-机电一体化设计基础复习题及标准答案

《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案单选 (6)问答题 (12)1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯，及其对机电⼀体化产品设计的意义？ (12)2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些？ (12)3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别 (12)4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能？ (12)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯？ (12)6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些？它们的作⽤如何？ (13)1、试论述机电⼀体化产品的概念设计步骤及过程？ (13)2、产品的性能要求分类有哪些？简要分类说明。

(13)3、什么是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容？ (14)4、机电产品设计有哪些类型？试简要说明？ (14)5、简述产品功能、⾏为和结构及其建模之间的关系？ (14)6、传统机电产品设计与机电⼀体化产品设计的主要区别 (14)7、试论述机电⼀体化功能设计的思想⽅法和特点？ (14)8、简要说明机电⼀体化系统基本功能元的组成内容？ (15)9、机电⼀体化的现代设计⽅法的有何特点？ (15)10、优化设计的原理⽅法？ (15)11、简要说明可靠性的原理及其设计⽅法？ (15)1.机电⼀体化系统中的机械系统主要包括哪⼏部分？ (15)2、滚动导轨预加负载的⽬的是什么？常⽤⽅法有哪些？ (16)3、试述导轨的主要作⽤，导轨副的组成种类及应满⾜的要求？ (16)4、滚珠丝杠副的组成及特点有哪些？ (16)5、谐波齿轮传动有何特点？基本组成有哪些部件？ (16)6、什么是低速爬⾏？造成的原因是什么？ (16)7、机电⼀体化机械传动系统设计的特点？ (16)1.某交流感应电动机，正常⼯作时实际转速1350r/min，电源频率50Hz，其转差率是多少？ (17)2、已知某⼯作台采⽤步进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=5，2/4相步进电机的步进⾓为1.8°，半步细分驱动时的⼯作台位移的脉冲当量为多少？ (17)3、感应电动机可采⽤什么调速⽅法？ (17)4、对电机进⾏闭环控制中，适合采⽤跟踪型PWM控制的物理量是什么？跟踪型PWM有何特点？ (17)5、半闭环伺服结构的有什么特点？ (17)6、电液⽐例阀是怎样实现调节的？ (17)7、液压调节系统有哪些？ (17)8、开环控制系统中，多采⽤什么类型驱动电机？有什么特点？ (17)9、液压伺服有何特点？ (18)10、计算题(15分)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＝800N，最⼤加速度为8m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝5mm，齿轮减速⽐为i=6，总效率为?=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动⼒矩。

机械专业机电一体化系统设计基础试题一、判断题(判断下列所述是否正确，正确填入“+”。

错误则填“一”号。

每题2分，共24分)1．接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分的可靠连接。

( ) 2．数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。

( )3．机电一体化产品的变参数设计是指改变部分结构尺寸而形成系列产品的设计。

( )4．驱动元件的选择及动力计算是机电一体化产品开发过程理论分析阶段的工作之一。

( )5．传动轴在单向回转时，回程误差对传动精度没有影响。

( )6．按输出轴的转角误差最小原则，减速链传动中，从输入到输出端的各级传动比应按“前大后小”分配。

( )7．与交流同步伺服电机一样，笼型交流异步伺服电机也可由PWM变频技术实现速度的调节。

( )8．微机系统中，在任何给定时刻，数据流都允许沿数据总线双向传输。

( )9．STD总线可采用总线复用技术，但不支持多处理机系统。

( )10．TTL电平接口不能用于驱动带电气隔离的继电器。

( )11．重复性是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。

( )12．增量式光电编码器的输出量为脉冲信号，可以同时用于位置和速度测量。

( )二、简答题(每题6分。

共30分)1．机电一体化系统的基本结构要素有哪些?喷漆机器人的电液伺服系统和手臂手腕分别属于其中的哪个结构要素?2．影响机电一体化系统传动机构动力学特性的主要因素有哪些?3．什么是步进电机的步距角?它是由哪些参数确定的?4．简述开关量输入模板的基本组成。

5．工业PC机与个人计算机的主要差别是什么?三、分析题(15分)系统如图昕示．试分析齿轮机构、传感器及丝杠螺母机构的误差对输出精度的影响。

四、计算题(15分)伺服电机驱动系统如图所示，已知齿轮减速比i=5；丝杠螺距气t s=5mm；丝杠直径d=20mm；工作台的质量为m=200kg；工作台最大线速度v=0．025m／s；最大加速度a=10m／s2，工作台与导轨之间的摩擦系数为f=0．1，传动效率η=0·7。

