.参考答案：10.传感器是指______的器件或装置，主要组成部分包括____元件和____元件。

参考答案：能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用信号输出敏感转换11.你学过的可实现非接触式测量的传感器有______、______，能量控制型的传感器有______、______，能量转换型的传感器有______，能够用来测量加速度的传感器有______、______等。

参考答案：电容传感器、热电偶传感器电容传感器、电感传感器热电偶传感器电容传感器、电阻传感器12.从材料来看，常用的应变片包括______和______，它们的工作原理分别为______和______，能够测量的非电物理量包括______和______等参考答案：金属应变片半导体应变片应变效应压阻效应位移力13.直流电桥的四个桥臂按顺时针方向依次为R1、R2、R3、R4，则该电桥的平衡条件为_______参考答案：14.电感式传感器是利用电磁线圈的____和_____现象来进行工作的，能够测量的非电物理量包括____,__ __,____等。

西南交《专业概论（机电一体化类）》在线作业一
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（）。

A:机械特性
B:调节特性
C:力矩特性
D:转速特性
参考选项：B
加速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
参考选项：A
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
参考选项：B
一台采用五相十拍的步进电机，测得转速为100r/min，已知转子有48齿，其进距角为（）。

A:1.5
B:0.75
C:0.375
D:800
参考选项：B
34.在数控系统中，复杂的连续轨迹常采用（）方法实现。

A:插补
B:切割
C:画线
D:自动
参考选项：A
步进电机，又称为电脉冲马达，是通过（）决定转角位移的一种伺服电机。

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。

电机与拖动I第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)1.1、若硅钢片的接缝增大，则其磁阻（）(A) 增大(B) 减小(C) 基本不变(D) 不一定正确答案：A解答参考：2.电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场(A) 不存在(B) 存在(C) 不好确定正确答案：B解答参考：3.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。

(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 任何磁路正确答案：A解答参考：4.直流电动机的额定功率指（）(A) 转轴上吸收的机械功率(B) 转轴上输出的机械功率(C) 电枢端口吸收的电功率(D) 电枢端口输出的电功率正确答案：B解答参考：5.直流电机的铁耗产生在（）。

(A) 电枢铁芯(B) 主磁极铁芯(C) 电机机座(D) 电枢绕组正确答案：A解答参考：三、判断题(判断正误，共4道小题)6.电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。

正确答案：说法正确解答参考：7.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。

正确答案：说法错误解答参考：8.铁芯叠片越厚，铁耗越小。

正确答案：说法错误解答参考：9.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。

正确答案：说法错误解答参考：四、主观题(共8道小题)10.什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？参考答案：答：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。

反应为去磁及磁场畸变。

11.如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的T em、n、E、U 的方向有何不同？能量转换关系如何?参考答案：答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。

当E>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。

发电状态时T em与n反向，E与I a同向，反向；电动机T em与n同向，E与I a、U a反向。

发电机从机械能转化为与Ua电能，电动机从电能转化为机械能。

一、填空题（每一空格1分，共20分） 1、直流电机按励磁方式的不同可分为可分为他励、并励、串励、复励四种。

2、三相异步电动机的转子转速2n 是略 低 于旋转磁场的转速1n ，1n 与2n 的差称为相对转子转速。

3、同步电动机是一种交流电机，其 转子 的转速始终与 定子旋转磁场的转速 相 同。

4、热继电器的整定电流约等于电动机的额定电流。

56、按异步电动机转子的结构形式,可把异步电动机分为线绕式和笼型两类。

7、交流伺服电动机常用的控制方式有位置控制、速度控制 和转矩控制。

8、三相笼型异步电动机降压起动的方法包括定子绕组串电阻（电抗）起动、 Y —△降压起动 、自耦变压器降压起动三种。

二、判断题（每小题2分，共10分）1、直流电动机反接制动时，当电动机转速接近于零时，就应立即切断电源，防止电动机过载。

···································································································································（ 错 ）2、小容量笼型异步电动机可直接起动，不必考虑电源容量。

&机械制造基础线下作业第一次作业一、主观题(共8道小题)1.车外圆时，已知工件转速n=320r/min，车刀移动速度v f=64mm/min，试求切削速度v c，进给量f，背吃刀量a p。

已知待加工表面直径100mm, 已加工表面直径94mm.答：V=s f=s ap=3mm2.已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图。

