《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》復(fù)習(xí)題2015

1、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計復(fù)習(xí)大綱第一章 概論本章知識要點 :1、機電一體化系統(tǒng)的基本概念 : 系統(tǒng)、機電一體化、機電一體化系統(tǒng)與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2、典型機電一體化系統(tǒng)的幾種形式 : 機械關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)、數(shù)控機床、工業(yè)機器人、自動引導(dǎo)車、 順序控制系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、微機電系統(tǒng)3、典型機電一體化系統(tǒng)功能模塊的構(gòu)成 : 機械受控模塊、測量模塊、驅(qū)動模塊、通信模塊、微計 算機模塊、軟件模塊、接口模塊4、典型機電一體化系統(tǒng)組成模塊的作用5、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)與評價標(biāo)準(zhǔn)6、機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計過程第二章 機械受控模塊 （ 重點章節(jié) ）本章知識要點 :1、齒輪的分類及選用2、齒輪系傳動比最佳

2、分配條件及最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則3、齒輪副間隙的消除方法4、滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)類型5、滾珠絲杠螺母副間隙的消除及預(yù)緊方法6、滾珠絲杠螺母副的支撐形式7、諧波齒輪減速器的工作原理及結(jié)構(gòu)8、諧波齒輪的傳動特點9、諧波齒輪傳動速比的計算10、軸系的組成與分類 , 軸系的技術(shù)要求11、導(dǎo)軌的用途及分類12、滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、工作原理13、數(shù)學(xué)模型的物理意義第三章 測量模塊 （ 重點章節(jié) ）本章知識要點 :1、機械量傳感器的分類2、傳感器的性能指標(biāo) （ 工作特性、靜態(tài)特性與動態(tài)特性)3、傳感器的性能要求與改善措施4、位移傳感器 （ 旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、增量式光電編碼器、光柵）的結(jié)構(gòu)與工作原理5、速度傳

3、感器 （ 直流測速發(fā)電機、碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器） 的結(jié)構(gòu)與工作原理6、加速度傳感器的分類及特點7、力、轉(zhuǎn)矩與壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與特點8、霍爾式電流傳感器工作原理與特性9、 信號調(diào)理電路10、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分類與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要組成第四章 電機及其驅(qū)動電路 （重點章節(jié) ）本章知識要點 :1、電動機的分類及特點2、直流電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理3、直流電動機的靜態(tài)與動態(tài)特性4、直流電動機的驅(qū)動電路：線性直流功率放大器與 PWM功率放大器的工作原理5、交流感應(yīng)電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理6、交流感應(yīng)電動機的機械特性7、交流變頻調(diào)速 （ 恒壓頻比調(diào)速與轉(zhuǎn)差頻率控制 ） 的原理8、超聲波電動機的工作原理及特點9、電動

4、機的選擇第五章 步進電動機運動控制系統(tǒng) （重點章節(jié) ）本章知識要點 ：1、 步進電動機運動控制系統(tǒng)的組成2、步進電動機的分類及各自的工作原理3、步進電動機的特性及主要技術(shù)指標(biāo)4、步進電動機驅(qū)動電路 （ 單極性驅(qū)動電路、雙極性驅(qū)動電路、斬波恒流驅(qū)動電路5、步進電動機細分驅(qū)動原理與細分驅(qū)動電路6、步進電動機脈沖分配器7、步進電動機DDA法運動控制原理第六章閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)）的原理本章知識要點 ：1、閉環(huán)伺服系統(tǒng)組成方案2、閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 （電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán) ）3、閉環(huán)伺服系統(tǒng)的性能 （ 靜態(tài)性能、動態(tài)性能 ）分析及改進性能的措施4、模擬伺服系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)5、數(shù)字 PID 控制算法

