機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)材料題

1、#+機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)題一、選擇題（每題 2分，共50分）1. 那些不是結(jié)構(gòu)型傳感器A.彈簧管 B.雙金屬片2. 那些不是物理型傳感器的特點(diǎn)A.無中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)B.固體傳感3. 哪一項(xiàng)不是傳感器指標(biāo)A.類型 B.容量C.體積4. 下列哪項(xiàng)對熱電偶的說法不正確A.不能測量絕對溫度B.利用的是溫差效應(yīng)C.鉑電阻屬于熱電偶D.需要冷端補(bǔ)償5. 傳感器的環(huán)境參數(shù)不包括什么A.環(huán)境溫度B.濕度C.沖擊I6. 傳感器的基本性能參數(shù)不包括什么A.量程B.靈敏度7. 半閉環(huán)伺服結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)不包括：A.系統(tǒng)簡單B.穩(wěn)定性好8. 際轉(zhuǎn)速1350r/min、電源頻率A.0.05B.0.1C.水銀溫度計(jì)D.電感電

2、容C.集成D.體積大B.線性度D.噪音C.動態(tài)特性D.尺寸C.調(diào)試?yán)щyD.成本較低 50Hz的交流感應(yīng)電動機(jī)，其轉(zhuǎn)差率是多少?C.0.159. 某步進(jìn)電動機(jī)三相單三拍運(yùn)行時步距角為A. 3 °B. 6 °C. 2 °10. 采用PWM區(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)不包括A.頻率高、頻帶窄B.電流脈動小D.0.23°,三相六拍運(yùn)行時步距角是多少?D.1.5 °D.動態(tài)硬度好 半步驅(qū)動時的脈沖當(dāng)量為多少?D.0.05mmC.電源的功率因數(shù)高11. 設(shè)絲杠導(dǎo)程5mm 2/4相步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8度，A. 0.00625mmB.0.0125mmC.0.025mm1

3、2. 下列哪一項(xiàng)不是機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要構(gòu)成裝置A.電子裝置 B.控制裝置C.驅(qū)動裝置13. 下列把一項(xiàng)是出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象不穩(wěn)定的主要原因A.電壓不穩(wěn)定B.非線性摩擦力C.負(fù)載扭矩不穩(wěn)定14. 滾動導(dǎo)軌預(yù)加負(fù)載的目的是什么A.防止超速B.消除間隙C.降低噪音 D.提高剛度15. 哪項(xiàng)不是滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù)A.公稱直徑B.長度C.導(dǎo)程丨16. 哪項(xiàng)不是機(jī)械傳動要滿足伺服控制的主要要求A.傳動精度B.壽命長C.穩(wěn)定性17. 下列哪一項(xiàng)屬于變異性設(shè)計(jì)A.沒有參照樣板的設(shè)計(jì)B.根據(jù)故障查找故障原因C.部更改，適應(yīng)性變動D.適應(yīng)于量的方面變更要求，方案功能結(jié)構(gòu)不變18. 哪項(xiàng)不是機(jī)電一體化產(chǎn)品概念

4、設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容A.功能B.原理C.結(jié)構(gòu)19. 傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)注重A.安全系數(shù)設(shè)計(jì)B.功能設(shè)計(jì)20. PI稱為（）控制算法。D.機(jī)械裝置D.潤滑不良D.行程D.模式C.機(jī)械設(shè)計(jì)D.快速響應(yīng)性D.電路設(shè)計(jì)D.（）數(shù)控機(jī)床A.比例 B.比例微分C.比例積分21. 受控變量是機(jī)械運(yùn)動的一種反饋控制系統(tǒng)稱（A.順序控制系統(tǒng) B.伺服系統(tǒng)22. 齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數(shù)A.增加而減小B.增加而增加23、哪項(xiàng)不是串行通訊的特點(diǎn)（A .數(shù)據(jù)位傳送C.只需要兩根傳輸線24、哪項(xiàng)不是傳動機(jī)構(gòu)的本質(zhì)（）。A .速度變換B .轉(zhuǎn)速變換25、開關(guān)緩沖電路使用的二極管是（A .普通整流二極管C.快速二極管26