%1）端面车刀：γ0=15°α0=10°κr=45°κr’=45°2）切断刀：γ0=10°α0=6°κr=90°κr’=20°3）外圆车刀：γ0=15°α0=8°κr=75°κr’=15°答：（1）（2）（3）3.实现切削加工的必要条件是什么：答：切削运动，刀具材料，刀具角度加工方法机床主运动进给运动；车卧式车床立式车床工件的旋转运动刀具的纵向或横向进给钻台式钻床立式钻床摇臂钻床刀具的旋转运动￥刀具的轴向进给镗卧式镗床(坐标镗床)刀具的旋转运动工作台纵向进给或横向进给刀具径向或轴向进给铣立式铣床、卧式铣床》刀具的旋转运动工作台纵向、横向和垂直进给刨牛头刨床龙门刨床刀具的往复移动工作台的往复移动工作台横向进给!刀架水平或垂直进给插插床(圆形工作台)刀具的往复移动工作台纵向、横向和圆周进给拉拉床(拉刀)刀具的轴向移动！] 5.刀具常用三种刀具材料（高速钢、硬质合金及碳素工具钢）的特点及适用条件是什么。

答：%6.切削三要素包括那些各自的定义是什么答：切削速度，进给量，切削深度，切削速度:在单位时间内,刀具(或工件)沿主运动方向的相对位移.进给量:主运动在每行程(或每转)内,工件与刀具之间沿进给运动方向的相对位移.切削深度:工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离,即在垂直于进给运动的方向上测量的主切削刃切入工件的深度,单位 mm。

7.刀具角度的参考坐标系有哪三个平面组成如何定义答：基面，切削平面，主剖面基面：通过切削刃某选定点，与主运动假定方向相垂直的平面。

17春西南交《电机与拖动II》在线作业二答案一、单选题（共5 道试题，共35 分。

）1. 同步电机气隙增大时，其同步电抗（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定正确答案：2. 三相异步电动机当转子不动时，定转子的频率关系是（）A. f1=f2B. f1＜f2C. f1＞f2D. f2=0正确答案：3. 三相同步发电机接成Y接可改善电动势波形，这是因为（）A. 获得了中性点B. 消除了零序电流C. 消除了线电动势中的三次谐波D. 消除了相电动势中的三次谐波正确答案：4. 三相异步电动机,降压起动时( )A. 起动电流增大,起动转矩增大B. 起动电流减小,起动转矩增大C. 起动电流增大,起动转矩减小D. 起动电流减小,起动转矩减小正确答案：5. 三相异步电动机采用直接起动方式时，在空载时的启动电流与负载时的启动电流相比较，应为（）A. 空载时小于负载时B. 负载时小于空载时C. 一样大正确答案：西南交《电机与拖动II》在线作业二答案二、多选题（共2 道试题，共14 分。

）1. 一台三相异步电动机运行转差率为0.25,此时通过气隙传递的功率有( )[不选全或者选错,不算完成]A. 25%是转子铜耗B. 75%是转子铜耗C. 75%是输出功率D. 75%是总机械功率正确答案：2. 一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩,当提升某重物时,负载转矩TL=TN,电动机转速为nN=710r/min,忽略传动机构的损耗。

现要以相同的速度把该重物下放,可以采用的办法是( )[不选全或者选错,不算完成]A. 降低交流电动机的电源电压B. 切除交流电源,在定子绕组通入直流电源C. 对调定子绕组任意两出线端D. 转子绕组中串入三相对称电阻正确答案：西南交《电机与拖动II》在线作业二答案三、判断题（共7 道试题，共49 分。

）1. 在异步电动机的变极调速中，当改变定子绕组接线时，必须同时改变定子绕组的相序。

（）A. 错误B. 正确正确答案：2. 电枢铁芯用来嵌置电枢绕组。

电机与拖动I第1次作业求发电机额定负载时：（1）电磁功率与电磁转矩；（2）输入功率；（3）效率。

参考答案：,,15.一台并励直流电动机的额定数据如下:PN=17KW,UN=220V,nN=3000r/m,IN=88.9A,电枢回路电阻 ra=0.0896Ω，励磁回路电阻R f=181.5Ω，若忽略电枢反应的影响，试求：1)电动机的额定输出转矩；2)在额定负载时的电磁转矩；3)额定负载时的效率；4)在理想空载（I a=0）时的转速；5)当电枢回路串入一电阻R=0.15Ω时，在额定转速时的转矩。

参考答案：解（1）N·m（2）A,VwN·m（3）N·mw＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5＝19557.7 w（4）（5）因为调速前后Tem不变，所以Ia不变16.何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？参考答案：答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压降开始不能忽略，此时随着励磁磁动势的增加，主磁通的增加渐渐变慢，电机进入饱和状态。

