机电一体化原理

机电一体化原理习题集

第一章 概论

1-1 试说明较为人们所接受的“机电一体化”的含义。

1-2 机电一体化的目的是什么？

1-3 机电一体化时代的特征是什么？

1-4 何谓机电一体化技术革命？

1-5 说明我国机电一体化优先发展的领域。

1-6 优先发展的机电一体化领域必须同时具备哪些条件？

1-7 机电一体化系统由那些基本要素组成？分别实现哪些功能？

1-8 工业三大要素指的是什么？

1-9 机电一体化的三大效果是什么？

1-10 说明机电一体化系统（产品）的设计步骤。

1-11 机电一体化系统（产品）的主要评价内容是什么？

1-12 机电一体化系统的接口功能有哪两种？

1-13 根据不同的接口功能说明接口的种类。

1-14 机电一体化工程与系统工程有何异同？

1-15 说明机电一体化系统设计的设计思想方法。

1-16 什么是机电互补法、融合法、组合法？

1-17 开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？

1-18 通过机电一体化系统（产品）的开发工程的流程，归纳其基本规律。

1-19 现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点？

1-20 简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、

反求设计等的含义。

1第二章 机械系统部件的选择与设计

2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常提出

哪些要求？

2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？

2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？

2-4 简述丝杠螺母机构的分类及其特点。

2-5 丝杠螺母机构的传动形式及选择方法是什么？

2-6 丝杠螺母副的组成要素有哪些？

2-7 滚珠丝杠副的传动特点有哪些？

2-8 珠丝杠副的典型结构类型有哪些？各有何特点？

2-9 滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？

2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程为6mm、一端的齿轮

齿数为100、另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转

过2个齿时，试问：两个螺母之间相对移动了多大距离。

2-11 简述滚珠丝杠副的主要尺寸参数及其涵义。

2-12 简述滚珠丝杠副的精度等级及标注方法。

2-13 简述滚珠丝杠副的支承方式及其特点。

2-14 电磁制动装置的工作原理是什么？

2-15 齿轮传动部件的作用有哪些？

2-16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？

2-17 已知：4级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为0.005rad，各级减速比相同，

即1.5，求： （1）该传动系统的最大转角误差；

（2）为缩小其最大转角误差，应采取何种措施？

2-18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？

2-19 设有一谐波齿轮减速器，其减速比为100，柔轮齿数为100。当刚轮固定时，

试求该谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向（与输入轴的转向相比较）。

2-20 齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？

2-21 简述导轨的主要作用，导轨副的组成、种类及应满足的基本要求。

2-22 导轨的截面形状及其特点是什么？

22-23 简述旋转支承的种类及其基本要求。

2-24 简述圆柱支承中摩擦转矩及精度的计算方法。

2-25 轴系部件设计的基本要求有哪些？

3第三章 执行元件的选择与设计

3-1 简述机电一体化系统的执行元件分类及特点。

3-2 简述机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么？

3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。

3-4 简述伺服电动机的特点及应用。

3-5 简述直流伺服电动机控制方式的基本形式是什么？

3-6 简述PWM直流驱动调速、换向的工作原理。

3-7 简述伺服电动机控制的基本形式是什么？

3-8 简述步进电动机具有哪些特点？

3-9 简述步进电动机的种类及其特点。

3-10 简述步进电动机的工作原理。

3-11 简述步进电动机步距角的计算方法。

3-12 简述步进电动机的环行分配方式。

3-13 简述步进电动机的运行特性。

3-14 举例说明步进电动机型号的表示方法。

3-15 简述步进电动机驱动电源的功率放大电路原理。

3-16. 求步进电机的转子齿数z=40，按三相单拍、三相六拍、四相单四拍、四

相双四拍、五项十拍运行时的步距角？

3-17. 单电压功率放大器原理。

3-18. 绘出微型机控制步进电动机（开环）原理图，并做出简单说明。

3-19. 什么是步进电动机的串行控制和并行控制？

3-20. 利用8713脉冲分配器，用8051单片机控制三相步进电动机，试分别画

出当电动机工作在双三拍和六拍方式时的接口电路？

4

3-21. 如何实现： 五相十拍步进电动机的软件脉冲分配，要求绘出原理图并进

行汇编语言编程。

5第四章 微机控制系统的选择及接口设计

4-1 试说明CPU、MC与MCS之关系。

4-2 试说明微型计算机的基本特点及选用要点.

