机电一体化 计算题题库

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。

机电一体化类专业计算综合题
一、计算题
1.将电感量为L=255mH纯电感线圈与阻值为60Ω的电阻串联后，接到工频电源上，用万用表测得电阻两端电压为132V,求(1)电感两端的电压；(2)电路中的P、Q。

2.如图所示，E1=12V, E2=4V, R1=4Ω，R2=4Ω，R3=2Ω,求：
(1)开关断开时，求流过R2的电流大小；
(2)开关闭合时，用戴维宁定理求解流过R3的电流大小
二、综合应用题
1. 某同学进行电动机点动与连续运行控制电路的实训操作。

(1)请将图所示的原理图补画完整•
(2) 若通过PLC实现控制，请根据图所示的I/O接线图，将梯形图补画完整。

（3）FR-E740变频器控制的电动机点动与连续控制电路如图所示，
①说明要使电动机连续工作，按钮和开关的操作顺序；
②要使电动机处于点动工作状态，Pr.79=2,操作SA来实现点动，此时需闭合SB，更改Pr.l82=5,此更改的目的是什么？③设置点动速度及加减速时间需分别设置哪两个参数？
2. 读懂装配图,回答下列问题。

（1）该装配体由个零件组成，其中标准件种。

（2）该装配体共采用个视图表达，其中主视图釆用的是剖视图。

（3）判断下列尺寸的类型：0〜146是寸，237是尺寸。

（4）从K向看，若件4逆时针转动，件2向移动(向左或向右)。

（5）尺寸 30H9/f9是件2与件的制配合.。

四、计算题 (8分)1、如图所示步进电机驱动滚珠丝杠的高速定位系统。

已知工作台的重量为W ＝2000N ，工作负载F ＝0，工作台与导轨之间的摩擦系数选择的步进电机每转脉冲数＝240脉冲／转；根据工作台定位精度选用脉冲当量＝0．05mm ／脉冲；滚珠丝杠的导程t ＝12mm ，直径为d ＝36mm ；系统总效率为，。

试计算：(1)齿轮的减速比；(2)折算到电机轴上的负载转矩T 。

解：(1)齿轮的减速比i2、如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m＝60kg ，负载力为F1＝1200N ，最大加速度为10m ／s2，丝杠直径为d ＝16mm ，导程t=4mm ，齿轮减速比为i ＝5，总效率为v ＝40％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。

解：(1)计算负载力负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成1．(6分)解：等效惯量可以分为以下几个部分来计算1、设有一大功率电动机驱动的二级齿轮传动减速传动系统如图所示，假设齿轮箱的传动效率为100%，齿轮箱的传动比i=3.2，已知齿轮采用相同材料，宽度b 相同，各齿轮的模数m=3，主动齿轮的齿数z 1=20、z 3=25，请根据重量最小原则设计齿轮传动系统，推导并计算各级齿轮传动比和齿轮2、齿轮4的齿数。

（提示：齿轮的质量为ρπb mz 4)(2）解：设一级齿轮的传动比为i 1，第二级齿轮的传动比i 2。

齿轮传动系统的总重量：()()()()[]2222222224321Z Z Z Z bm M +++=πρ 则()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=212321214112i i z i z M bmπρ 根据重量最小原则，令01=∂∂i M，得： 213131===i z z i D D i ，i 2=3.2/2=1.6 则：z 2=40、z 4=402、设有一小功率电动机驱动的二级齿轮传动减速系统如图所示，假设齿轮箱的传动效率为100%，齿轮箱的总传动比i=2，已知齿轮采用相同材料，齿轮的宽度相等，各齿轮的模数m=4，主动齿轮的齿数：z 1=z 3=30，请根据转动惯量最小原则设计齿轮传动系统，计算各级齿轮传动比和齿轮2、齿轮4的齿数。

如图所示的伺服系统，试分析齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响。

对于开环步进电机位置控制系统，由于无检测装置，不对位置进行检测和反馈，齿轮减速器的传动误差（误差的高频分量）和回程误差（误差的低频分量）将直接影响工作台的输出精度四、计算题 (24分)1．（14分）已知图示丝杠螺母驱动系统，工作台的质量m =80Kg ，丝杠螺距t =6mm ，丝杠的转动惯量23106.1m Kg J s ⋅⨯=-，齿轮传动比i ＝2，两齿轮的转动惯量分别为241g 102.1m K J z ⋅⨯=-，232g 109.1m K J z ⋅⨯=-。