5、. 下列哪一項(xiàng)不是DCS分布式控制系統(tǒng)的特點(diǎn)A.具有三層結(jié)構(gòu)C.集中監(jiān)視、操作和管理27. 哪項(xiàng)不是固態(tài)繼電器 SSR的特點(diǎn)A.高壽命B.開關(guān)速度快28、測速發(fā)電機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要用作測量（A、交流電壓B、直流電壓C、位移量比例積分微分C.D.工業(yè)機(jī)器人(C.減小而減小D.變化而不變B.傳輸按位順序進(jìn)行D .成本低但送速度慢C .力矩變換D .轉(zhuǎn)角控制）。B .檢波二極管D .大電流功率二極管B.系統(tǒng)控制危險(xiǎn)性分散 D.布線簡潔，系統(tǒng)開放C.電磁兼容性好D.有噪音）D、轉(zhuǎn)速29、在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動要滿足伺服控制的三個主要要求是（ B .傳動精度、穩(wěn)定性、低噪聲 D .傳動精度、

6、高可靠性、低沖擊振動）A .傳動精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性 C.傳動精度、高可靠性、小型輕量化30.使?jié)L珠絲杠具有最大剛度的支承方式是（A、一端裝止推軸承B、一端裝化推軸承，另一端裝向心球輪承C、兩端裝止推軸承D、兩端裝止推軸承及向心球輪承31. 信號采樣頻率 Ws,信號有效頻帶 Wc和抗混疊濾波頻率 Wf應(yīng)滿足如下關(guān)系 （）A、Wc<Ws<WfB、Wc<Wf<Ws C、Ws < Wc < Wf D、Wf < Ws < Wc32. 直流電動機(jī)電樞繞組的阻值小說明電機(jī)（A、特性硬B、始動電壓低33. 步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖電源的關(guān)系是A、與電源脈沖頻率

7、成正比C、與電源脈沖寬度成正比34. 絕對碼盤碼道數(shù)越多A、能分辨的角度越大C、測量精度降低35. 進(jìn)行行為、結(jié)構(gòu)的映射是（）A功能建模B.行為建模36. 下列哪一項(xiàng)不是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的類型 ，A.開發(fā)性設(shè)計(jì)B.可靠性設(shè)計(jì)C.適應(yīng)性設(shè)計(jì)37. 下列哪一項(xiàng)屬于適應(yīng)性設(shè)計(jì)A.沒有參照樣板的設(shè)計(jì)B.根據(jù)故障查找故障原因C.局部更改，適應(yīng)性變動D.適應(yīng)于量的方面變更要求，方案功能結(jié)構(gòu)不變38. 小功率傳動鏈中，為使總的折算慣量最小，各級傳動比分配應(yīng)遵守，則（C、Ws < Wc < Wf）C、特性軟D、啟動電流大（ ）B、與電源脈沖數(shù)成正比與電源脈沖幅值成正比）能分辨的角度越小能分辨的角度不變

8、設(shè)計(jì)過程，C. 結(jié)構(gòu)建模D.評價決策C、B、D、D.變異性設(shè)計(jì)A.前大后小B.前小后大39. 哪項(xiàng)不是諧波傳動部件基本組成部件A.剛輪B.柔輪40. 全閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是A.精度高B.系統(tǒng)簡單41. 如忽略電機(jī)電磁時間常數(shù)，A.比例環(huán)節(jié)C.前后相等C.波發(fā)生器D.行星輪D.平方關(guān)系C.成本較低 電壓為輸入量,B. 一階系統(tǒng)42. 滾珠絲杠副的基本導(dǎo)程減小，可以（A、提高精度B、提高承載能力43. 下列哪一項(xiàng)不是機(jī)電一體化系統(tǒng)的主功能組成A .物質(zhì)、能量、信息的變換C.物質(zhì)、能量、信息的存儲44. 下列哪一項(xiàng)是機(jī)電一體化的特性（A 裝置的控制屬于強(qiáng)電范疇C.支撐技術(shù)是電工技術(shù)45. 某4極交流感應(yīng)

