机电一体化系统设计复习题

《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。

机电一体化系统设计主观题复习提纲一、填空题1.系统论、、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。

2.机电一体化的概念已不再局限于某一具体产品的范围，而是扩大到和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统，如柔性制造系统、计算机集成制造系统及各种工业过程控制系统。

3.根据不同的使用目的，要求机电一体化系统能对输入的物质、(即工业三大要素)进行某种处理。

4.机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的与的延伸，具有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。

5.要从、6.要从伺服控制系统稳、、的要求认识机电一体化共性关键技术。

7.构成机电一体化系统的要素或子系统之间必须能顺利地进行物质、能量和信息的传递8.丝杠螺母机构四种基本传动形式包括：螺母固定、丝杆转动并移动，丝杆固定、螺母转动并移动，丝杆转动、螺母移动和螺母转动、丝杆移动9.10.机电一体化系统对机械系统要求是较高的定位精度和良好的动态响应特性11.传感器按其能量传递方式可分为（能量转换型（或发电型传感器））和（能量控制型（或参量型传感器））两种。

12.13.信号不随时间变化而变化或变化很缓慢，而后者所表现的信号随时间的变化而变化。

14.15.16.根据对滑尺绕组供电方式的不同以及对输出信号的检测方式不同，感应同步器分为（鉴相型测量）和（鉴幅型测量）。

17.描述二阶传感器系统动态特性的微分方程中包括的系统参数为静态灵敏度、（固有频率）和（阻尼比）。

1.四、简答题1、机电一体化产品与传统机电产品的主要区别有哪些？参考答案：（1）机电一体化产品功能的实现是所有功能单元共同作用的结果，而传统机电设备中机械与电子系统相对独立，可以分别工作。