试求折算到电机轴上的总等效惯量J e ？等效惯量可以分为以下几个部分来计算 （1）电机轴上的元件（齿轮1）2411102.1m kg J J Z e ⋅⨯==-（2）中间轴上的元件（齿轮2）243222121075.4109.1211m kg J i J Z e ⋅⨯=⨯⨯==-- （3）负载轴上的元件（丝杠、工作台）)(123L s e J J iJ +=丝杠惯量：23106.1m kg J s ⋅⨯=-工作台折算到丝杠上的惯量：24221073.0)28.6006.0(80)2(m kg t m J L ⋅⨯=⨯==-π 2443231018.4)1073.0106.1(41)(1m kg J J iJ L s e ⋅⨯=⨯+⨯=+=--- 总的折算惯量为23444321.10013.11018.41075.4102.1m kg J J J J e e e e ----⨯=⨯+⨯+⨯=++=2．（10分）如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m =60Kg ，负载力为N 1200=l F ,最大加速度为10m/s 2，丝杠直径为d =16mm ，导程t =4mm ，齿轮减速比为i =5，总效率为%40=η，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。

（1）计算负载力负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成 外负载力 N F l 1200=惯性负载力m FNa m F m 6001060=⨯=⋅=（2）电机上的负载力矩为NmF F t i T m l m 57.04.01)6001200(2104511)(213=⋅+⋅⨯⋅=⋅+⋅⋅=-πηπ 五、综合题（16分）已知某物料搬动机械手的结构与动作过程如图所示，要求机械手的操作方式分为手动方式和自动方式。

机电一体化技术习题一、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（） 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.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（） 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0 =0.001孤度，则莫 尔条纹的宽度是（）A. 100mmB.20mmC.lOmmD.O.lmm5. 直流测速发电机输出的是与转速（）8. 右图称（）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（）36。

" 180° 60f 360°A. mz’cB.Ts m cos meC. mz r cD. 180° - me10. 一般说来，如果增大幅值穿越频率3c 的数值，则动态性能指标中的调整 时间ts （）A.增大B.减小C.不变D.不定A.成正比的交流电压 C.成正比的直流电压B. 成反比的交流电压D.成反比的直流电压 6. 电压跟随器的输出电压（ A.大于 B.大于等于 ）输入电压。

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 A.1450 [r/min] C. 735 [r/min]B. 1470 [r/min] D. 2940 [r/min]11.已知f（t）=a+bt,则它的拉氏变换式为（）a a ab a a b_ + _ + _+A. s +bB. s s2C. s s2D. s s312.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（）使得它们同步协调到达目标点。

大专机电考试题目和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电一体化系统通常由哪些主要部分组成？A. 机械系统、电子系统、控制系统B. 机械系统、电气系统、计算机系统C. 机械系统、电子系统、计算机系统D. 机械系统、电气系统、控制系统答案：A2. 在机械设计中，以下哪项不是传动机构的主要类型？A. 齿轮传动B. 链条传动C. 皮带传动D. 液压传动答案：D3. 以下哪种传感器不是基于光电效应工作的？A. 光电二极管B. 光电晶体管C. 热电偶D. 光电倍增管答案：C4. PLC（可编程逻辑控制器）的主要功能是什么？A. 数据存储B. 信号放大C. 逻辑控制D. 能源管理答案：C5. 以下哪种材料不适合用于制造高温环境下的机械部件？A. 不锈钢B. 铝合金C. 钛合金D. 聚四氟乙烯答案：B6. 伺服电机与普通电机的主要区别是什么？A. 伺服电机具有更高的功率B. 伺服电机具有更好的控制精度C. 伺服电机成本更低D. 伺服电机体积更小答案：B7. 在数控加工中，G代码用于表示什么？A. 刀具编号B. 机床坐标系C. 程序段D. 机床操作指令答案：D8. 以下哪种润滑方式不属于自动润滑系统？A. 油雾润滑B. 滴油润滑C. 压力润滑D. 手动润滑答案：D9. 以下哪种测量仪器用于测量物体的直线度？A. 千分尺B. 百分表C. 水平仪D. 直线度测量仪答案：D10. 以下哪种焊接方法不适用于薄板材料？A. 电弧焊B. 激光焊C. 电子束焊D. 电阻焊答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些因素会影响机械系统的稳定性？A. 材料特性B. 工作环境C. 操作人员技能D. 系统设计答案：A, B, D12. 以下哪些是机电一体化系统设计时需要考虑的因素？A. 系统的经济性B. 系统的可靠性C. 系统的安全性D. 系统的环保性答案：A, B, C, D13. 在机械加工中，以下哪些是常见的加工误差来源？A. 刀具磨损B. 机床振动C. 材料硬度D. 操作失误答案：A, B, D14. 以下哪些是电气控制系统中常用的保护元件？A. 熔断器B. 过载继电器C. 接触器D. 断路器答案：A, B, D15. 以下哪些是现代机电一体化系统的特点？A. 高度自动化B. 智能化C. 网络化D. 模块化答案：A, B, C, D三、判断题（每题2分，共10分）16. 机械系统的效率总是100%。