9、電動機(jī)，電源頻率為A.1450 r/min B.1470 r/min 46. 右圖稱（）A. 直流伺服電動機(jī)調(diào)節(jié)特性B. 直流伺服電動機(jī)機(jī)械特性C. 直流伺服電動機(jī)動態(tài)特性D.直流伺服電動機(jī)調(diào)速特性D.調(diào)試簡單轉(zhuǎn)角為輸出量時，直流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)模型是C. 二階系統(tǒng)D.積分環(huán)節(jié)）C、提高傳動效率D、加大螺旋升角50Hz,）。B .物質(zhì)、能量、信息的傳遞.物質(zhì)、能量、信息的融合B .自動信息處理，.以機(jī)械聯(lián)結(jié)為主當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.02時，其轉(zhuǎn)速為（C.735 r/min D.2940 r/minT47. 連續(xù)路徑控制類中為了控制工具沿任意直線或曲線運(yùn)動，必須同時控制每一個軸的 得它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。

10、A.位置和加速度B.C.位置和速度D.48. 圖示利用繼電器觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)為A.（A+ A） （ B+B）-C.（A+B） - （ A+B）49. 在數(shù)控系統(tǒng)中，A.插補(bǔ) B.50. PD稱為（A.比例 B.51. PWM指的是（A.機(jī)器人速度和加速度 位置和方向）B.A B + A D.A B+A B復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（切割C.畫線D.）控制算法。比例微分C.比例積分）。B.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)）方法實(shí)現(xiàn)。 自動D.比例積分微分C.脈寬調(diào)制D.可編程控制器52. 步進(jìn)電機(jī)一般用于（）控制系統(tǒng)中。A.開環(huán)B.閉環(huán)C.半閉環(huán)53. 下列哪個不是傳感器的動特性（）A.臨界速度B.臨界頻率C.穩(wěn)定時

11、間D.分辨率54. 感應(yīng)同步器定尺繞組中感應(yīng)的總電動勢是滑尺上正弦繞組和余弦繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的 （）A.代數(shù)和 B.代數(shù)差C.矢量和D.矢量差55. 在直流電機(jī)速度控制中改變電樞供電電壓U（保持勵磁磁通不變）屬于（）調(diào)速A.恒功率B.變功率C.恒轉(zhuǎn)矩D.變轉(zhuǎn)矩D.前饋56、 輸入電壓量程為-10V+10的10位AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換公式，-5V對應(yīng)的AD輸出值是（A . 100HB. 200HC.57、設(shè)某光柵的條紋密度是 250條/mm，要用它測出1umA . 1倍頻B . 2倍頻58、哪一項(xiàng)不是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的測速元件A 測速發(fā)電機(jī)B 光電編碼器59、 絕對編碼盤的道數(shù)為10道，則位數(shù)為

12、A. 360。/2 11 B . 360。/2 1060、對RS-232C通訊方式描述正確的是（C . 3倍頻（ ）°C.應(yīng)變片1FFHD. 7FH的位移，應(yīng)采用（）細(xì)分電路。D . 4倍頻D .渦流傳感器 ）。1010,能分辨的最小角度為（C. 360° /2D. 360° /2）。A .接口的信號電平值較低，不易損壞接口電路的芯片B .傳輸速率較高，在異步傳輸時，波特率為200KbpsC. 其傳輸距離有限D(zhuǎn). 只用兩根線即可實(shí)現(xiàn)判斷題（本大題共 10個小題，每題2分，共計(jì)20分，請使用“ A對B錯”答案形式）。1.功能的等效性、各環(huán)節(jié)的互補(bǔ)性是機(jī)電一體化優(yōu)化設(shè)