5、6、計算機控制的位置伺服系統(tǒng)的組成第七章 數(shù)控機器運動控制指令生成本章知識要點 ：1、運動控制分類 （ 點位控制、連續(xù)控制 ）2、插補的概念3、DDA法插補原理與DDA法插補4、數(shù)據(jù)采樣法插補原理5、直線與圓弧軌跡插補的實現(xiàn)第八章 順序控制系統(tǒng)本章知識要點 :1、順序控制系統(tǒng)的組成、工作原理2、PLC 的定義與順序控制原理3、PLC 控制與通用計算機控制的區(qū)別4、常用PLC（西門子S7系列PLG歐姆龍C系列PLC）及編程軟件5、順序邏輯表示法 （布爾代數(shù)方程、梯形邏輯圖 ）6、常用PLC編程指令第二部分 復(fù)習(xí)題練習(xí)一、單項選擇題1、 直流測速發(fā)電機輸出的就是與轉(zhuǎn)速【 C 】A、成正比的交流電壓

6、B、成反比的交流電壓C、成正比的直流電壓D、成反比的直流電壓2、 某4極（極對數(shù)為2）交流感應(yīng)電動機，電源頻率為50Hz,當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0、02時，其轉(zhuǎn)速為【B 】A、 1450 r/minB 、 1470 r/minC、 735 r/minD 、 2940 r/min3、由計算機網(wǎng)絡(luò)將計算機輔助設(shè)計、計算機輔助規(guī)劃、計算機輔助制造聯(lián)接成的系統(tǒng)稱, 因而其輸出將就是這些單元輸出的總與 , 這種測量技術(shù)被C 、 差動技術(shù) D 、 閉環(huán)技術(shù)、 提高承載能力D、 提高精度3°, 三相雙三拍運行時步距角為、 1 、 5°D 、 7 、 5°【D】A、 順序控制系統(tǒng)B、C、 柔

7、性制造系統(tǒng)D、4、諧波齒輪演變來自于【D】A、 直齒錐齒輪傳動B、C、 斜齒錐齒輪傳動D、5、某光柵條紋密度為100條/mm,光柵條紋的夾角A、 0 、 1mm B 、 1mm6、利用幾個傳感器單元同時感受被測量稱為【A 】A、 平均技術(shù) B 、 開環(huán)技術(shù)7、滾珠絲桿副的基本導(dǎo)程減少 , 可以【 D 】A、 加大螺旋升角BC、 提高傳動效率8、某步進電動機三相單三拍運行時步距角為【 A 】A、 3°B 、 6°C自動導(dǎo)引車系統(tǒng) 計算機集成制造系統(tǒng)蝸桿副傳動行星齒輪傳動為 0、 005弧度,則莫爾條紋的寬度為 【C 】C、 2mm D 、 5mm某交流感應(yīng)電動機 A、 1ME

8、MS勺意思就是】 A、 微機電系統(tǒng) C、 計算機集成制造系統(tǒng)11、 直流電動機機械特性勺硬度與 【D 】A、 電樞電阻成反比C、 轉(zhuǎn)矩系數(shù)成正比低頻信號可以通過9、10、 【A12、, 實際轉(zhuǎn)速 1350r/min, B、電源頻率 50Hz, 則其極對數(shù)為、 3 D、 4柔性制造系統(tǒng)微電子系統(tǒng)反電動勢系數(shù)成正比 電樞電阻成正比 , 高頻信號不能通過的濾波器就是D、【C 】 A、 高通濾波器 C、 低通濾波器13、 某三相步進電動機 A、 單拍制B帶通濾波器D 、 帶阻濾波器, 轉(zhuǎn)子 40個齒,欲使其步距 1、5, 應(yīng)采用的通電方式為C 、 單雙拍制雙拍制D、細分電路14、“機電一體化”含義就是

9、【 C 】A、 以機為主加點電C、 機械與電子勺集成技術(shù)15、在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中 【A 】A、 減速, 增矩 C、 增速, 減矩 某傳感器就 感器為 【A 】 A、 旋轉(zhuǎn)變壓器 C、 光柵D易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象勺導(dǎo)軌就是 【C 】A、 滾動導(dǎo)軌BC、 滑動導(dǎo)軌D18、 機械傳動裝置在機電一體化系統(tǒng)中就是必不可少勺 【A 】BD, 齒輪系常用于伺服系統(tǒng)傳動機構(gòu)中機械部與電子部合并以電淘汰機, 作用就是16、17、增速, 增矩D 、 減速 , 減矩是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的角位移測量裝置, 且僅能用來測量角位移。該傳感應(yīng)同步器 磁柵靜壓導(dǎo)軌氣浮導(dǎo)軌, 因為在電動機與負載之間經(jīng)常需要A、 匹配