机电一体化试题及答案一、选择题1.机电一体化是指（）。

A.机械和电气之间具有密切联系B.机械和电气之间没有联系C.机械和电气之间相互独立D.机械和电气之间具有不存在的联系答案：A2.机电一体化的优势包括（）。

A.提高生产效率B.节约能源C.减少人力成本D.增加设备的寿命E.提高产品质量答案：A、B、C、E3.以下哪项不是机电一体化技术的应用领域？A.汽车制造B.航空航天C.电力系统D.农业生产答案：D二、填空题1.机电一体化技术的发展可以为传统制造企业带来（）。

答案：转型升级2.机电一体化的核心是（）。

答案：信息集成三、问答题1.请简述机电一体化技术在制造业中的作用。

答：机电一体化技术将机械和电气两个领域相结合，通过信息集成和智能控制实现高效生产。

它可以提高生产效率，节约能源和人力成本，并且提高产品质量。

机电一体化技术的发展可以帮助传统制造企业实现转型升级，提升竞争力。

2.请列举几个机电一体化技术的应用案例。

答：机电一体化技术广泛应用于各个领域，比如汽车制造、航空航天、电力系统等。

以汽车制造为例，机电一体化技术可以实现自动化生产线，提高生产效率和产品质量；在航空航天领域，机电一体化技术可以实现高精度控制，提高飞行安全性；在电力系统中，机电一体化技术可以实现智能化管理和优化调度，提高能源利用效率。

四、综合题某制造企业打算引入机电一体化技术来提升生产效率和产品质量。

请列举该企业引入机电一体化技术可能遇到的问题，并提出解决方案。

问题：1.技术难题：企业可能缺乏专业的机电一体化技术人才，导致技术应用受限。

2.成本问题：引入机电一体化技术需要投入大量资金，企业担心投资回报周期长。

3.人员培训：现有员工对机电一体化技术了解有限，需要进行培训和教育。

解决方案：1.合作与共享：企业可以与专业机电一体化技术公司合作，共享技术人才和资源。

2.市场前景分析：企业可以进行市场研究，评估机电一体化技术在该行业的应用前景和潜在收益，以便更好地制定投资计划。

机电⼀体化复习题（附答案）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.1B.0C.-1D.-13.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。

（一）填空题★机电一体化系统常用的能源有电源、气压源和液压源。

★市场预测的方法主要有定期预测和定量预测。

★机电设计的质量管理主要体现在质量目标管理、实行可行性设计和进行手机质量评审★控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口组成。

★在多级传动中，为了减小传动误差，传动比的分配应遵守先小后大原则。

★机电系统中，机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性和快速响应性等方面的要求。

★影响系统传动精度的误差可分为传动误差和回程误差两种★对于线性控制系统，若要求在达到高精度的同时减小定位时间，则必须提高系统的固有频率。

提高固有频率和阻尼可以提高闭环系统的稳定性。

★液压系统的伺服控制元件主要有电液伺服阀和电液比例阀★典型开关量I/O模板的I/O电气接口的主要功能有滤波、电平变换、光电隔离和功率驱动。

★计算机的指令进行D/A转换后，需经过信号调理环节才能驱动执行机构。

★传感器由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。

★传感器的静态特性参数主要有灵敏度、线性度、迟滞和重复精度。

★传感器输入特性的主要参数是输入阻抗或静态刚度。

★执行机构，选择较大传动比可使系统的相对阻尼系数增大，有利系统稳定。

★机电产品设计类型可分为开发性设计、适应性设计、变参数设计三类。

★当负载折算到电机轴上的惯量等于转子质量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。

★步进电机的最大动态转矩小于最大静转矩，并随着脉冲频率的升高而降低。

（二）选择题★开放式体系结构中的VLSI是指（超大规模集成电路）★以下移动电话不属于机电一体化产品。

★数控机床需要进行抗干扰设计。

★幅频特性和相频特性（或频率响应函数）是传感器动态特性指标★丝杠螺母机构在闭环外，所以它回程误差和传动误差都影响输出精度★闭环控制，齿轮减速器在前向通道，它回程误差不影响输出精度，但传动误差影响★步进电机转动后，其输出转矩所工作频率增高而下降★采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动是，通过改变脉冲宽度来改变电枢贿赂的平均电压而实现机的平滑调速。

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。

机电⼀体化复习题含答案⼀、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。

GJ开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2024期末试题及答案（试卷号：1118）GJ开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2024期末试题及答案〔试卷号：1118〕一、单项选择题〔每题3分，共24分〕1．以下产品不属于机电一体化产品的是( )。

