机电一体化复习题he

《机电一体化技术》试卷(一)考试方法：闭卷考试时间１２０分钟共２页第1页——————————————————————————————————————一、名词解释(每小题2分，共10分)1. 测量2.灵敏度3. 压电效应4. 动态误差5. 传感器二、填空题（每小题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。

2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________，__________ ，__________。

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___________________________________。

4. 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_______________________。

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 ______________________ ，使它们同步协调到达目标点。

6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。

7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。

8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。

9. 复合控制器必定具有__________________________________。

10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。

五、问答题（每小题10分，共30分)1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?2. 什么是步进电机的使用特性?3. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?六、分析计算题(每小题10分，共20分)1. 三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少?步距角为多少?2. 采用PLC设计二个电磁阀A、B工作的系统1) 按钮x1为A电磁阀打开，按钮x2为A电磁阀关闭(输出y1);2) 按钮x3为B电磁阀打开，按钮x4为B电磁阀关闭(输出y2);3) 只有B电磁阀在工作中，A电磁阀才能工作。

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。

一、名词解释1、机电一体化：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，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分，能把各种不同的非电量转换成电量，对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变成系统可识别的电信号，传递给控制单元。

4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机，其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。

输入的电压信号又称控制信号或控制电压，改变控制信号可以改变电动机的转速及转向，驱动工作机构完成所要求的各种动作。

5、感应同步器:感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。

6、人机接口：人机接口（HMI）是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口，主要完成输入和输出两方面的工作。

7、PLC：可编程控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置，广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。

8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。

9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程，包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。

一、名词解释1、机电一体化：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，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分，能把各种不同的非电量转换成电量，对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变成系统可识别的电信号，传递给控制单元。

4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机，其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。

输入的电压信号又称控制信号或控制电压，改变控制信号可以改变电动机的转速及转向，驱动工作机构完成所要求的各种动作。

5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。

6、人机接口：人机接口（HMI）是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口，主要完成输入和输出两方面的工作。

7、PLC：可编程控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置，广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。

8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。

9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程，包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。

名词解释1.测量2.灵敏度3.压电效应4.动态误差5.传感器6、线性度7、伺服控制系统8、三相六拍通电方式9、传感器10、系统精度11.机电一体化12.自动控制13.开环控制系统14.逆变器15.PWM16柔性制造系统17、静态设计18、系统软件19、感应同步器20伺服控制21闭环控制系统22逆变器23SPWM24.分辨力25.永磁同步电动机26.复合控制器27检测传感器28伺服电动机29静压轴承30静压导轨31屏蔽32直接存储器存取（DMA）33、中断34、共模干扰35、伺服控制技术36、串行通信37变频调速38.FMS39.响应特性40.敏感元件41.压电效应42.单片机43.I/O接口44.I/O通道45.串行通信填空题1. 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.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________________。

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.某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___增加和缩小__________________。