10、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速B 、 增加傳動功率C、 縮小傳動功率D 、 維持轉(zhuǎn)速恒定19、若從系統(tǒng)抑制干擾勺能力考慮 , 采樣速率應(yīng)選為閉環(huán)系統(tǒng)通頻帶勺【D】A、 5 倍B、 10 倍 C、 8 倍D、10 倍以上20、PWM指的就是【B】A、 機器人B 、 脈寬調(diào)制C、 計算機集成系統(tǒng)D 、 可編程控制器21、若要使長光柵能測出比柵距還小的位移量,則應(yīng)利用【B】A、 莫爾條紋的作用B、C、 數(shù)顯表D、22、交流感應(yīng)電動機 ,對應(yīng) s=1 的轉(zhuǎn)矩稱A、 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩B、C、 額定轉(zhuǎn)矩D、23、使?jié)L珠絲杠具有最大剛度的支承方式就是 【C 】A、 雙推簡支B、C、 雙推雙推D、24、與旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓大小有關(guān)的因素

11、就是 【A 】A、 轉(zhuǎn)子位置B、C、 轉(zhuǎn)子直徑D、25、用預(yù)先決定的指令控制一系列加工作業(yè)的系統(tǒng)稱 【D 】A、 伺服系統(tǒng)B、 細分技術(shù) 計算機數(shù)字處理【 A 】 最大轉(zhuǎn)矩 負載轉(zhuǎn)矩單推單推雙推自由轉(zhuǎn)子材料轉(zhuǎn)子長度自動引導(dǎo)車33、C、 工業(yè)機器人D、 數(shù)控系統(tǒng)26、若兩平面之問的油液成楔形 ,二者相對運動時將產(chǎn)生壓力 ,從而可以承載。利用這一原理設(shè)計出 各種形式的滑動摩擦支承軸系為 【 C 】A、 液體靜壓支承B、 氣體靜壓支承C、 液體動壓支承D、 氣體動壓支承27、三相交流感應(yīng)電動機中 ,定子三相對稱繞組中接入三相對稱交流電源后,三相繞組中的電流在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生的磁場就是【C】

12、A、 脈動磁場B、 靜止磁場C、 圓形旋轉(zhuǎn)磁場D、 無磁場28、在系統(tǒng)中負責(zé)處理由測量模塊與接口模塊提供信息的模塊稱 【D軟件模塊B、 通信模塊驅(qū)動模塊D、 微計算機模塊29、 在滿量程范圍內(nèi)由同一方向趨近同一個輸入,連續(xù)幾次測量所得輸出之間勺最大差值稱【BA、 可復(fù)現(xiàn)性C、 誤差A(yù)、C、B、D、30. 齒輪副勺間隙會造成齒輪傳動勺回差A(yù).調(diào)整中心距法C.帶錐度齒輪法 在采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)中 ,若考慮對系統(tǒng)響應(yīng)速度勺影響時31、重復(fù)性精度 ,屬于柔性消隙法勺結(jié)構(gòu)就是B.選擇裝配法D壓簧消隙結(jié)構(gòu) ,采樣周期應(yīng)選為系統(tǒng)最小時間常數(shù)勺【D32、【AA、10 倍 B 5 倍C 2 倍 D、（0、11）SlM

13、ATlC S7-200 PLC勺編程軟件就是】A、STEP7-Micro/WINB、 CX-ProgrammerC、 ProToolD、 WlNCC交流感應(yīng)電動機正常工作時 ,其轉(zhuǎn)差率 s 勺范圍為A、 1v SV 2B、 OV SV 1B、C -1v SV 1D、-1 V sV 034、DDA 插補法稱為A、 逐點比較法B、數(shù)字微分分析法C、 數(shù)字積分分析法D、數(shù)據(jù)采樣插補法35、描寫靜態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型就是【A】A、 代數(shù)方程B、微分方程C.狀態(tài)空間方程D、 邏輯方程決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機。36、步進電動機 ,又稱電脈沖馬達 ,就是通過 【 B 】A、 脈沖的寬度B、 脈沖的數(shù)量C、