（2）机电一体化产品可以用最简单的机械结构来实现高精度的复杂运动，而传统的机电产品必须用十分复杂的机械才能实现，有的甚至根本无法实现。

（3）机电一体化产品具有“柔性”，而传统的机电产品往往是“刚性”的。

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。

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。

东北大学继续教育学院机电一化系统设计复习题一、判断题1．与工控机不同的是，商用计算机不支持远距离的信号采集或与现场的通信与控制。

F2．计算机处理后的输出信号是以数字量形式输出，还必须转换成现场需要的控制量，才能实现控制功能。

T3．串行接口总线一般为单向传送总线，信号从处理器（CPU）发出，送往总线上所连各部件。

F4．可编程序控制器PLC虽然也是计算机，但不适合运算量很大的数据处理操作。

T5．PLC在程序执行过程中，如遇到某种干扰使扫描失控或进入死循环，须及时复位或重新上电才能使系统转入正常运行。

F6．三菱PLC程序的运行是按梯形图语言的行依次从左至右，从上到下顺序执行。

T7．由于单片机8031内部没有程序存储器，即便采用备用电池也不能不经扩展就独立作为控制器使用。

T8．MOV R3,R1。

F9．MCS-51系列单片机的每个机器周期含12个时钟周期。

T10．传感器输出信号形式均为模拟信号，必须经过A/D转换才能送入计算机进行处理。

11．只有当传感器的输入量为常量时，其输入与输出之间的关系称为静态特性。

F12．要改变步进电动机的旋转方向，可以将电动机的电源反接。

F13．只要改变交流电机的供电频率，即可改变交流电机的转速。

T14．一般说来，齿轮传动系统的级数越多，转动惯量就越小，运转就越灵活。

T15．滚珠丝杠螺母副传动效率高、平稳、精度高和便于消除传动间隙，但是它不能自锁，因此不能用于升降传动。

F二、选择题1．机电一体化通常由五大要素构成，即③、传感器、机械结构、执行元件和计算机系统。

①机器人；②电动机；③动力源；④接口单元2．工业控制机与通用计算机的重要区别之一是：工控机采用④底板结构。

①大母板；②带固定压条；③减振；④无源多槽3．PLC的扩展模块与扩展单元不同之处是：②由基本单元提供。

①通讯线；②电源；③控制指令；④公共端4．PLC的开关量输入通道加入了①，可以有效的防止了干扰信号的进入。

① R-C滤波器；②光电耦合器；③电磁屏蔽；④冗余系统5．三菱电机FX2N系列PLC每个点允许通过的最大电流为④（250VAC/DC24V）。

1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D ）。

2. STD 总线属于什么接口类型?（A ）3. RS232C 属于什么接口类型？（C ）4. 以下哪项不属于机电一体化的发展方向。

（B ）5. 机电一体化产品所设计的固有频率一般较高，其原因之一是（D ）。

6. 以下属于机电一体化产品的是（C ）。

7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，可能原因是（B ）。

8. 能够使工业机器人传动链短的主要原因是（D ）。

9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D ）。

10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A ）。

11. 机电一体化技术是以（C ）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术 12. 以下哪项不属于概念设计的特征。

（A ）13. 在机电一体化概念设计过程中，形态学矩阵的作用是（C ）。

14. 在机电一体化概念设计过程中，黑箱分析方法的作用是（B ）。

15. 关于机电一体化系统可靠性，以下论述错误的是（C ）。

16. 机电一体化现代设计方法不包括（A ）。

17. 谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点，它是由以下哪种传动演变而来的。

（ C ）18. 使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（ A ）19. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是（ A ） 20. 多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适用于按（ D ）设计的传动链。

21. 下列哪种传动机构具有自锁功能 （ C ）22. 滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列哪一种方法精度高，结构复杂。

（ B ） 23. 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（ B ） 24. 在滚珠丝杠副中，公式IE Ml ES Pl L π200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的 （ A ）25. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中 （ A ） 26. 滚珠丝杠副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 ） 27. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是i i =，则其遵循的原则是（ D ） 28. 当刚轮固定，柔轮输出，波形发生器输入时，谐波齿轮可实现（B ）传动。

机电一体化复习题附答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】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。

《机电一体化系统设计》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。

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。

<机电一体化复习题>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 。

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。

机电一体化系统设计期末复习题一、选择题（每题2分，共50分）1.那些不是结构型传感器A.弹簧管B.双金属片C.水银温度计D. 电感电容2.那些不是物理型传感器的特点A.无中间转换机构B.固体传感C.集成D.体积大3.哪一项不是传感器指标A.类型B. 容量C.体积 B.线性度4.下列哪项对热电偶的说法不正确A.不能测量绝对温度B.利用的是温差效应C.铂电阻属于热电偶D.需要冷端补偿5.传感器的环境参数不包括什么A.环境温度B.湿度C.冲击D.噪音6.传感器的基本性能参数不包括什么A.量程B. 灵敏度C.动态特性D.尺寸7.半闭环伺服结构的特点不包括：A.系统简单B.稳定性好C.调试困难D.成本较低8.际转速1350r/min、电源频率50Hz的交流感应电动机，其转差率是多少？A.0.05B.0.1C.0.15D.0.29.某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相六拍运行时步距角是多少？A. 3°B. 6°C. 2°D.1.5°10.采用PWM驱动系统的优点不包括A.频率高、频带窄B.电流脉动小C.电源的功率因数高D.动态硬度好11.设丝杠导程5mm，2/4相步进电机的步距角为1.8度，半步驱动时的脉冲当量为多少？A. 0.00625mmB.0.0125mmC.0.025mmD.0.05mm12.下列哪一项不是机电一体化系统的主要构成装置A.电子装置B.控制装置C.驱动装置D.机械装置13.下列把一项是出现低速爬行现象不稳定的主要原因A.电压不稳定B.非线性摩擦力C.负载扭矩不稳定D.润滑不良14.滚动导轨预加负载的目的是什么A.防止超速B.消除间隙C.降低噪音D.提高刚度15.哪项不是滚珠丝杠副的主要尺寸参数A.公称直径B.长度C.导程D.行程16.哪项不是机械传动要满足伺服控制的主要要求A.传动精度B.寿命长C. 稳定性D.快速响应性17.下列哪一项属于变异性设计A.没有参照样板的设计B.根据故障查找故障原因C.部更改，适应性变动D.适应于量的方面变更要求，方案功能结构不变18.哪项不是机电一体化产品概念设计的核心内容A.功能B.原理C.结构D.模式19.传统的机电产品的设计注重A.安全系数设计B.功能设计C.机械设计D.电路设计20.PI称为（）控制算法。