8.累计式定时器工作时有_______2_______________________。

9.复合控制器必定具有_____前馈控制器________。

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 (52)二、简答题每题5分,共30分 (53)三、计算题共20分将本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)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;3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度;4. 一般来说,伺服系统的执行元件主要分为电磁式液压式气压式和其它等四大类型;5. 在SPWM变频调速系统中,通常载波是等腰三角波 , 而调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速：a)基频额定频率以下的恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式;b)基频额定频率以上的弱磁通变频调速,属于恒功率调速方式;7. 开环步进电动机控制系统,主要由. 环形分配器功率驱动器步进电机等组成;8. 实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1计算机软件2 硬件分配,3专用环形分配器9. 根据计算机在控制中的应用方式,把计算机控制系统分为四类：1操作指导控制系统2直接控制系统3监督计算机控制系统4分级计算机控制系统10．应用于工业控制的计算机主要有：1单片机 2PLC,3总线工控机等类型;11.干扰传播途径有二种方式,其中传导耦合方式：干扰信号能量以电压或电流的形式,通过金属导体传递;12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、隔离滤波接地合理布局和软件抗干扰技术;13. 电场屏蔽----通常用铜、铝等导电性能良好的金属材料作屏蔽体,并应保持良好接地;14．根据频率特性解释下列滤波器的作用：1低通滤波器：只让低频成分通过,而高于截止频率成分受到抑制、衰减,不让通过;2带通滤波器：只让某一频带内的成分通过,而低于上截止频率成分和高于_下截止频率成分的成分抑制,不让通过;五、简答题1. 试简述光电式转速传感器的测量原理;2. 试述可编程控制器的工作原理;3. 在模拟输入通道中,采样/保持器有什么作用是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器为什么4. 柔性制造系统的主要特点有哪些5 步进电动机是什么电机它的驱动电路的功能是什么6. 伺服控制系统一般包括哪几个部分每部分能实现何种功能六、解答题每小题5分,共40分1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素;2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成;4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式;5．简述伺服系统的结构组成;6．DAC0832有哪三种输入工作方式有哪二种输出工作方式7. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求：1步进电机的步距角； 2脉冲电源的频率;8. 测量某加热炉温度范围为100~1124℃,线性温度变送器输出0~5V,用ADC0809转换器输入到微机控制系统中,试求测量该温度环境的分辨率和精度;七、计算题1. 某光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米若经四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少测量分辨率是多少2. 若12位A/D转换器的参考电压是± 2 .5V,试求出其采样量化单位q ;若输入信号为1V,问转换后的输出数据值是多少;八、综合应用题每小题15分,共30分1.分析下图调整齿侧间隙的原理1、4－锥齿轮2、3－键5－压簧 6－螺母 7－轴2、周向弹簧调整法2. 分析下图差动螺旋传动原理设螺杆3左、右两段螺纹的旋向相同,且导程分别为Ph1和Ph2;2为可动螺母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;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,如图所示;若处于停止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,通常由专门的电路或计算机来实现；控制器通常是计算机或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、解答题每小题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=360/2524=1.5º2 f=400Hz8. 4 ℃ ; +2℃;七、计算题1 100：1=400：хx=4 mm四细分：400：1=400：хx=1mm分辨率：1÷400=2.5μm2 q=f max －f min /2i =5/212=0.00122n=3.5/0.00122=28692869化为二进制为101100110101八、综合应用题 每小题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调节;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ϕ角时,可动螺母2的移动距离为)(212h h P P l -=πϕ 1如果P h1与P h2相差很小,则 L 很小;因此差动螺旋常用于各种微动装置中;若螺杆3左、右两段螺纹的旋向相反,则当螺杆转动ϕ角时,可动螺母2的 移动距离为 )(212h h P P l +=πϕ2可见,此时差动螺旋变成快速移动螺旋,即螺母2相对螺母1快速趋近或离开;这种螺旋装置用于要求快速夹紧的夹具或锁紧装置中;机电一体化技术试题一、填空每空2分,共20分1.机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、和组成;3．在小功率传动链中,为使总的折算惯量最小,各级传动比分配应遵守原则;4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等部分构成;5．传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度;二、简答题每题4分,共20分1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度2．机电一体化相关技术有哪些 3．转动惯量对传动系统有哪些影响4．简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容; 5．简述A／D、D／A接口的功能;三、分析题20分1．已知数控机床控制系统如图所示,试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素2．试分析图示传动系统中,齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响四、计算题24分1．如图所示电机驱动系统,已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝1000N,最大加速度为10m／s2’,丝杠直径为d＝20mm,导程t＝4mm,齿轮减速比为i=5,总效率为ŋ=30％,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动力矩;2．已知某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动,已知工作台的行程L=250mm,丝杠导程t＝4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为o．005mm忽略齿轮和丝杠的传动误差;1试采用高速端测量方法,确定旋转编码器的每转脉冲数‘2若将传感器与丝杠的端部直接相连,n;=500脉冲／转的旋转编码器是否合用;五、综合题16分已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,确定整系统的控制方案、画出控制系统原理图;至少提出两个方案答案及评分标准供参考一、填空每空2分,共20分1.办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、简答题每题4分,共20分1．答：机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度;2．答：机电一体化相关技术有：机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术;3．答：转动惯量增大使机械负载增加,功率消耗大；使系统相应速度变慢,降低灵敏度；使系统固有频率下降,容易产生谐振;4．答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计：程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计;5．答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量;D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号;三、分析题20分1.10分解答：图中各部可分为：(1)控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示；2测试传感部分：光电编码器、信号处理；3能源：电源；4驱动部分：功放、电机；5执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台2．10分解答：齿轮传动链位于电机之后,前向通道的闭环之外,其传动误差的低频分量和高频分量都不能通过闭环控制来消除,都会影响输出精度;四、计算题24分1．12分解： 1计算负载力 4分负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成1高速端测量设传感器的每转脉冲数为,n,每个脉冲对应工作台的位移为满足题目要求;2低速端测量传感器直接与丝杠连接,与减速比无关可知”;＝500脉冲／转的编码器不合用;五、综合题16分解：可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制;具体可以有下三种方案：1工业PC机集中控制方案：用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制,包括任务管理和三个自由度的伺服控制,系统原理图如下;2工业PC机、单片机分级控制方案：用一台工业PC机与三个单片机通信,对三个单片机实现管理,每个单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下;3单片机、单片机分级控制方案：用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信,对三个从单片机实现管理,每个从单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下;评分标准：正确回答出三种方案之中的任意两个即可得满分;机电一体化复习题一、名词解释1、机电一体化：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,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术;2、柔性制造系统：柔性制造系统Flexible Manufacturing System是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化;3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元;4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变;输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作;5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件,有直线和圆盘式两种,分别用作检测直线位移和转角;6、人机接口：人机接口HMI是操作者与机电系统主要是控制微机之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作;7、PLC：可编程控制器Programmable Logical Controller简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中;8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能;9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等;10、MPS系统：模块化生产加工系统Modular Production System简称MPS 系统,它是德国FESTO公司结合现代工业的特点研制开发的模拟自动化生产过程,集机械、电子、传感器、气动、通信为一体的高度集成的机电一体化装置;二、填空题1、电感式传感器是一种把微小位移变化量转变成电感变化量的位移传感器;2、光电编码器根据结构可分为增量式和绝对式;3、热电阻温度传感器的工作原理是基于金属的热电阻效应;4、热电偶温度传感器的工作原理是基于物体的热电效应;5、对伺服系统的技术要求是系统精度、稳定性、响应特性、工作频率;6、液压系统一般包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分;7、典型的气动驱动系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件组成;8、机电控制系统的机械装置主要包括传动机构、导向机构和执行器三个部分;9、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计、动态设计;10、欠电流继电器利用其常开触点串接在被控线路中起欠流保护;11、过电流继电器利用其常闭触点串接在被控线路中起过流保护;12、接口的基本功能主要有数据格式转换、放大、通信联络;13、伺服系统的基本组成包括控制器、执行环节、检测装置、比较环节;14、工作接地分为一点接地、多点接地;15、机电一体化产品按用途可以划分为办公机电一体化产品、产业机电一体化产品和民用机电一体化产品;16、典型的可编程控制器由编程器、微处理器、存储器、电源和输入／输出接口等部分构成;17、S7-200 PLC的控制程序通常由用户程序、数据块和参数组成;18、PLC根据数据传输方式分为并行和串行通信通信方式;19、PLC的串行通信接口有RS232C、RS485、RS422;20、S7-200的通信协议为PPI协议;21、交-直-交变频器的内部电路主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路和控制电路组成;22、机电一体化系统常用的能源有电力源、液压源和气压源;三、简答题1. 机电一体化系统的基本构成要素有哪些答：一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素：机械本体、动力源、传感装置、驱动执行机构、控制器等,各要素和环节之间通过接口相联系;2. 测试传感部分的作用答：测试传感部分的作用：对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息;3. 传感器是如何分类的答：传感器的分类方法有如下几种：按用途、工作原理、变换原理、输出信号性质分类;4. 简述步进电动机驱动电路的组成;答：步进电动机的驱动电路由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和脉冲放大器组成;5. 简述直流伺服电机两种控制方式的特点;答：直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩;采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变,其电枢电流可以达到额定值,相应的输出转矩也可以达到额定值,因而这种方式又被称为恒转矩调速方式;而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速;由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式;6. 为什么说接触器自锁线路具有欠压和失压的保护作用当失压和欠压时,接触器线圈的电磁吸引力消失或不足,接触器触点释放,断开控制线路,从而使电动机主电路断开;7. 简述PLC系统与继电器接触器控制系统的区别;。