14、脈沖的相位D、 脈沖的占空比37、 測得碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出500個脈沖所用的時間為10s,碼盤每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為20,則轉(zhuǎn)速為【 D 】A、 25r/minB、 30r/minC、 50r/minD、150r/min38、步進電動機輸入單脈沖時 ,電動機從一種通電狀態(tài)切換到另一種通電狀態(tài)不引起失步的區(qū)域稱為【 C 】A、 死區(qū)B、 振蕩區(qū)C、39、輸入與輸出滿足線性疊加原理的系統(tǒng)稱為 【A 】A、 線性系統(tǒng)B、 定常系統(tǒng)C、40、復(fù)合控制器的反饋控制就是 【A 】A、 誤差控制B、 串級控制C、41、按照預(yù)先規(guī)定的次序完成一系列操作的系統(tǒng)稱A、順序控制系統(tǒng)B、伺服系統(tǒng)42、一般說 ,齒輪傳動的總等

15、效慣量隨傳動級數(shù)A、增加而減小B、增加而增加43、滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型主要有兩類A、內(nèi)循環(huán)插管式 C內(nèi)、外雙循環(huán)44、某光柵的條紋密度就是 【D 】A、 100mmB、動穩(wěn)定區(qū)D、 平衡區(qū)時變系統(tǒng)D、 隨機系統(tǒng)C數(shù)控機床C減小而減小 :外循環(huán)插管式與閉環(huán)控制D、 開環(huán)控制【 A 】D、工業(yè)機器人【 A 】D變化而不變【 D】B、外循環(huán)反向器式D、內(nèi)循環(huán)反向器式200條/mm,光柵條紋間的夾角20mmC、 10mm=0 005 孤度,則莫爾條紋的寬度就是D 、 1mmC 】B、彈簧 -阻尼系統(tǒng)D、都不正確B、電樞電流成反比D、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速正反比45、以下傳感器中測量的就是相對角位移的就是 【C 】

16、D、 都不正確A、 旋轉(zhuǎn)變壓器B、 絕對式編碼器C、 增量式編碼器46、加速度傳感器的基本力學(xué)模型就是【C 】A、 質(zhì)量 -阻尼系統(tǒng)C、 質(zhì)量-彈簧 -阻尼系統(tǒng)47、直流電動機的反電動勢與 A、 電樞電流成正比C、 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比48、 PLC適合于【B】A、數(shù)據(jù)采集為主B、順序控制為主C、科學(xué)計算為主D、管理為主49、 利用三次多項式樣條函數(shù)生成控制指令加速度最大值在【A】A、運動的起點與終點B、運動的中間點C、常加速度D、以上都不正確50、 電動機中引入電流環(huán)后的伺服系統(tǒng)，下列敘述正確的就是【A 】A、電流環(huán)實質(zhì)上就是轉(zhuǎn)矩控制回路B、電流環(huán)可以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速C、電流環(huán)可以等價成一個積分環(huán)節(jié)D、都

17、不正確51、 某光柵的條紋密度就是 100條/mm,要用它測出1 m的位移，應(yīng)采用的細分電路就是 【C 】A.四倍頻B.倍頻C.十倍頻D.十六倍52、下列操作中可以使直流伺服電動機的理想空載轉(zhuǎn)速升高的就是【C 】A、 增大電樞電阻B、減小電樞電壓C.增大電樞電壓D、 減小電樞電阻53、 DDA法生成的直線、圓弧都就是有一系列的 組成?！綜 】A、弧線C折線54、 PD控制器稱為控制器。 【B 】A、比例C.比例積分55、直流測速電動機的輸出就是與轉(zhuǎn)速【B 】A、 成正比的交流電壓C.成反比的交流電壓56、描寫動態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型就是【B 】A、代數(shù)方程組C.邏輯方程組57、伺服控制系統(tǒng)一般包括控