．工业机器人B．打印机C．空调D．计算机2．在同步带的基准节圆柱面上，带轮的节距与带的节距的关系为( )。

．大于B．小于C．等于D．不确定3．以下哪项指标是传感器的动特性？( ) ．量程B．线性度C．灵敏度D．幅频特性4．在开环操纵系统中，常用( )做驱动元件。

．直流伺服电动机B．步进电动机C．同步沟通伺服电动机D．异步沟通伺服电动机5．接受脉宽调制(PWM)进行直流电动机调速驱动时，通过转变( )来转变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。

.脉冲的宽度B．脉冲的频率C．脉冲的正负D．其他参数6．PID操纵算法中，积分调整器的主要作用是( )。

．消除静差B．加快响应C．减小振荡D．提高稳定性7．HRGP-1工业机器人中的旋转变压器属于系统中的( )。

.能源部分B．测试传感部分C．操纵器D．执行机构8．由单XXCNC机床或加工中心与工业机器人组成，实现单工序加工的可变加工单元称为( )。

．FMF B．FMS C．FML D．FMC 二、推断题〔正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分〕9．机电一体化是一个新兴的交叉学科，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，机电一体化产品具有智能化、人性化等特征。

( ) 10.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。

( ) 11.削减齿轮传动机构的摩擦，削减转动惯量，提高传动效率等措施，从而提高机电一体化系统的响应速度。

( ) 12.选择滚珠丝杆副的过程中，当系统的加工精度要求较高时，导程就大一点；加工精度较低时，导程就选小一些。

( ) 13.选择传感器时，假如测量目的是定性分析的，选用重复度高的传感器即可，不宜选用肯定量值精度高的；假如是为了定量分析，就需选用精度等级能满足要求的传感器。

《机电一体化设计基础》试题库答案一、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。

（×）×13．机电一体化系统是以微电子技术为主体、以机械部分为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。

（×）14．机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。

机电一体化系统复习题及答案一、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. PWM二、填空题1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。

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___________________________________。

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_______________________。

4. 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。

5. 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_____________。

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

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

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

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

10、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________。

11. 滚珠丝杆螺母副结构有两类：_____________________________。

12、应用于工业控制的计算机主要有______________________________等类型。

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。

一、填空题(每空1分，共20分)1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。

2．机电一体化系统,设计指标和评价标准应包括、、、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，并尽量高伺服系统的响应速度.4．。

实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是、、。

5．抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、、、合理布局和软件抗干扰技术。

6．机电一体化系统一般由______________、_____________、接口、__________________、_____________、______________等部分组成.7．机电一体化系统(产品）设计类型大致可分为________________、适应性设计、________________。

二、简答题（每题5分,共30分）1、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器，光电耦合器的作用有哪些2、什么是三相六拍通电方式？3、简述PWM脉宽调速原理。

4、简述香农采样定理。

5、什么叫传感器？它是由哪几部分组成的？6、步进电动机常用驱动电路中功率放大电路有哪几种类型?三、计算题（共20分）(将本题答案写在答题纸上）（一）、（10分）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?（二)、（10分） 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？ 四、综合分析题(共30分)（一)、分析、说明如图所示计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。

(二）、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?一、填空题（每空1分，共20分)1、内循环、外循环2、性能指标 系统功能 使用条件 经济效益3、稳定性4、 1）采用计算机软件分配器 2）小规模集成电路搭接的硬件分配器 3）专用模块分配器5、隔离 滤波 接地6、机械本体 动力与驱动 执行机构 传感器检测部分 控制及处理部分7、开发性设计 变参数设计二、简答(每题5分,共30分）1. （1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。

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《机电一体化系统设计基础》题库及答案一一、单选题（每小题3分，共24分）1．以下产品不属于机电一体化产品的是( )。

A．机器人 B．移动电话C．数控机床 D．复印机2．滚珠丝杆的滚珠在整个循环过程中始终与丝杠表面保持接触为( )。

A．插管式 B．端盖式C．内循环式 D．外循环式3．下列哪个不是传感器的动态特性？( )A.幅频特性 B．临界频率C．相频特性 D．分辨率4．在传感器的使用中，模拟式传感器与计算机进行接口必须用的器件为( )。

A. A/D转换器 B．D/A转换器C．缓冲器 D．隔离器5．闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的( )。

A.回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度B．传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度C．回程误差和传动误差都不会影响输出精度D．回程误差和传动误差都会影响输出精度6．计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写( )，具有实时性、针对性、灵活性和通用性。