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。

（一）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。

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前小后大原则。

4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、电源和输入／输出接口等部分构成。

5．传感器的静态特性能数主要有灵敏度、线性度迟滞和重复精度。

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?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．机电一体化相关技术有哪些? 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．转动惯量对传动系统有哪些影响?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．简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。

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．简述A／D、D／A接口的功能。

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．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?)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．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?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。

《机电一体化系统设计》复习题_A
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（）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（）。

A.1<s<2
B.0<s 1
C.-1<s<1
D.-1<s<0
1。

《机电一体化系统设计》一、填空题（每空1分，共20分）1. 机电一体化可靠性是指，系统（产品）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

2.机电一体化乃是在机械的主功能、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3. 工业三大要素指物质、能量、信息。

4. 机电一体化系统传动机构的作用传递转矩和转速。

5. 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求：精密化，高速化，小型、轻量化。

6. 轴系部件设计的基本要求有：①旋转精度②刚度③抗震性④热变形⑤轴上零件的布置二、判断题（每题2分，共10分）1.机电一体化系统的接口功能有一种是变换、调整，另一种是输入/输出。

(√)2.谐波齿轮传动的波发生器相当于行星轮系的转臂，柔轮相当于行星轮，刚轮则相当于中心轮。

（√）3.比例-积分（PI）调节克服了单纯比例环节有调节误差的缺点又避免了积分环节响应慢的弱点，既能改善系统的稳定性能能，又能改善其动态性能。

（√）4.组合法它是将结合法制成的专用或通用功能部件（子系统）、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统（产品），故称组合法。

（√）5.机电互补法又称取代法。

该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品（系统）中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足。

√三、解释（每题3分，共9分）1． MCS一般将配有系统软件、外围设备、系统总线接口的微型计算机系统2． CPU微处理机简称 CPU，它是一个大规模集成电路器件或超大规模集成电路器件，器件中有数据有数据通道、多个寄存器、控制逻辑和运算逻辑部件，有的器件还含有时钟电路，为器件工作提供定时信号。

3．MC微型计算机简称MC。

它是以微处理机为中心，加上只读存储器，随机存取存储器，输入|输出接口电路、系统总线及其他支持逻辑电路组成的计算机。

四、简答题（每题6分，共36分）1．机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么答: 1 惯量小、动力大 2 体积小、重量轻3 便于维修、安装4 易于微机控制2．直流伺服电机控制方式的基本形式是什么答: 直流伺服电机为直流供电，为调节电动机的转速和方向，需要对其直流电压的大小和方向进行控制。

机电一体化设计基础复习题一、判断题1、根据B316.2-91标准，滚珠丝杠副的精度等级分成1、2、3、4、5个等级。

其中最低精度为1级，最高精度为5级。

（）2、滑动导轨的截面形状有三角形、矩形、燕尾形、圆形等四种。

其中矩形导轨的承载能力较大，三角形导轨的导向精度较高。

（）3、对于小功率齿轮传动系数，采用重量最轻原则分配各级传动比时，各级传动比的关系为i 1=i2=……=in；采用输出轴转角误差最小原则分配各级传动比时，各级传动比应为i1>i2>……> i n（）4、静压轴承的承载能力与滑动表面的线速度成正比；动压轴承的承载能力与滑动表面的线速度无关。

（）5、游标卡尺不符合阿贝原则，其测量精度相对较低，千分尺符合阿贝原则，其测量精度相对较高。

（）6、软件去抖办法是在检测到开关状态后，延时一段时间行进行检测，若两次检测到的开关状态相同则认为有效，否则按键抖动处理。

延时时间应小于抖动时间。

（）7、使用DAC 0832进行数/模转换时，如果有几路模拟量但并不要求同步输出时，就可采用单缓冲方式。

（）8、伺服系统的调速范围是伺服系统提供的最低速与最高速之比。

（）9、根据莫尔条纹的移动方向可以辨别光栅的移动方向。

（）10、比例控制器实质上是一个放大器，增益越大，调节作用越强，系统的快速响应性越好，但是增益值过大，会引起系统的不稳定。

（）11、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。

（）12、莫尔条纹具有使栅距的节距误差平均化的特点。

（）13、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。

（）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、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。

（）16、分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入二进制数字量的位数有关。