13、計(jì)的條件。2.系統(tǒng)可靠性是各組成環(huán)節(jié)可靠性的邏輯或。3.可靠性原理是指規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。4.工業(yè)三要素是資金、人才、技術(shù)。5.全閉環(huán)數(shù)控機(jī)床上位置傳感元件是裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。6.邏輯功能元包括：與、或、非、加、減、乘、除。7.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品全壽命周期最優(yōu)化。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)以強(qiáng)度和低壓控制為中心，強(qiáng)調(diào)功能設(shè)計(jì)。9.液壓伺服的缺點(diǎn)是效率低,保養(yǎng)麻煩，漏油污染環(huán)境，運(yùn)動形式少，成本高，有附加裝置。10.直流伺服電動機(jī)的空載轉(zhuǎn)速 no與堵轉(zhuǎn)矩Tb之比的絕對值越小，則電機(jī)特性越軟。11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.RS-232接口在總線上

14、允許連接多個收發(fā)器 為了防止采樣過程信號發(fā)生頻率混疊可以在采樣前設(shè)置一個高通濾波器 液壓馬達(dá)為得到合適的運(yùn)動速度和負(fù)載能力，一般要使用較大傳動比的減速器,寸較大串口通訊至少要包含物理層（硬握手電氣特性）和協(xié)議層（軟握手）DCS分布式控制系統(tǒng)具有集中管理和分散控制的特點(diǎn)。（）采用惠斯登電橋結(jié)構(gòu)傳感檢測時，為消除溫度干擾應(yīng)采用的激勵電源為恒壓源 在小功率傳動鏈中為使總的折算慣量最小，各級傳動比分配應(yīng)遵守前大后小原則。 電氣伺服驅(qū)動裝置包括直流伺服和交流伺服。（）傳動出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象不穩(wěn)定的主要原因是摩擦系數(shù)和轉(zhuǎn)動慣量。（）連續(xù)控制系統(tǒng)與點(diǎn)位控制系統(tǒng)之間最主要的區(qū)別在于點(diǎn)位控制系統(tǒng)有一個插補(bǔ)器 機(jī)電

15、產(chǎn)品的功能可以劃分原理、結(jié)構(gòu)、行為。 能實(shí)現(xiàn)順序控制的基本功能是組合邏輯，計(jì)數(shù)器，定時器傳動機(jī)構(gòu)的尺。（）（）23. 規(guī)劃一個PLC控制系統(tǒng)的步驟為，分解被控對象和機(jī)器；建立功能規(guī)范，安全電路設(shè)計(jì)，詳細(xì)說明操作功能，建立 PLC配置圖，建立符號名表。24. 順序控制包括以狀態(tài)控制為主和以時間控制為主兩類。25. 測速發(fā)電機(jī)的原理與直流電機(jī)相同常用的測溫傳感器中 Pt熱電阻和熱電偶測量的是相對溫度。 電液比例閥是用比例電磁鐵來代替手動調(diào)節(jié)。開環(huán)控制系統(tǒng)中，多數(shù)采用步進(jìn)電機(jī)作為伺服電機(jī)。產(chǎn)品的功能、原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。26. 對于傳感器的非線性，可以通過標(biāo)定采用曲線

16、擬合和線性插值的方法來提高數(shù)據(jù)精度。27.28.29.30.三、分析題計(jì)算題1. 機(jī)械工業(yè)中微電子技術(shù)應(yīng)用有哪些方面，及其對機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的意義?2. 某工作臺采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動，已知工作臺的行程L=250mm,絲杠導(dǎo)程t=4mm,齒輪減速比為i=5,要求工作臺位移的測量精度為0.005mm，采用高速端測量方法，采用絕對旋轉(zhuǎn)編碼器，則絕對碼盤最少要求的道數(shù)為多少？(忽略齒輪和絲杠的傳動誤差)3如圖所示電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，已知工作臺的質(zhì)量為 m=50kg負(fù)載力為F1= 1000N，最大加速度為10m/s2,絲杠直徑為 d= 20mm，導(dǎo)程t= 4mm，齒輪減速比為i=5，總效率為？=30%，