一、名词解释1、机电一体化：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，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分，能把各种不同的非电量转换成电量，对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变成系统可识别的电信号，传递给控制单元。

4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机，其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。

输入的电压信号又称控制信号或控制电压，改变控制信号可以改变电动机的转速及转向，驱动工作机构完成所要求的各种动作。

5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。

6、人机接口：人机接口（HMI）是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口，主要完成输入和输出两方面的工作。

7、PLC：可编程控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置，广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。

8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能。

9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程，包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等。

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。

第一章绪论1.机电一体化的2个狭义概念、1个广义概念狭义：（1）机电一体化是利用计算机的信息处理功能对机械进行各种控制的技术。

（2）机电一体化是利用电子、信息（包括传感器、控制、计算机等）技术使机械柔性化和智能化的技术。

广义上可以简要概括为“机械工程与电子工程相结合的技术，以及应用这些技术的机械电子装路”。

2.机电一体化系统的基本组成与控制方式（1）机电一体化系统的基本组成①机械部分（机构要素）：像机器人的机械手那样实现目标动作。

②执行装路（能量转换要素）：将信息转换为力和能量，驱动机械部分运动。

③传感器（检测要素）：对机械运动结果进行测量、监控和反馈。

④控制装路（控制要素）：对控制信息和反馈信息进行处理，向执行装路发出动作指令。

（下面的图要求会画）控制器IT ----------- L |11，显示務I1—II卫幫机：—o 一!巾‘一执行養置I—「持动机构］一0—》------------------------- 传感毒＜--------------------------图2.2机电一怵化系统的组成（2）控制方式:开环：系统中无位路反馈，也没有位路检测元件。

②闭环：电动机带有速度反馈装路，被控对象装有位移测量元件。

③半闭环：这类系统的位路检测元件不是直接安装在进给系统的最终运动部件上，而是经过中间机械传动部件的位路转换，称为间接测量。

3.对比分析机械调速器与电子调速器(1)机械式调速器利用了著名的离心力原理，完全由机械零件构成，必须在准确得知各零件的重量和摩擦系数的基础上，通过选择和调整重锤及弹簧来进行精确控制。

优点：简单易制，调整及维护比较方便；但是灵敏度和调节特性较差。

且柔性差；(2)电子调速器：与机械调速器相比，电子调速器调速精度高，灵敏度也高，易实现自动化等优点，只要改变设定值和电路或者改变软件就可以选择采用P、I、D PI、PID，甚至更高级的控制，对于实现最佳控制具有很好的柔性。

机电一体化复习题一、名词解释ﻫ1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 1 Ｃ.－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。

3. 在伺服系统中,在满足系统工作要求的情况下,首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。

机电一体化复习题百度文库机电一体化复习题百度文库机电一体化是指机械与电气控制的结合，是现代工业制造中的一种重要技术。

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本文将介绍一些常见的机电一体化复习题，并探讨如何有效利用百度文库进行学习。

