(完整)~機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案

1、(完整)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案2021年12月20日 星期一 多云 文檔名稱：(完整)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案文檔作者：凱帆 創(chuàng)作時(shí)間：2021.12.2s012 / 1212復(fù)習(xí)題一、是非判斷1、機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)遵循傳動(dòng)鏈最短原則的好處是使傳動(dòng)精度高，而傳動(dòng)性能穩(wěn)定性降低。 （×）2、莫爾條紋具有使柵距的節(jié)距誤差平均化的特點(diǎn)。 （）3、滾珠絲杠傳動(dòng)的特點(diǎn)是傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)具有可逆性、傳動(dòng)精度高、磨損小，使用壽命長、不能自鎖。 （×）4、采用光電耦合器可以將前向通道、后向通道以及其他相關(guān)部分切斷與電路的聯(lián)系，從而有效地防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。 （）5、動(dòng)態(tài)

2、顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，這種逐位點(diǎn)亮顯示器的方式稱為行掃描。 （×）6、分辨率是d/a轉(zhuǎn)換器對輸入量變化敏感程度的描述，與輸入數(shù)字量的位數(shù)有關(guān)。8位數(shù)的分辨率為1/256，10位數(shù)的分辨率為1/1024。 （）7、在機(jī)電產(chǎn)品中若有檢測元件，則該產(chǎn)品的控制系統(tǒng)一定是閉環(huán)的。 （×）8、無源濾波器常采用lc諧振電路或rc網(wǎng)絡(luò)作為濾波器件。 （）9、機(jī)電產(chǎn)品轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大可使機(jī)械負(fù)載變大，靈敏度下降，但是不影響機(jī)械系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 （×）10、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以表明各機(jī)構(gòu)間的配合協(xié)調(diào)關(guān)系。 （）11、機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是從：定量到定性，具體到抽象，粗略到精細(xì)的

3、過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足的目標(biāo)：保證功能、提高性能、降低成本。 （×）12、雙頻激光干涉儀是同一激光器發(fā)出的光分成幅值不同的兩束光產(chǎn)生干涉。得到的是按幅值變化的交流調(diào)頻信號(hào)，信噪比高，可實(shí)現(xiàn)高分辨率測量。 （×）13、滾珠絲杠傳動(dòng)中，當(dāng)絲杠改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，間隙會(huì)使運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生空程，從而影響機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度。 （）14、采用光電耦合器可以將前向通道、后向通道以及其他相關(guān)部分切斷與電路的聯(lián)系，從而有效地防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。 （）15、鍵碼識(shí)別就是判斷閉合鍵的代碼，通常有2種方法，一種是靜態(tài)檢測法稱為編碼鍵盤；另一種是動(dòng)態(tài)檢測法成為非編碼鍵盤。 （×）16、選用d/a芯片時(shí)位數(shù)愈多

4、精度愈高，其轉(zhuǎn)換的時(shí)間愈長。 （）17、在機(jī)電產(chǎn)品中若有檢測元件，則該產(chǎn)品的控制系統(tǒng)不一定是閉環(huán)的。 （）18、在微機(jī)檢測系統(tǒng)的輸入通道中，采樣/保持（s/h）電路可有可無。 （×）19、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法以消除齒側(cè)間隙，但反向時(shí)不會(huì)出現(xiàn)死區(qū)。 （×）20、采樣時(shí)間是指對被測參數(shù)檢測的時(shí)間。 （）二、簡答題1、同步帶傳動(dòng)主要失效形式有哪些？主要原因是什么？ (a) 承載繩斷裂 原因是帶型號(hào)過小和小帶輪直徑過小等。 (b) 爬齒和跳齒 原因是同步帶傳遞的圓周力過大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過大、帶的初拉力過小等。 (c) 帶齒的磨損 原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力過大等

5、。 (d) 其他失效方式 帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。2、滾珠絲杠的支承形式有哪幾種，各適用于什么場合？單推單推：適宜中速、精度高，雙推雙推：適宜高速、高剛度、高精度。雙推簡支：適宜中速、精度較高的長絲杠。雙推自由：適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。3、機(jī)電系統(tǒng)原理方案設(shè)計(jì)中進(jìn)行功能分析設(shè)計(jì)時(shí)，為什么要抽象化？突出基本的、必要的要求，擯棄偶然情況和枝節(jié)問題，便于抓住設(shè)計(jì)問題核心，避免構(gòu)思方案前形成的條條框框，放開視野，尋求更為理想的設(shè)計(jì)方案4、下圖為開關(guān)式乘型全波相敏檢波電

6、路原理圖，試說明信號(hào)的相位解調(diào)原理。在uc為高電平的半周期，v1導(dǎo)通，v2截止，n同相端接地，在uc為低電平的半周期，v1截至，v2導(dǎo)通，n反相端接地， 。5、滾珠絲杠采用齒差調(diào)隙方式時(shí)，若兩齒齒數(shù)分別為z1=99，z2=100，螺母同方向轉(zhuǎn)過的齒數(shù)n=1，絲杠的導(dǎo)程p=6mm，試問產(chǎn)生的軸向位移（即間隙）為多少？該方式的特點(diǎn)是什么？產(chǎn)生的軸向位移（即間隙）為：該結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性差，但是調(diào)整的精度高，工作可靠。6、機(jī)電系統(tǒng)中選擇控制形式的基本原則有哪些？根據(jù)系統(tǒng)的要求，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成特定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并滿足工作要求。具體任務(wù)包括： 使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)按一定的順序和規(guī)律運(yùn)動(dòng)、改變各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的