17、忽略絲杠慣量 的影響，試計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動力矩。4.數(shù)字采樣閉環(huán)控制中誤差En ( n=1,2,3,)，輸出控制量 Un (n=1,2,3，)，比例系數(shù)為Kp ,微分時間常數(shù)為Td,積分時間常數(shù) Ti，采樣周期為Ts，試寫出數(shù)字PID調(diào)節(jié)時的控制算式？5. 畫出集電極開路輸出 (0C方式)驅(qū)動繼電器的電路圖和相應(yīng)的緩沖電路，試分析采用0C驅(qū)動的特點(diǎn)。6、絲杠導(dǎo)程6mm ,3相步進(jìn)電機(jī)的步距角為 1.2度，3相6拍驅(qū)動時的脈沖當(dāng)量為多少？(15分)?7. 設(shè)直流電機(jī)電樞感抗為La，電樞內(nèi)阻為Ra,轉(zhuǎn)動慣量為Jm,速度電勢常數(shù) Kb，電流力矩常數(shù)Ki，電壓u(t)為輸入量，速度 w(t)為輸出量時，求

18、直流電機(jī)的傳遞函數(shù)？ (15分)8. 分別說明相對旋轉(zhuǎn)光電編碼器的A、B相和Z相表示意義，請?jiān)O(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)方向鑒別電路?參考答案:一、CDCCDDCBDABABBBBDDACBACDCDDDACBAABCBCBDACADBBBCAABCADCCADCBC二、ABABABABBBBBBAABBBBBBAAAAABAAA1.應(yīng)用方面：組系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行巡檢傳感或控制1）對機(jī)器或機(jī)2）對機(jī)器或機(jī)組系統(tǒng)工作程序的控制3）用電子技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品中機(jī)械部件完成的功能，簡化產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)4）節(jié)約材料5）節(jié)能降耗對機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的意義：功能模塊化；封裝模塊化；電路（板）器件微型化；可靠性高；抗干擾能力強(qiáng)；結(jié)構(gòu)一體化

19、；機(jī)電 產(chǎn)品體小、性優(yōu)、價廉。2、電機(jī)每轉(zhuǎn)的工作臺位移量為: 4mm/5=0.8mm要求的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為:0.8/0.005=1608道。27<160<28答：絕對碼盤的道數(shù)至少是3、計(jì)算負(fù)載力負(fù)載力由外負(fù)載力、慣性負(fù)載力兩部分構(gòu)成(1 )外負(fù)載力 Fl= 100N(2)慣性載力 Fm = ma= 50x 10= 500N電機(jī)的驅(qū)動力矩為Tm1 (Fl Fm)-i 20.004 (1000 500)丄 0.63N0.34.根據(jù)PID的控制算式Un(t) Kpe(t) Kdde/dt Ki e(t)dt可以得到絕對算式：UnKpSn h（en耳1）TSTinekU initialk 1VUn KpG en1)*TSTSei 2 細(xì) 1 ) enTi或者是增量算式:=t= £g行式騾動繼電暮電路 與幷吸二攝管的緩沖電跨g方式昭動淮電需電路 仃并聯(lián)RCfti蹄的綴沖電路5. OC方式驅(qū)動繼電器電路圖和相應(yīng)的緩沖電路圖： 緩沖電路方式可采用并聯(lián)二極管、并聯(lián)RCfe路和并聯(lián)壓敏電阻等方法。RC串連電路和并聯(lián)壓敏電阻的方法。交流開關(guān)的緩沖主要使用并