一、机电一体化基础知识复习题1. 什么是机电一体化？2. 机电一体化的优势有哪些？3. 机电一体化系统的组成部分有哪些？4. 什么是传感器？它在机电一体化系统中的作用是什么？5. 什么是PLC？它在机电一体化系统中的作用是什么？6. 什么是伺服电机？它在机电一体化系统中的作用是什么？二、机电一体化控制系统复习题1. 什么是闭环控制系统？它与开环控制系统有何区别？2. 什么是PID控制器？它的工作原理是什么？3. 什么是模糊控制？它与传统控制方法有何不同？4. 什么是PLC控制系统？它在机电一体化中的应用有哪些？5. 什么是HMI？它在机电一体化控制系统中的作用是什么？6. 什么是机器视觉系统？它在机电一体化控制系统中的应用有哪些？三、机电一体化应用案例分析1. 请列举几个机电一体化在工业制造中的应用案例。

2. 请描述一个机电一体化应用案例的工作原理和实现过程。

3. 机电一体化在智能家居领域的应用有哪些？请举例说明。

4. 机电一体化在医疗设备中的应用有哪些？请举例说明。

5. 机电一体化在交通运输领域的应用有哪些？请举例说明。

四、如何有效利用百度文库进行机电一体化学习1. 使用关键词进行搜索，如“机电一体化复习题”、“机电一体化案例分析”等。

2. 阅读文档时，注意筛选高质量的文档，可以通过查看文档的下载量、评分和评论来判断。

3. 与他人交流，可以在百度文库的评论区留言，与其他学习者讨论问题，互相学习。

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5. 制定学习计划，将百度文库中的复习题和案例分析整理成笔记，方便复习和回顾。

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。

（×）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<s1C.-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。

3.在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。

4.一般来说，伺服系统的执行元件主要分为电磁式液压式气压式和其它等四大类型。

综合练习（一）一、名词解释（每小题4分，共20分）1.机电一体化：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的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最佳化而建立起来的一门新的科学技术。

2•传感器：是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。

3•伺服控制系统：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。

4.可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

二、填空题（每小题1分，共20分）2•伺服系统中，通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应速_______ 度。

3•机身结构设计中，肋板的布置形式可分为纵向肋板、横向肋板和斜置肋板三种。

4.某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角0 =0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_20mm_。

5.柔性制造系统可分为四个系统，分别为加工系统、物料系统、能量系统和信息系统。

6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是：光电隔离，变压器隔离，继电器隔离。

7 .工作接地分为_一点接地、多点接地。

&某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_。

三、选择题（每小题2分，共20分）1.STD总线是一个通用工业控制的多少位微型机总线？（ B ）A. 4 位B. 8 位C. 16位D. 32位2.加速度传感器的基本力学模型是（A ）A.阻尼一质量系统B.弹簧一质量系统C.弹簧一阻尼系统D.忙熊系誑3.齿轮传动的总等效惯量与传动级数（C ）A.有关B.无关C.在一定级数内有关D.圧一细数内无关4.A/D转换接口属于（B ）。

A.人机接口B佥测通道C.控制通道D系统间通道5.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6.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7.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（B ）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&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9 .具有某种智能功能的工业机器人属于（B ）。