18、制器、被控對B、拋物線D、漸開線B、比例微分D、積分微分B、成正比的直流電壓D、成正比的交流電流B、微分方程組D、 以上都正確一、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)與等五個部分?！綜 】【D 】A、 換向結(jié)構(gòu)C、存儲電路B、轉(zhuǎn)換電路D、檢測環(huán)節(jié)58、PWM指的就是C【C】A、機器人B、計算機集成系統(tǒng)C、脈寬調(diào)制D、可編程控制器59、滾珠絲杠螺母副的精度根據(jù)使用范圍及要求,可分為個等級。A、3B、5C 7D、960、壓電式傳感器產(chǎn)生的電荷極性為 【DA、C、】正電荷負電荷B、 正電荷與負電荷D、正電荷或負電荷二、多項選擇1、伺服系統(tǒng)通常就是一個閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)【ABD】A、模擬電壓信號B 、脈沖信號F列選項中

19、，屬于超聲波電動機特點的選項有,其輸入信號可以就是C.開關(guān)量信號二進制數(shù)字信號【BCD】A、 輸出功率大B 動態(tài)響應(yīng)快以下選項中，能反映傳感器工作特性的性能指標(biāo)有ABC】A、靈敏度 B 、量程C、分辨率以下選項中，屬于諧波齒輪傳動特點的選項有A、小體積，大速比BC.齒面磨損小D機電一體化的設(shè)計依據(jù)及評價指標(biāo)包括A、系統(tǒng)功能C 性能指標(biāo)D機電一體化系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)與評價標(biāo)準(zhǔn)大體上應(yīng)包括CA、系統(tǒng)功能B 性能指標(biāo)以下關(guān)于步進電動機敘述正確的就是ABDA、C、C.運行無噪聲D、運動平穩(wěn)可實現(xiàn)差速傳動可靠性低速大轉(zhuǎn)矩ABCD【BCDB、使用條件 社會經(jīng)濟效益使用條件OD、【ABCD經(jīng)濟效益】脈沖分配器可以

20、由邏輯電路硬件實現(xiàn) 步進電動機的轉(zhuǎn)速由脈沖數(shù)決定B、D、消除滾珠絲桿螺母副軸向間隙的措施有A、雙螺母齒差式預(yù)緊C、雙螺母螺紋式預(yù)緊 以下選項中，能反映傳感器靜態(tài)特性的性能指標(biāo)有A、線性度 在實際應(yīng)用中】差動技術(shù)F列關(guān)于步進電動機驅(qū)動電路敘述正確的就是】雙極性驅(qū)動電路適合于驅(qū)動混合式步進電動機 單極性驅(qū)動電路適合于驅(qū)動反應(yīng)式步進電動機 驅(qū)動直流電動機的電路也能驅(qū)動步進電動機 細分電路可以提高步進電動機的分辨率12、在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中A、替代機械系統(tǒng)C 增強機械系統(tǒng)以下選項中，能反映傳感器動態(tài)特性的性能指標(biāo)有A、線性度B 最大超調(diào)量8、10、ABCDA、11、 下【ABD13、B、D、A、B、

21、C、DB、重復(fù)性C,可以提高傳感器性能的技術(shù)有B、平均技術(shù)脈沖分配器可以由軟件實現(xiàn)步進電動機的轉(zhuǎn)速由脈沖頻率決定【ABCD雙螺母墊片式預(yù)緊單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊最大超調(diào)量C 閉環(huán)技術(shù)【ABDD、可復(fù)現(xiàn)性D、屏蔽、隔離抗干擾技術(shù),處理“機”與“電”的關(guān)系時所遵循的設(shè)計思想有【B、簡化機械系統(tǒng)D、綜合機械系統(tǒng)ABCD【BCD】C 調(diào)整時間D、 上升時間14、描寫順序控制的方法有【ABCD】A 梯形圖 B 、順序功能圖15、以下選項中，能夠測量速度的傳感器有A、測速發(fā)電機B 、光柵C 流程圖C 碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器D、狀態(tài)圖【ACDD、 感應(yīng)同步器三、填空題1、 直流電動機的驅(qū)動電路主要有線性直流功率放大器與