机电一体化考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 电机的转速与电源频率和极对数的关系是：A. 转速与频率成正比，与极对数成反比B. 转速与频率成反比，与极对数成正比C. 转速与频率和极对数无关D. 转速与频率成正比，与极对数成正比2. 以下哪个不是传感器的主要功能？A. 将非电信号转换为电信号B. 放大信号C. 信号处理D. 信号的采集3. PLC的全称是：A. Power Line CommunicationB. Programmable Logic ControllerC. Personal Learning CurveD. Portable Learning Center4. 伺服电机与普通电机的主要区别在于：A. 伺服电机可以进行位置控制B. 伺服电机的转速更快C. 伺服电机的体积更小D. 伺服电机的功率更大5. 以下哪个不是机械传动元件？A. 齿轮B. 皮带C. 链条D. 电阻6. 机器人的自由度是指：A. 机器人的关节数量B. 机器人可以进行的独立运动方向的数量C. 机器人的臂长D. 机器人的重量7. 液压传动系统的主要组成部分不包括：A. 液压泵B. 液压缸C. 液压阀D. 电机8. 以下哪个是数控机床的组成部分？A. 伺服系统B. 液压系统C. 机械手D. 传感器9. 工业4.0的核心是：A. 云计算B. 物联网C. 大数据分析D. 人工智能10. 以下哪个不是机电一体化系统的特点？A. 高度集成B. 模块化设计C. 单一功能D. 自动化控制二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述机电一体化系统的基本组成。

2. 描述数控机床的工作原理。

3. 解释伺服系统在工业自动化中的应用。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知一个三相异步电机的额定功率为7.5kW，额定电压为380V，额定电流为15A，求其功率因数。

2. 一个液压系统需要将一个重500kg的物体提升到2米的高度，液压缸的面积为100cm²，求液压系统需要的压力。

一、选择题1、用于传递、承载力和运动的模块为（）。

A 机械受控模块B 驱动模块C 接口模块D 微计算机模块2、导轨块用于引导运动部件的走向，某导规面具有相同的极性装置，利用同性相斥原理使导规面脱离接触，若按导规面间的摩擦性质分类，该导规为（）。

A 滑动导规B 液体静压导规C 气浮导规D 磁浮导规3、滚珠丝杠螺母副一般采用消除间隙和适当的预紧措施，最简单，尺寸最紧凑，且价格低廉的调查整方法是（）。

A 双螺线齿差式B 双螺母螺纹式C 双螺母垫片式D 单螺线变位导程式4、能消除零位输出和偶次非线性项，抵销共模误差，减少非线性，这种用（）。

A 平均技术B 差动技术C 开环技术D 闭环技术5、下列技术能减少直流伺服电动机机电时间常数的是（）。

A 增加等效转动惯量B 增加电枢回路电阻C 附加速度负反馈D 减少电动机转矩系数6、在小功率PWM伺服放大器中，主回路经常使用CDMOS功率场效应管代替IGBT，其中VD的含义是（）。

A 功率场效应管B 功率晶体管C 绝缘栅晶体管D 电感应晶体管7、PID中I的含义是（）A 比例B 积分C 微分D 前置8、在具有位置环的全闭环交流伺服系统中，取自伺服电动机轴上的编码器的反馈通常构成（）。

A 位置环B 电流环C 速度环D 转矩环9、满足中等性能要求的西门子S7系列模块化小型PLC是A SIMATIC S7-300PLC10、设计梯形图时串联一个动断触点0.00对应的助记符是（）A LD 0.00B LDNOT 0.00C AND 0.00 D ANDNOT 0.002、简答题1、伺服系统的工作特点是什么？2、简述单谐波齿轮传动和双谐波齿轮传动的含义，并说明为什么双谐波齿轮传动被广泛应用？3、三相感应电动机定子和转子之间的气隙是怎样的磁场？该磁场是如何产生的？4、简述反应式步进电动机的工作原理和特点？5、步进电动机驱动产品中单脉冲方式和双脉冲方式有何不同？6、选择采样周期应遵循什么准则？7、采用DDA法在两轴定位工作台上实现直线插补，采用常速度分布实现直线指令时需要几个寄存器，如何分配使用这些寄存器产生的步进电动机的指令？3、计算题1、某滚珠丝杠螺线副，结构参为，丝杠直径为40MM，滚珠直径为6.35MM，每个螺母单元有3个滚珠环道，据此查系数为bst≈3。