一、单项选择题 考10题20分1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪,其产生的年代为 AA ．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代 2. “机电一体化”在国外被称为CA ．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A 和B 3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是DA ．提供动力Ｂ．传递运动Ｃ．传递动力 Ｄ．A 、B 和Ｃ 4. 时域函数αt e -=f(t)的拉普拉斯变换为CA ．s1 Ｂ．αα+sＣ．α+s 1 Ｄ．α15. 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 6. 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7. 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B 8. 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DA ．60°Ｂ．45°Ｃ．0°Ｄ． 90° 9. 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CA ．yxＢ．yx ∆∆ Ｃ．xy ∆∆ Ｄ．xy10. 在滚珠丝杠副中,公式IEMl ES Pl L π2200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的AA ．刚度 Ｂ．强度 Ｃ．塑性变形 Ｄ．疲劳点蚀 11. 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 A ．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．4 12. MCS —51的每个机器周期包含状态周期数为 DA ．12 Ｂ．24 Ｃ．10 Ｄ．6 13.在滚珠丝杠副的标准中,最高的精度等级是AA ．1级Ｂ．10级Ｃ．7级Ｄ．C 级 14. 在可编程控制器梯形图的编程中,继电器线圈左侧触点的数目为 DA ．0Ｂ．>3Ｃ．<2Ｄ． ≥1 15. 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 AA ．θWB≈Ｂ．θWB >Ｃ．θWB <Ｄ．θWB 5.1≈16. 差动变压器式电感传感器属于CA ．涡流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可变磁阻式17. 结构设计中力流变化急剧的地方说明其应力集中BA ．平缓Ｂ．严重Ｃ．不存在Ｄ．可以消失 18. 在自动控制系统中,伺服电机通常用于控制系统的BA ．开环控制 Ｂ．C 和D Ｃ．全闭环控制 Ｄ．半闭环控制 19. 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AA ．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60° 20. 在同步齿型带传动中,节线的长度在工作过程中AA ．不变Ｂ．变长Ｃ．变短Ｄ．几乎不变 1. 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 2. 计算机集成制造系统包括DA ．CAD 、CAPP 、CAM Ｂ．FMS Ｃ．计算机辅助生产管理 Ｄ．A 、B 和C3. 时域函数t t f ωsin )(=的拉普拉斯变换为CA ．ω+21sＢ．αω+s Ｃ．22ωω+s Ｄ．22ω+s s4. 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5. 周转轮系中的行星轮系和差动轮系的自由度分别为 AA ．1,2 Ｂ．2,1 Ｃ．1,1 Ｄ．2,2 6. 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BA ．转速特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．机械特性7. 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 8. 在双波谐波齿轮传动中,通常刚轮与柔轮的齿数差是 C A ．1 Ｂ．3 Ｃ．2 Ｄ．4 9. 谐波齿轮的齿形若为直线齿廓,则其压力角通常为B A ．20° Ｂ．° Ｃ．25° Ｄ．15°10. 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11. 在MCS —51中,MOV 指令用于访问BA ．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12. 在两级齿轮传动中,若传动比的分配方案是21i i =,则其遵循的原则是AA ．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13. 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C 14. 在MCS —51单片机中,用于对外部程序存储器读的信号是AA ．PSEN Ｂ．RDＣ．WRＤ．ALE15. 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AA ．倍Ｂ．2倍 Ｃ．倍Ｄ．不变16. 在槽轮机构中,反应槽轮运动时间与静止时间之比的时间常数t K 为 CA ．24+=Z K tＢ．231+-=Z K tＣ．241+-=Z K tＤ．ZK t 4=17. 传感器在零输入状态下,输出值的变化称为传感器的 CA ．线性度 Ｂ．精确度 Ｃ．零漂 Ｄ．分辨率 18. 在自动控制系统中,步进电机通常用于控制系统的CA ．半闭环控制 Ｂ．闭环控制 Ｃ．开环控制 Ｄ．前馈控制 19. 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 BA ．调整径向间隙 Ｂ．预紧 Ｃ．预加载荷 Ｄ．表面清洗20. 感应同步器可用于检测DA ．位置Ｂ．加速度Ｃ．速度Ｄ．位移一．选择题1． 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2． 描写静态系统的数学模型是 AA. 代数方程B. 微分方程C. 线性方程D. 常系数线性微分方程3．描写动态系统的数学模型是 AA. 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4． 齿轮传动的总等效惯量随传动级数的 AA. 增加而减小B. 增加而增加C. 减小而减小D. 变化而不变5． 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 CA. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关6． 某伺服电动机最高大输出转矩为5N ·m,通过齿轮系5:1减速,可带动 A的最大转 矩负载;A. 25N ·mB. 50 N ·mC. N ·mD. N ·m7. 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 C A. 72m/min B. 7.2m/min C. 5m/min D. 3.6m/min 8． 某光栅的条纹密度是100条/mm,光栅条纹间的夹角0.001θ=弧度,则莫尔条纹的宽度是BA. 100mmB. 20mmC. 10mmD. 0.1mm9. 直流测速发电机输出的是与转速 CA. 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10．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11．直流伺服电动机的理想空载转速为 A A.a e u k B.e ak uC. a tu k D.a au R12． 某步进电动机有48个齿,采用五相五拍方式运行,其步距角为 B A. 0.75oB. 1.5oC. 6oD. 3o13．