22、 脈寬調(diào)制（PWM）放大器。2、 閉環(huán)伺服系統(tǒng)可分為三個控制環(huán)路 ：電流環(huán),速度環(huán)及位置環(huán)。3、 步進電動機的轉(zhuǎn)速與輸入的 _脈沖頻率 成正比。4、 FX系列 PLC就是（日本）三菱的產(chǎn)品。5、 閉環(huán)伺服系統(tǒng)中的電流環(huán)以直流電動機的_電樞電流作為反饋量，以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的控 制。6、 PID控制器中，1的作用就是使系統(tǒng)增加一階純積分，從而提高系統(tǒng)一個_無靜差度。7、 PID控制器中,P的作用就是增加_開環(huán)增益 ,降低系統(tǒng)誤差，增加系統(tǒng)通頻帶。8、 直流伺服電動機的機械特性就是指電樞電壓恒定情況下，電動機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。9、 旋轉(zhuǎn)變壓器就是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的測量裝置。10、 滾動軸承的精

23、度分為 B、C D、E G五級。其中B級精度最高。11、 伺服系統(tǒng)的剛度就是指輸出軸的單位位置誤差所能承受的_負載轉(zhuǎn)矩。12、兩個動合觸點串聯(lián)，可以表示（邏輯）與_的邏輯關(guān)系。13、 輸入與輸出滿足線性疊加原理的系統(tǒng)，稱為 線性系統(tǒng)。14、某光電編碼器作為系統(tǒng)的位置反饋，若系統(tǒng)中絲杠的螺距為 4mm,光電編碼器的分辨率為600脈沖/r,參考輸入脈沖為1800脈沖s,則該工作臺的運動速度為_12mm/。15、 超聲波電動機就是利用壓電陶瓷的_逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的超聲振動來驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的。16、 感應(yīng)同步器就是一種利用 電磁感應(yīng)原理來測量位移的檢測裝置。17、 某五相步進電動機轉(zhuǎn)子有 36個齒,采用二

24、相三相運行方式，則其步距角為_J度。18、 按滾珠的循環(huán)方式不同，滾珠絲杠螺母副有內(nèi)循環(huán)與 _外循環(huán)子 兩種結(jié)構(gòu)。19、 描述決定系統(tǒng)輸入與輸出之間的數(shù)學(xué)方程式，稱為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型20、 SIMATIC S7-200 PL就是_德國）西門子的產(chǎn)品。21、 閉環(huán)伺服系統(tǒng)可分為三個控制環(huán)路：電流環(huán)一速度環(huán)及位置環(huán)。22、 PID控制器中D的作用就是給系統(tǒng)提供阻尼，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。23、數(shù)控機床連續(xù)路徑控制中，為了控制工具沿任意直線或曲線運動，必須同時控制每一個軸的 位置與速度使它們同步協(xié)調(diào)到達目標(biāo)點。24、 某2對磁極交流感應(yīng)電動機，空載轉(zhuǎn)速為1200rmin,電源頻率為50Hz,則空載轉(zhuǎn)差率為

25、_ 0、2。25、 閉環(huán)伺服系統(tǒng)中的電流環(huán)以直流電動機的電樞電流作為反饋量，以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的控 制。26、 能產(chǎn)生輸出變化的被測變量的最小變化量稱為傳感器的閥值（死區(qū)）。27、 在交流電動機的恒壓頻比調(diào)速過程中，電動機輸出的最大轉(zhuǎn)矩基本不變。28、 某四極（p=2）交流電動機通以50HzX頻電時，轉(zhuǎn)速為1350rmin,則該電動機的轉(zhuǎn)差率為 0、1 。29、 霍爾式傳感器就是基于霍爾效應(yīng)原理工作的傳感器。30、濾波器的作用就是抑制信號中的 噪聲水平填空題答案1、脈寬調(diào)制（PWM） 2、位置環(huán)3、脈沖頻率4、（日本）三菱5、 電樞電流6、無靜差度7、 開環(huán)增益8、 轉(zhuǎn)速9、轉(zhuǎn)角10、B11、負載轉(zhuǎn)