7、運(yùn)動(dòng)方向和速度大小、使各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件間有協(xié)調(diào)的動(dòng)作，完成給定作業(yè)循環(huán)的要求、對工作中的不正常情況報(bào)警7.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面?應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟(jì)效益。8.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路有哪幾種類型?其中哪種電路適于永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?主要有：單極性驅(qū)動(dòng)電路、雙極性驅(qū)動(dòng)電路、高低壓驅(qū)動(dòng)電路、斬波驅(qū)動(dòng)電路、細(xì)分電路。其中雙極性驅(qū)動(dòng)電路適于永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。9.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和參考脈沖伺服系統(tǒng)的輸入信號(hào)是什么?輸出軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、位置各自與哪些因素有關(guān)?(1)參考脈沖序列。 轉(zhuǎn)速與參考脈沖頻率成正比。 (2)輸出軸 轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向電平?jīng)Q定。 位置由參考脈沖數(shù)決定。10

8、.什么是plc的掃描工作制?plc的掃描工作制，即檢測輸入變量、求解當(dāng)前控制邏輯以及修正輸出指令。重復(fù)進(jìn)行。三、分析題1、如圖所示鍵盤輸入接口采用行掃描法時(shí)如何判斷鍵盤中有無鍵按下及判斷閉合鍵所在的位置（1）判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線y0-y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 （2） 判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平

9、后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。2、試分析下圖所示差動(dòng)電路的工作過程。uiuor1r2利用傳感器的一對差動(dòng)阻抗r1和構(gòu)成分壓器，在平衡狀態(tài)，r1r2r0；當(dāng)被測量發(fā)生變化時(shí)，傳感器阻抗也隨之變化，設(shè)變化量為r，則r1r0r， r2-r,于是 u0=r2·u1/ r1r2=(r0-r) u1/2 r0；阻抗的變化被轉(zhuǎn)換成了輸出電壓的變化。對于非差動(dòng)式傳感器作補(bǔ)償環(huán)境變化影響的阻抗元件。電路中的一個(gè)阻抗可以是用作補(bǔ)償環(huán)境變化影響的阻抗元件。3、下圖中用m法測量轉(zhuǎn)速時(shí)，脈沖發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)一周輸出100個(gè)脈沖，若檢測周期為20m

10、s，在一個(gè)檢測周期內(nèi)所測得的脈沖數(shù)為50。試計(jì)算其轉(zhuǎn)速和測速裝置的分辨率。（5分）4、右圖為發(fā)光二極管vle與單片機(jī)8031的一種接口電路，已知發(fā)光二極管的正向壓降vf=1.5v，驅(qū)動(dòng)器7407的壓降vcs=0.5v，要求通過發(fā)光二極管的電路if=10ma，試確定電路中電阻rf的值。5、絲杠工作臺(tái)的簡化模型如圖所示，列出其動(dòng)力學(xué)方程，計(jì)算其傳遞函數(shù)，并化簡成二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式。 mkxcy動(dòng)力學(xué)平衡方程為:對上式拉氏變換,得系統(tǒng)傳遞函數(shù):化簡成二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式為:其中：6、在齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，已知齒輪的齒數(shù)為z，模數(shù)為m（mm）。若齒輪的轉(zhuǎn)速為n(r/min)，求齒條直線運(yùn)動(dòng)的速度v=？分

11、度圓直徑：d=z·m（）齒輪角速度：=2n/60(弧度/秒)齒條線速度： 7、已知某一線性電位器的測量位移原理如圖所示。若電位器的總電阻r=2k，電刷位移為x時(shí)的相應(yīng)電阻rx=1k，電位器的工作電壓vi=12v,負(fù)載電阻為rl。(1)已測得輸出電壓vo=5.8v,求rl。(2)試計(jì)算此時(shí)的測量誤差。v0=(1) 當(dāng)v01=5.8時(shí)，5.8= 5.8=()空載時(shí)設(shè)測量出5.8輸出電壓時(shí)的測量誤差則8、三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率50hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。(1)該電動(dòng)機(jī)為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少?(2)堵轉(zhuǎn)時(shí)定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少?(3)空載時(shí)，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率

12、各為多少?（1） 即該電動(dòng)機(jī)為四級(jí) 空載時(shí)轉(zhuǎn)差率為：s= （2）堵轉(zhuǎn)時(shí)：s定子繞組電勢頻率f1=50hz,轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率f2=sf1=50hz(1) 空載時(shí)：定子繞阻電勢頻率f150hz,轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率：f2=四、綜合題1、已知雙波諧波齒輪的柔輪齒數(shù)z1=200, 剛輪齒數(shù)z2=202，波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速nh=600r/min。如圖 試求：(1)剛輪固定時(shí)柔輪的轉(zhuǎn)速n1; (2)柔輪固定時(shí)剛輪的轉(zhuǎn)速n2。（1）剛輪固定時(shí)： n1=- （2）柔輪固定時(shí) 2、三相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子80個(gè)齒。(1)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為60r/min,單雙拍制通電，輸入脈沖頻率為多少?(2)要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min，單拍制通電，輸入脈沖頻率為多少?(1) 即 （2） 單拍制 即： f= 3、某控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，圖中g(shù)c(s)=kp(1+tds),gp(s)= =(2) 確定kp和td的值，以使系統(tǒng)性能同時(shí)滿足： 在單位拋物線(恒加速度)函數(shù)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差essa0.2，幅值穿越(截