A．平台软件 B．开发软件C．系统软件 D．应用软件7．以下( )不属于系统功能结构图的基本结构形式。

A．串联结构 B．并联结构C．环形结构 D．星形结构8．HRGP-1A喷漆机器人中的乎部属于系统中的( )。

A．能源部分 B．测试传感部分C．驱动部分 D．执行机构二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分）9．机电一体化是一个新兴的交叉学科，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，机电一体化产品具有智能化、人性化等特征。

<机电一体化复习题和答案>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 。

一、单选题（共20题，40分）1、如果同一地址的线圈在不止一个程序段中出现，其状态以哪一次运算结果为准？（2.0）A、第一次B、第二次C、第三次D、最后一次正确答案： D2、P和N指令执行的有效期为？（2.0）A、一个机器周期B、一个时钟脉冲C、只要输入信号存在就有效D、只要输出信号存在就有效正确答案： A3、（）将来自传感器的信息和外部输入命令进行集中处理，根据处理结果，按照一定的规则发出相应的控制信号，控制整个系统按要求实现有序地运行（2.0）A、驱动单元B、（传感）检测单元C、控制与信息处理单元D、能源单元正确答案： C4、（）当输出已知时，确定系统，以识别输入或输入中的有关信息（2.0）A、系统分析问题B、最优控制问题C、最优设计问题D、滤波与预测问题正确答案： D5、（）D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差（2.0）A、分辨率B、转换时间C、精度D、线性度正确答案： C6、（）当输入已知时，确定系统，且所确定的系统应使得输出尽可能符合给定的最佳要求。

（2.0）A、系统分析问题B、最优控制问题C、最优设计问题D、滤波与预测问题正确答案： C7、（）D/A转换器所能分辨的最小电压增量，或者说D／A转换器能够转换的二进制位数，位数多，分辨率就高（2.0）A、分辨率B、转换时间C、精度D、线性度正确答案： A8、（）在系统运行中对系统本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，并把被检测信号转换成可用的输出信号（电压、电流、频率和脉冲等），传输到控制信息处理单元（2.0）A、驱动单元B、（传感）检测单元C、控制与信息处理单元D、能源单元正确答案： B9、（）在额定压力下，允许泵在短时间内超过额定转速运转时的最高转数。

（2.0）A、泵的最高转数B、泵的容积效率C、泵的总效率D、泵的驱动功率正确答案： A10、七段显示译码指令EN为1时，能够将输入字节的哪几位有效数字值转换为七段显示码？（2.0）A、低2位B、高2位C、低4位D、高4位正确答案： C11、热继电器FR在三相异步电机连续运转控制电路中的作作用？（2.0）A、过载过压保护B、开关C、启停控制D、连接电路正确答案： A12、（）是自动控制系统中经常应用的环节。

宁波大学机电一体化设计基础考试题及答案机电一体化设计基础考试题1. 什么是机电一体化？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系统的总称。

2. 机电一体化产品由哪些基本要素构成？机械本体（机床）、动力源（电、液压等）、检测与传感装置（各种传感器等）、控制与信息处理装置（伺服系统、cnc 等）、执行机构（电机、丝杆、导轨、刀架等）3. 机电一体化有哪些共性关键技术？机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术4. 什么是机电一体化总体设计？应用系统总体技术，从整体目标出发，综合分析产品的性能要求及各机、电组成单元的特性，选择最合理的单元组合方案，实现机电一体化产品整体优化设计的过程。

5. 什么是特征指标、优化指标、寻常指标？其作用各是什么？这些指标可否在一定条件下相互转化？特征指标：决定产品功能和基本性能的指标，是设计中必须设法达到的指标。

优化指标：在产品优化设计中用来进行方案对比的评价指标。

寻常指标：产品设计中作为常规要求得一类指标，一般不定量描述。

可以相互转化。

寻常指标有较为固定的范畴，而特征指标和优化指标的选定则应根据具体产品的设计要求进行。

一种产品设计中的特征指标，可能是另一种产品设计中的优化指标。

某些指标在要求较为严格、必须经过周密设计才能达到时，应选为特征指标，而在要求较为宽松的情况下，可选为优化指标。

6. 什么是等效性、互补性、可比性？等效性、互补性、可比性分析对机电一体化设计有何意义？等效性：具有等效性的功能可有多种具体实现形式，如滤波功能可由多种滤波器实现。

可以互相替代的机械、电子硬件或软件方案必然在某个层次上可实现相同的功能，因而称这些方案在实现某种功能上具有等效性。

产品各组成环节的特性是相互关联的，而且共同影响系统的性能，这种机、电环节互相关联、相辅相成为互补性。