26、矩12、（邏輯）與13、線性14、12mms15、逆壓電16、電磁感應(yīng)17、1 18、外循環(huán)子19、數(shù)學(xué)模型20、（德國）西門21、速度環(huán)22、穩(wěn)定性23、 速度24、0、225、轉(zhuǎn)矩26、閥值（死區(qū)）27、最大轉(zhuǎn)矩28、0、129、霍爾效應(yīng)30、 噪聲水平四、簡答題1、典型的機電一體化系統(tǒng)包含哪些功能結(jié)構(gòu)模塊。答:機械受控模塊、測量模塊、驅(qū)動模塊、通信模塊、微機模塊、軟件模塊與接口模塊。2、測量位移的傳感器常用的有哪些 ？答:感應(yīng)同步器，旋轉(zhuǎn)變壓器，光柵,光電編碼器，電位器，差動變壓器，渦流傳感器3、試說明滾珠絲杠螺母副傳動裝置的優(yōu)缺點。4、在實際應(yīng)用中，可以提高傳感器性能的技術(shù)有哪些？5、

27、什么叫伺服系統(tǒng)？6、 機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動模塊就是指什么？在機電一體化系統(tǒng)中有什么作用？答:機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動模塊就是電動機及其驅(qū)動電路組成的技術(shù)模塊。作用就是提供驅(qū)動力,改變系統(tǒng)包含速度與方向的運動狀態(tài)，產(chǎn)生所希望的運動輸出。7、在模擬輸入通道中，采樣/保持器有什么作用？就是否模擬輸入通道中必須采用采樣/保持器？答:由于任何一種A/D轉(zhuǎn)換器都需要有一定時間來完成量化及編碼操作，因此,在轉(zhuǎn)換過程中，模擬量不能發(fā)生變化，否則，將直接影響轉(zhuǎn)換精度。采樣 /保持器（SamPLE/Hold就就是使在A/D轉(zhuǎn)換時保證輸 入A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量不發(fā)生變化。模擬輸入通道中不一定非得采用采樣保持

28、器。當(dāng)輸入的模擬量信號變化緩慢時，也可省去采樣/保8、試簡述光電式轉(zhuǎn)速傳感器的測量原理。答:光電式轉(zhuǎn)速傳感器就是一種角位移傳感器，由裝在被測軸（或與被測軸相連接的輸入軸 ）上的帶縫隙圓盤、光源、光電器件與指示縫隙盤組成。光源發(fā)生的光通過縫隙圓盤與指示縫隙照射到光電 器件上。當(dāng)縫隙圓盤隨被測軸轉(zhuǎn)動時，由于圓盤上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同，因此圓盤每轉(zhuǎn)一周,光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測量單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)N,則可測出轉(zhuǎn)速9、 步進電動機的單、雙極性驅(qū)動電路，各自的特點就是什么？適用范圍就是什么？10、半閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義及特點就是什么？11、在PWM功放電路中，對放大器的開關(guān)頻

29、率有何要求？答:開關(guān)頻率應(yīng)盡可能咼。開關(guān)頻率必須比系統(tǒng)通頻帶大 10倍以上。開關(guān)頻率必須遠大于各環(huán)節(jié)的共震頻率。滿足前三項的條件下，頻率盡可能低。12、在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)貫穿哪些設(shè)計思想？答:（1）系統(tǒng)的設(shè)計思想（2）機與電融與的設(shè)計思想(3)注重創(chuàng)新的就是設(shè)計思想13、機電一體化系統(tǒng)對傳感器的性能有哪些要求？14、 如何控制步進電動機輸出軸的角位移、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向？15、采樣一數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是計算機參與的閉環(huán)控制系統(tǒng)。計算機在采樣一數(shù)據(jù)系統(tǒng)中起什么作 用？16、闡述PID控制器中P I、D的作用。17、閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，電流環(huán)的主要作用就是什么？五、計算題1、 Xy平面內(nèi)由(1, 1)點以v=