4-3 在设计微机控制系统中首先会遇到的问题是什么？

4-4 从控制的角度得出所选择的微机应能满足哪些要求？

4-9 试说明MCS51系列单片机的结构特点。

4-10 单片机具有哪些独特优点？

4-11 常用半导体存储器的种类有哪些？

4-12 试说明8031单片机的输入输出及存储器的扩展方法。

4-13 试说明七段LED的组成原理。

4-14 静态显示与动态显示的主要区别有哪些？

4-15 键盘键值如何确定。

4-16 微机应用系统I/O控制的可靠性设计分析方法是什么？

4-17 试说明光电耦合器的光电隔离原理。

4-18 试说明常用传感器种类、原理及其特性参数。

4-19 试说明检测传感器的选用原则及注意事项。

4-20 试说明检测传感器的微机接口基本方式。

可编程逻辑控制器PLC 部分习题

4-21. 什么是控制电器和保护电器？

4-22. 刀开关的分类及缺点是什么？

4-23. 简述熔断器的作用？

4-24. 断路器有什么作用？

4-25. 简述按钮的作用和分类？

4-26. 什么是交流接触器？

4-27. 热继电器的结构原理是什么？

4-28. 绘制电路图表示点动控制线路？

4-29. 绘制电路图便是长动控制线路？

64-30. 简述行程控制原理？

4-31. 什么是PLC?

4-32. 简述PLC的主要功能？

4-33. 简述PLC的主要特点？

4-34. PLC的基本组成有哪些？

4-35. PLC的工作原理及工作过程是什么？

4-36. PLC中的CPU的功能是什么？

4-37. PLC的工作机制与微机的区别是什么？

4-38. 可编程逻辑控制与继电器接触器控制的区别？

4-39. PLC控制系统与计算机控制系统有什么异同？

4-40. 什么是梯形图，有哪些优点？

4-41. 使用梯形图的过程中，需要注意什么？

4-42. 什么是指令语句表？

4-43. PLC的梯形图编程语言与继电器控制电路图的区别是什么？

4-44. 什么是顺序控制系统？顺序控制系统的实现方式有哪些?

4-45. PLC中X、Y、M、T、C、S、D、SPM、MOV分别代表哪些编程器件？

4-46. 梯形图编程需要注意哪些规则？

4-47. 三菱PLC常用的有哪些系列？

4-48. 一般FX2N系列PLC由哪些单元及部件组成?

4-49. FX2N系列PLC的输入/出点数是多少？

4-50. FX2N的PLC的基本逻辑指令有哪些？

4-51. PLC有哪些编程语言，请简单说明？

4-52. 请用PLC编程实现自锁与互锁。

4-53. 判断下列梯形图是否正确，若不正确则指出错误之处？

4-54. 根据下面的梯形图编写程序。

7

（1）

（2）

（3）

8

(4)

4-55. 根据下列指令表画出梯形图。

（1）

0 LD X1

1 OR Y1

2 ANI X0

3 ANI Y2

4 OUT Y1

5 LD X2

6 OR Y2

7 ANI X0

8 ANI Y1

9 OUT Y2

10 END

9 （2）

0 LD X002

1 AND X000

2 OUT Y003

3 LD Y003

4 ANI X003

5 OUT M101

6 AND T1

7 OUT Y004

（3）

0 LD X000

1 ORI X002

2 LDI X001

3 OR X003

4 ANB

5 LDI X004

6 OR X005

7 ANB

8 OUT Y000

(4)

0 LD X000

1 AND X001

2 LD X002

3 AND X003

4 ORB

5 LDI X004

6 AND X005

7 ORB

8 OUT Y006

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