计算步进电动机转速的公式为 BA. 360or mz cB. 60r f mz cC. 180cososm T mcD. 360180oomc-14. 某三相步进电动机,转子40个齿,若其三相六拍运行时最大转矩为2N m •,则其单三拍运行时起动力矩为 AA. 1N m •B. 0.5N m •m •N m • 15. 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16．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 17、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 18、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BA ．调整径向间隙 Ｂ．预紧Ｃ．预加载荷Ｄ．表面清洗 19、卸荷皮带轮的设计运用了结构设计原理中的A A ．任务分配原理 Ｂ．力传递原理 Ｃ．力平衡原理Ｄ．等强度原理20、摩擦离合器的设计运用了结构设计原理中的DA．等强度原理Ｂ．力传递原理Ｃ．力平衡原理Ｄ．自保护原理二、填空考5题 10分1通常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.结构设计中的自增强原则是指在正常工作条件下,辅助效应与初始效应的作用方向相同 ,总效应为两者之和；在力传递原则中,力流路线越短 ,零件的结构刚性__越好__；卸荷皮带轮就是结构设计中应用任务分配原则的实例;3.系统的传递函数定义为当初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比;4.传感器的静态特性指标主要有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性和分辨力等;5.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;6.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋副轴向间隙的调整;7.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;8.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器 ;9.直流伺服电机的优点是稳定性好、可控性好、响应迅速和转矩大等；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;10. 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;11.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 ;12. 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;13. 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;14. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有外循环和内循环两种;15. 测速发电机的负载电阻越大,其线性度越好 ;16.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;17.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器 ;18.直流伺服电机的机械特性指当控制电压U a 一定时, 电磁转矩与转速之间的关系；调节特性指在输出转矩一定时, 转速与控制电压之间的关系;19. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有外循环和内循环两种;20. 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 ;21. 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;22. 结构设计中的自平衡原则是指在工作状态下,辅助效应和初始效应相反并达到平衡状态;23. 离心式调速器是结构设计中应用自平衡原理的实例;24、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的 电荷 与加速度成正比;25、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%100max⨯∆±FSy ; 26、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 环形结构 三种形式;27、在单圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中,其接触角β会随轴向载荷 载荷大小的变化而变化;28、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 输出轴转角误差最小原则分配其各级传动比;二、简述题 考5题 30分1在机电一体化产品的设计中常常引入现代设计方法,简述你所熟悉的一种现代设计方法的基本思想;答案：1、例如可靠性设计;可靠性指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力;可靠性设计作为一种新的设计方法,只是常规设计方法的深化和发展,所以机械设计等相关课程所阐明的计算原理、方法和基本公式,对可靠性设计仍然适用;但其又有别于传统设计方法,主要表现在以下几点：①可靠性设计法认为作用在零部件上的载荷广义的和材料性能等都不是定值,而是随机变量,具有明显的离散性质,在数学上必须用分布函数来描述；②由于载荷和材料性能等都是随机变量,所以必须用概率统计的方法求解；③可靠性设计法认为所设计的任何产品都存在一定的失效可能性,并且可以定量地回答产品在工作中的可靠程度,从而弥补了传统设计方法的不足;2比较滚珠丝杠副中单圆弧型滚道与双圆弧型滚道的优缺点;答案：单圆弧型滚道的接触角会随轴向载荷大小的变化而变化,因此轴向刚度、传动效率及承载能力也随之改变;而双圆弧型滚道的接触角在工作过程中基本保持不变,故轴向刚度、传动效率及承载能力基本不变,而且双圆弧型滚道中两圆弧相交处有一小空隙可以使滚道底部与滚珠不接触,并能存一定的润滑油,可以减小摩擦和磨损;但单圆弧型滚道比双圆弧型滚道容易加工;3简述机电一体化产品方案设计中黑箱法的基本原理;答案：“黑箱法”是根据系统的输入、输出关系来研究实现系统功能目标的一种方法;即根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求,从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入—输出之间的转换,得到相应的解决办法,从而推求出“黑箱”的功能结构,使“黑箱”逐渐变成 “灰箱”、“白箱”的一种方法; 4简述机电一体化系统的特点答案：机电一体化系统的一大特点是由于机电一体化系统的微电子装置取代了人对机械的绝大部分的控制,并加以延伸和扩大,克服了人体能力的不足和弱点；另一大特点是节省能源和材料消耗;这些特点正是实现机电一体化系统高性能化、智能化、省能省资源化及轻薄短小化的重要原因;5简述机电一体化产品结构设计中通常应该遵循的一些基本原则;答案：a 任务分配原则：根据产品的性能,有时相同的功能可以由不同的零件来承担；有时不同的功能又可以由同一个零件来承担;b 自补偿原则：通过技术系统本身结构或相互关系,产生加强功能、减载或平衡作用;c 从结构设计变元构造的解空间中寻找出最优解;d 力传递原则：尽量缩短力流传递路线；尽量使力流变化缓慢;e 力平衡原则：利用零件本身的结构抵消附加的载荷;f 稳定性原则：在结构设计中应该使其结构即使在受到力的作用时也能处于稳定状态;g 等强度原则;h 降低噪声;6简述机电一体化系统或产品的设计类型;答案：机电一体化产品的设计类型大致有以下三种：开发性设计、适应性设计和变异性设计;开发性设计是没有任何参照产品的设计;适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下,对现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品的性能和质量增加某些附加价值;变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下,仅改变现有产品的规格尺寸,使之适应于量的方面的要求; 