30、2的恒速運動到(9,1)點,設(shè)采樣周期T為0、01s,試求出兩點直線插 補的遞推計算式。解：2、 已知某三相反應(yīng)式步進電動機的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩TmaX為10Nm,轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為80。(1)若采用單雙六拍的工作方式，步距角為多少？啟動轉(zhuǎn)矩為多大？(0、75? 8、66Nm )若要求電動機轉(zhuǎn)速為 750 r/min,采用單三拍工作方式，輸入脈沖頻率就是多少？(3000Hz)3、 下圖為某數(shù)控工作臺 X方向的傳動系統(tǒng)簡圖，已知電動機為三相反應(yīng)式步進電動機，最大靜態(tài) 轉(zhuǎn)矩TmaX為10Nm,轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為40,絲杠螺距P=4mm,齒輪的齒數(shù)Z1=18,Z2=30:(1) 步進電動機若采用三相六拍的工作方式，步

31、距角為多少？啟動轉(zhuǎn)矩為多大？(1、5? 8、66Nm )(2) 步進電動機若采用三相六拍的工作方式，工作臺能夠移動的最小位移量就是多少？0、01mm(3) 當(dāng)步進電動機以三相六拍的通電方式工作時，若工作臺要求以V=3mmin速度移動時，控制脈沖的頻率應(yīng)為多少？此時步進電動機的轉(zhuǎn)速為多少？5000HZ1250r/mi n4、一臺直流伺服電動機，保持額定電壓為120V,電樞電阻200 ,在額定負載轉(zhuǎn)矩下運行時，電機 轉(zhuǎn)速為1000r/min,電樞電流為0、1A,求電機的理想空載轉(zhuǎn)速就是多少。該電機在額定電壓下啟動，啟動電流就是多少？1200r/min0、6A解：UN=120V,Ra=200,N=0

32、 1An=(UN- Ra* N)Ke=1000(rmi n)計算得Ke=O、1no= UNKe=1200、1=1200(rmin)啟動電流 Id= UN /Ra=0 6 (A)5. 三相變磁阻式步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=100,雙拍制通電，要求電動機轉(zhuǎn)速為120rmin,輸入脈沖頻 率為多少？步距角為多少？解:f=n *mkZ60=120*3*1*10060=600H Za=360(mkz)=360(3*1*100)= 1、2?6、 刻線為1024的增量式角編碼器安裝在機床的絲杠轉(zhuǎn)軸上，已知絲杠的螺距為2mm編碼器在10秒內(nèi)輸出307200個脈沖,試求刀架的位移量與絲杠的轉(zhuǎn)速分別就是多少？600

33、mm 30rmin7 、已知雙波諧波齒輪減速器的柔輪齒數(shù)為乙=200,剛輪齒數(shù)為：Zg=202°試求：(1) 若剛輪固定時，傳動比i Hr為多少？若波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速nHF600rmin。柔輪的轉(zhuǎn)速nr為多少？(2) 若柔輪固定時，傳動比i Hg為多少？若波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速nH=600rmin。剛輪的轉(zhuǎn)速ng為多少？解: i Hr=Zr/(Z r-Z g)=200(200-202)=-100nr=nH*(Z r-Zg)Z r=600*(200-202)200=-6rmin(2) i Hg=Zg/(Z g-Zr)=202(202-200)=101ng=nH*(Z g-Zr)Z g=600*(202-200)202=5 、9rmin8 、某她勵直流電動機，電樞電阻Ra為0、4,額定電壓UN為220V,額定電流IN為40A,額定轉(zhuǎn)速nN為1000rmin,負載轉(zhuǎn)矩為恒轉(zhuǎn)矩負載，大小為額定轉(zhuǎn)矩的一半，求此時電動機在額定電壓下的轉(zhuǎn)速n與電樞電流Ia的大小。1038rmin 20A9、 某直流電機電樞電阻Ra=50 ,做電動機使用時電樞加110V電壓,空載電樞電流0、1A,空載轉(zhuǎn)速3000r / min。(勵磁保持額定狀態(tài))(1) 電機空載損耗功率為多少 ？11W(2) 電機的反電動勢系數(shù)為多少？