由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。

17.电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？试比较交流磁路和直流磁路的异同点。

参考答案：答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。

直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势电机与拖动I第2次作业本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共6道小题)1.如果并励直流发电机转速上升20%，则无载时发电机端电压升高（）(A) 20%(B) 小于20%(C) 大于20%(D) 以上所说都不对正确答案：C解答参考：2.一台四极直流发电机，单迭绕组，额定功率为20kW，现将其改接为单波绕组，则电机的额定功率为（）(A) 减少一半(B) 保持不变四、主观题(共4道小题)14.一台并励直流电动机，PN＝100kw，UN＝220V，n＝550r/m在750C时电枢回路电阻ra＝0.022欧，励磁回路电阻rf＝27.5欧，2＝2V，额定负载时的效率为88％，试求电机空载时的电流。

《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。

（×）2.系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。

（√）3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。

（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。

（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。

（×）6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。

（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

（×）8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。

（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

（√）11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。

（√）×12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。

（√）×二、单选题1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。

A．游标卡尺B．电话C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。

机电一体化技术课后习题答案第一章绪论1-1 简述机电一体化的含义答：机电一体化是在机械的主功能、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的系统的总称。

1-2 机电一体化产品的主要组成、作用及其特点是什么？答：1．机械本体2．动力源3．检测和传感装置4．控制与信息处理装置5．执行机构机械本体用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理的结合起来，形成有机的整体。

动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。

传感与检测系统将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。

执行装置在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。

1-3 机电一体化产品的分类有哪些？答：1．数控机械类2．电子设备类3．机电结合类4．电液伺服类5．信息控制类1-4 您在生活中还遇到哪些机电一体化产品？试分析其组成及功能。

答：工业机器人等。

工业机器人一般由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成。

各系统功能如下所述。

1）机械系统。

该系统主要是完成抓取工件（或工具）实现所需运动的机械部件，包括手部、腕部、臂部、机身以及行走机构。

2）驱动系统。

驱动系统的作用是向机械系统（即执行机构）提供动力。

随驱动目标的不同，驱动系统的传动方式有液动、气动、电动和机械式四种。

3）控制系统。

控制系统是机器人的指挥中心，它控制机器人按规定的程序运动。

控制系统可记忆各种指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间等），同时按指令信息向各执行元件发出指令；必要时还可对机器人动作进行监视，当动作有误或发生故障时即发出警报信号。

4）检测传感系统。

它主要检测机器人机械系统的运动位置、状态，并随时将机械系统的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使机械系统以一定的精度达到设定的位置状态。

西南交大第二学期高升专电工技术基础A客观题作业1 2次2页西南交大第二学期高升专电工技术基础a客观题作业1-2次2页基本电气技术A1-2操作第一次作业一、单选题（只有一个选项正确，共10个问题）1.电路如图1-67所示，流过电阻的电流i为().（b）正确答案：b2.在图1-71所示的感应电路中，电压和电流之间的正确关系应为()。

（b）正确答案：b3.电路如图1-75所示。

如果已知电源电压U=9V、电阻R=3W、R1=6W、R2=3W，则电流I值为（）。

（d）正确答案：d4.电路如图1-81所示。

试着计算电流源提供的功是多少率为()。

（d） 12W正确答案：d5.已知某电路的正弦电压u(t)与正弦电流i(t)的相位差为30°，电路呈容性，则电压u(t)与电流i(t)的相位关系为（）。

(a)u(t)滞后i(t)相位30°正确答案：a六图3-63所示正弦交流电路中，已知，，v，则电压力源的有效值约为（）。

(a)283v正确答案：a7.电路如图5-49所示，换路前电路处于稳态，在时当开关S闭合时，电路的初始电流为（）。

(a)0a正确答案：a八电路如图5-53所示，换路前电路处于稳态，当开关S闭合时，电路的初始电流为（）。

(d)4a正确答案：d九电路如图5-55所示，在时开关s闭合，则切换后电路的时间常数为（）。

（d） 15C正确答案：d10.将电路如图2-59a所示用图2-59b所示的等效电压源替代，则等效电压源的参数为()。

(d)us=-18v，r=3?正确答案：d第二次作业：一、单选题（只有一个选项正确，共10个问题）1.电路如图1-68所示。

理想电流源的终端电压U随外部电源而变化阻r的增大而()。

(a)增大正确答案：a一2.电路如图1-72所示。

当电阻R1增加时，电流I将减小（）。

(c)不变正确答案：c三电路如图1-76a所示，当电路改接为在图1-76b中，其电阻R上的电压为（）。