7一个较完善的机电一体化产品应该包含那几部分答案：机械本体、动力与驱动部分、传感与检测部分、控制与信息处理部分、执行机构各3分8 说明功能原理方案设计中应用选择表法的目的及步骤;答案：应用选择表法的目的是从众多的方案中挑出一种最优的方案;步骤是：首先根据产品的功能要求列出拟定的选择标准及各种方案,选择标准列的越详细判断最优方案的准确度越高；然后将各种方案按选择标准进行评价,从中挑出最优方案;答案：等效为8个;可编程控制器的继电器线圈只是存储器中的一位若该位的状态为1,则表示线圈带电；若该位的状态为0,则表示线圈失电;故可编程控制器的线圈又称为软线圈;答案：与直齿圆柱齿轮传动相比较,斜齿轮的优点是①传动平稳、噪声小;因为斜齿轮的齿廓接触线是斜线,每对齿都是逐渐进入啮合和逐渐退出啮合的;②承载能力较高,运转平稳,适用于高速转动;由于斜齿轮传动的重合度较大,并随着齿宽和螺旋角的增大而增大,故承载能力较高;③最少齿数少于直齿轮的最少齿数;但是斜齿轮传动的缺点是会产生附加的轴向力,且螺旋角越大,附加轴向力越大;11 何谓力平衡原理举例说明;答案：力平衡原理就是通过相应的结构措施,使一些无用的力在其产生处立即被部分或全部平衡掉,以减轻或消除不良的影响;例如虽然斜齿轮传动平稳、承载能力高,但是斜齿轮传动会产生附加的轴向力;为了抵消这种附加的轴向力,在有些场合用人字齿轮代替斜齿轮传动;12 列举一种通过改变结构设计变元的形状而获得不同结构设计方案的例子;答案：例如棘轮棘爪机构的设计;在棘轮棘爪机构的设计中若棘轮的形状分别取矩形、锯齿形、圆弧与锯齿的组合或在棘轮上安装一些销钉就可以得到不同结构形式的棘轮棘爪机构,从而满足不同的工作要求;13为什么机电一体化产品具有小型化和轻量化的特点答案：因为对于机电一体化产品,在控制系统方面,它是采用微处理器、计算机进行控制;而现在的微处理器、计算机都是采用超大规模集成电路,元件数少,功能强大,控制性能可靠；在机械部分方面,采用先进的设计方法,如动态结构设计、优化设计,可以在满足动态特性要求的前提下,使结构最紧凑、重量最轻;在信息检测与处理方面采用计算机,有些可以用软件代替;故机电一体化产品具有小型化和轻量化的特点;14 简述增量式编码器与绝对式编码器在工作原理方面的不同答案：增量式编码器是将位移转换成周期性变化的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小;绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关;15 为什么直流伺服电机具有良好的机械特性答案：因为直流伺服电机的转速与电枢电磁转矩的关系是n=Ua/CeΦ-TRa/CeCtΦ2从公式中可以看出,在控制电压一定的条件下,转速与电磁转矩成线性关系,且为下垂的直线,这样当负载变化时转速也会跟着变化,并稳定在新的平衡点上;16传感器的静态特性指标主要有哪些答案：传感器的静态特性主要有：线性度,灵敏度,迟滞,重复性, 分辨力,精确度17进行机电一体化设计是应遵循什么原则处理“机”和“电”的关系答案：1替代机械系统在极端情况下,机械的功能可以完全由微计算机和执行器取代,从而使机械产品变成电子产品;2简化机械系统在许多情况下,机械系统可采用机电一体化的方法加以简化;依靠微计算机和执行器可以提供诸如轮廓、速度以及定位控制任务的功能;3增强机械系统将正常设计的机械与闭环控制回路相结合,可以实现增强机械系统的运动速度、精度以及柔性,有关的部件可以做得更轻、惯性更小;4综合机械系统采用嵌入式微处理系统,有能力综合不同的机械系统以及相关的功能;18为什么要消除齿轮副间隙常用什么方法消除间隙答案：齿轮副的间隙使得在传动过程中,主动轮突然改变旋转方向时,从动轮不能立即随之反转,而是有一个滞后量,造成齿轮传动的回差;这种非线性因素将会影响全闭环伺服系统的稳定性;消除齿轮副间隙通常分为刚性调整法和柔性调整法;19描述传感器静态特性的主要技术指标是什么答案：传感器变换的被测量的数值处在稳定状态时,传感器的输入/输出关系称为传感器的静态特性;描述传感器静态特性的主要技术指标是：线性度、精度、误差、重复性、可复现性;20 根据工作原理,步进电动机分为哪几类答案：1反应式步进电动机这类步进电动机结构简单,起动和运行时频率较高,步距角一般为 ;缺点是消耗功率较大,断电时无定位转矩;2永磁性步进电动机由于转子为永久磁钢,永磁式步进电动机断电时有定位转矩,消耗功率较小;但是,这种步进电动机步角较大,起动和运行频率较低,并需要正、负脉冲供电;3永磁感应式步进电动机这种步进电动机步距角可做得较小,起动和运行频率较高,消耗功率较小,断电时有定位转矩,兼有反应式和永磁式的优点,但制造工艺较复杂;三、分析计算题：考5题30分1.说明下列的支架中哪些采用了等强度设计原则；对于采用等强度原则设计的支架说明其适合的材料;答： c、d采用了等强度设计原则;其中c适用于铸铁等脆性材料；d适用于钢等塑性材料;2、对于如图所示的三相反应式步进电机,说明其工作原理;答：工作原理是：假定首先A相带电,则A相绕组产生的磁拉力使得转子的1、3齿与A相绕组对齐；其次让B相绕组通电,则B相绕组产生的磁拉力使得转子的2、4齿与B相绕组对齐；最后让C相绕组通电,则C相绕组产生的磁拉力使得转子的1、3齿与C相绕组对齐；如果按照A→B→C→A顺序通电,转子将按逆时针方向一步一步转动,通电顺序改变,转子的转向也发生改变;3- 对于如图所示的槽轮机构说明其工作原理;画范围时没有这一题答：工作原理是：拨销盘以不变的角速度旋转,拨销转过2β角时,槽轮转过相邻两槽间的夹角2α,在拨销转过其余部分的2π-β角时,槽轮静止不动,直到拨销进入下一个槽内,又重复以上循环;4- 对于图示的支承结构,应用力传递原理说明哪种支承的1—拨销盘；2—锁紧弧；3—槽轮；4—定位弧；5—拨销刚性最好哪种支承的刚性最差答：图a 中由于力的传递路线最短,所以刚性最好；图e 中由于力线要沿弹簧传递,路线最长,故刚性最差;5- 求如图所示机械系统的传递函数其中)(0t X 为输出,)(t F i 为输入; 6- 图示两种结构设计中哪种较好 说明理由;1、图b 所示的结构形式较好;根据结构设计中的力传递原则,力流转向越平缓越好;图a 所示的力流方向变化急剧,A 处应力集中严重；而图b 所示的结构力流方向变化较平缓,应力集中小;7- 求如图所示电路网络的传递函数设i u 为输入, o u 为输出 2、解：根据复阻抗概念及基尔霍夫电压定律得： 联立解上述3个方程得：8- 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求步进电机脉冲电源的频率; 解：因为 Zk m fn ⋅⋅=60 r/min所以 40060242510060=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=Z k m n f Hz a b c d e9- 画出图示机械系统的力——电压相似模拟电路画范围时没有这一题解：该机械系统的力——电压相似模拟电路10- 图示为变隙差动式自感传感器工作原理示意图,解释其工作原理;画范围时没有这一题工作原理为：衔铁处于中间位置时,21L L =,21L L i i =,0=∆i ,0=o U ；衔铁移动时,一个线圈自感增加,另一个减小,0≠∆i ,产生输出电压o U ；由o U 和i ∆的大小和方向可判断出衔铁的位移大小和方向;11-求如图所示电路网络的传递函数设i u 为输入, o u 为输出 解：根据复阻抗概念及基尔霍夫电压定律得：)(2R R I U i +'⋅= 2R I U o ⋅= SC R R R ⋅⋅+='111 1分联立解上述3个方程得：12-图示为光栅式位移传感器示意图,分析其工作原理;画范围时没有这一题 传感器主要由指示光栅、标尺光栅、光源和受光体四部分组成;将指示光栅平行地放在标尺光栅上,并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角度θ,这时在指示光栅上就会出现一些较粗的明暗相间的条纹,称为摩尔条纹;当标尺光栅相对于指示光栅移动时,每移过一个栅距,则在垂直方向上就移过一个摩尔条纹;通过其后的测量装置对脉冲进行计数、处理,即可测的实际位移; 13- 画出图示机械系统的力——电压相似模拟电路 画范围时没有这一题 解：该机械系统的力——电压相似模拟电路图中)()(21t v t v 、各1分,其它等效元件各分。

机电一体化技术应用复习题一、填空题 (每空2分)1. 机电一体化技术的主要特征：整机结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化。

2. 可编程序控制器的英文简称PLC 。

3. S7-200PLC型号CPU224XPCN：14点数字量输入、10点数字量输出、2路模拟量输入、1路模拟量输出。

4. S7-200PLC型号EM235CN是模拟量扩展模块、4路输入、1路输出。

5. S7-200有6个高速计数器为HSC0～HSC5、高速计数器有12种工作模式。

6. 编码器有增量式和绝对式。

7. S7-200有2种高速脉冲输出、为PTO和PWM。

8. S7-200高速脉冲输出占用输出端子Q0.0和Q0.1。

9. S7-200主从模式通信的网络读指令为NETR，网络写指令为NETW。

10. S7-200自由端口模式通信的网络发送指令为XMT，网络接收指令为RCV。

11.典型气压传动系统是由气压发生装置、执行元件、控制元件、和辅助元件四个部分组成。

12.气动表压力是以相对于大气压压力的差来表示。

13.气缸按照运动形式分为直线气缸、摆动气缸、和转动气缸3种。

14.压力控制阀可以分为3类减压阀、溢流阀、和顺序阀。

15.上图所示的方向控制阀是单控、二位、五通阀。

16.传感器由敏感元件、传感元件及测量电路三部分组成。

17.电容式传感器有三种类型变面积式、变隙式及变介电常数式。

18.光电式传感器有三种类型对射式、反射式及漫射式。

19.伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机。

20.步进电机分为反应式、永磁式和混合式。

21.变频器通过改变电源的频率来调节交流电机的速度。

二、名词解释(每小题4分)1、FMS2、CIMS3、 PLC自由端口通信4、传感器5、传感器灵敏度6、传感器线性度7、传感器迟滞8、传感器分辨力9、光电效应10、霍尔效应11、A/D 12、D/A 13、 PWM 14、步进电机的步距角15、步进电机的运行矩频特性答案：1、柔性制造系统2、计算机集成制造系统3、串行通信接口可以由用户程序控制的操作模式4、传感器是一种以测量为目的，以一定精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于处理的另一物理量的测量器件5、传感器在静态下输出变化量与输入变化量之比6、传感器实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之百分比7、传感器正向特性与反向特性的不一致程度8、传感器能检出的被测信号最小变化量9、当光照射某一物体，物体将受到一连串能量为hγ的光子所轰出，组成这物体的材料吸收光子能量而发出相应的物理现象10、金属或半导体薄片置于磁场方向垂直于该薄片的磁场中，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象11、模拟量转数字量12、数字量转模拟量13、脉冲宽度调制14、步进电机接收一个脉冲所转过的角度15、步进电机的平均电磁转矩与频率的关系三、单项选择题(每小题4分)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。

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。

3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。

填空题1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。

2. 机电一体化系统（产品）是机械技术和微电子技术的有机结合。

3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。

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、能源系统、传感信息系统、执行控制系统。

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、信息功能、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。

11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式种形式。

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外循环和内循环两类。

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。

14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推——单推式、双推——双推式、双推——简支式、双推——自由式。

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。