機電一體化系統(tǒng)設(shè)計

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計第一次作業(yè)1:［單選題］在工業(yè)控制應(yīng)用中，為了（ ），D/A轉(zhuǎn)換的輸出常常要配接V/1轉(zhuǎn)換器。A:抑制共模電壓的干擾B：非電壓信號的轉(zhuǎn)換C:信號的放大、濾波D:適應(yīng)工業(yè)儀表的要求 參考答案：D2：［單選題］以下產(chǎn)品不屬于機電一體化產(chǎn)品的是A:機器人B:移動電話C:數(shù)控機床 D:復(fù)印機參考答案：B3:［單選題］在機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)過程中，總體方案設(shè)計完成后應(yīng)立即進行A:樣機設(shè)計（詳細設(shè)計）B:此方案的評審、評價 C:理論分析（數(shù)學(xué)模擬）D:可行性與技術(shù)經(jīng)濟分析參考答案：B4:［單選題］按照控制水平分類，通用工業(yè)機器人屬于A:點位控制機器人B:連續(xù)路徑控制機器人 C:離散路徑控制機器人 D:控制路徑機器人 參考答案：D5:［單選題］開放式體系結(jié)構(gòu)中的VLSI是指A:不同的用戶層次B:用戶的特殊要求 C：超大規(guī)模集成電路 D:模塊化體系結(jié)構(gòu) 參考答案：C6:［單選題］在工業(yè)機器人的設(shè)計中，（）是理論分析階段要進行的工作之一。A:傳感器的選擇及精度分析 B:技術(shù)經(jīng)濟性分析 C：控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 D:控制系統(tǒng)軟件配置與調(diào)試參考答案：A1:［論述題］問答題：1試說明較為人們接受的機電一體化的含義。何謂機電一體化技術(shù)革命？機電一體化系統(tǒng)有哪些基本要素組成？分別實現(xiàn)哪些功能？參考答案：1、答：機電一體化乃是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術(shù)，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。2、答：將微型計算機等微電子技術(shù)用于機械并給機械以 ”智能"的技術(shù)革新潮流可稱”機電一體化技術(shù)革命3、答:機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）要素功能控制器（計算機等）控制（信息存儲、處理、傳送）

檢測傳感器計測（信息收集與變換）執(zhí)行元件動力源檢測傳感器計測（信息收集與變換）執(zhí)行元件動力源機構(gòu)驅(qū)動（操作）提供動力（能量）構(gòu)造2:［填空題］工業(yè)三大要素是 、 、 ;機電一體化工程研究所追求的三大目標是:、。機電一體化研究的核心技術(shù)是 問題。機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）按設(shè)計類型分為： 、 、 。，并將機械裝置與機電一體化技術(shù)是在機械的 、 、 、 基礎(chǔ)上弓丨入，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。參考答案：1、 物質(zhì)，能源，信息，省能源，省資源，智能化2、 接口3、 開放性設(shè)計，適應(yīng)性設(shè)計，變異性設(shè)計4、 主功能，動力功能，信息功能，控制功能，微電子技術(shù)1:［填空題］TOC\o"1-5"\h\z機電一體化的三大效果是 、 、 。機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的系統(tǒng)內(nèi)部功能是 、 、 、 、 。機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）構(gòu)成的五大部分（或子系統(tǒng)）是： 、 、 、機電一體化接口按輸入/輸出功能分類 、 、 、 。機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）按機電融合程度分為： 、 、 。機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)三大功能應(yīng)具有的兩大重要特征（轉(zhuǎn)換作用方式）： 和_參考答案：1、省能源，省資源，智能化2、主功能，動力功能，控制功能，構(gòu)造功能，計測功能3、機械系統(tǒng) 電子信息處理系統(tǒng)能源系統(tǒng)，傳感信息系統(tǒng)，執(zhí)行控制系統(tǒng)4、機械接口，物理接口，信息接口，環(huán)境接口5、機電互補法，機電結(jié)合（融合）法，機電組合法6、以能源轉(zhuǎn)換為主，以信息轉(zhuǎn)換為主2：[論述題]問答題：1工業(yè)三大要素指的是什么？機電一體化系統(tǒng)的接口功能有哪兩種？說明機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計步驟。什么是機電互補法、結(jié)合法、組合法?參考答案：答：物質(zhì)、能量、信息。答：一種是輸入/輸出；另一種是變換、調(diào)整。答：機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計流程主要包括以下幾步：（1）根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品的規(guī)格、性能指標（2）產(chǎn)品功能部件、功能要素的劃分（3）接口的設(shè)計（4）綜合評價（或整體評價）（5）可靠性復(fù)查（6）試制與調(diào)試答：機電互補法又稱取代法。該方法的特點是利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機械產(chǎn)品（系統(tǒng)）中的復(fù)雜機械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補其不足。融合法它是將各組成要素有機結(jié)合為一體構(gòu)成專用或通用的功能部件（子系統(tǒng)），其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分。組合法它是將結(jié)合法制成的專用或通用功能部件（子系統(tǒng)）、功能模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統(tǒng)故稱產(chǎn)品）組合法。1：[填空題]TOC\o"1-5"\h\z機械系統(tǒng)部件的設(shè)計要求 、 、 、 、 。機械傳動部件通常有 、 、 、 、 等，其主要功能是 和_機械傳動部件的實質(zhì)是 ，目的是 。傳動機構(gòu)技術(shù)要求： 、 、 、 。滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有 和 兩種。參考答案：1、低摩擦，短傳動鏈，最佳傳動比，反向死區(qū)誤差小，高剛性2、螺旋傳動，齒輪傳動，同步帶傳動，高速帶傳動，各種非線性傳動部件，傳遞轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速3、一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變速器，執(zhí)行元件與負載之間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到的最佳匹配4、精密化，高速化，小型，輕量化5、內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)2：[論述題]問答題：設(shè)計機械傳動部件時，為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，常常提出哪些要求？機電一體化系統(tǒng)傳動機構(gòu)的作用是什么？機電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)對傳動機構(gòu)的基本要求是什么？98,4現(xiàn)有一雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式滾珠絲杠，其基本導(dǎo)程 入0=6mm—端的齒輪齒數(shù)為10098,當其一端的外齒輪相對另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2個齒時，試問：兩個螺母之間相對移動了多大距離？參考答案：答：常提出低摩擦、無間隙、低慣量、高剛度、高諧振頻率、適當?shù)淖枘岜鹊取４穑簜鬟f轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。答：精密化,高速化,小型、輕量化。答：Z1=100,Z2=98,△S=(2/Z1)*入0=0.02*6mm=0.12mm：[填空題]齒輪傳動部件是 、 的變換器。各級傳動比的最佳分配原則諧波齒輪傳動的波發(fā)生器相當于行星輪系的 ，柔輪相當于 ，剛輪則相當于 。因此 的傳動比可以應(yīng)用行星輪系求傳動比的方式來計算。圓柱齒輪傳動間隙的調(diào)整方法有 、 、 。

等。常用的間歇傳動機構(gòu)有等。參考答案：1、轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向2、重量最輕原則，輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則，等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則3、轉(zhuǎn)臂，行星輪，中心輪，諧波齒輪傳動裝置 （諧波減速器）4、偏心套（軸）調(diào)整法，軸向墊片調(diào)整法，雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法5、棘輪傳動，槽輪傳動，蝸形凸輪傳動2：[論述題]問答題：1各級傳動比的分配原則是什么？輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是什么？諧波齒輪傳動有何特點？傳動比的計算方法是什么？設(shè)有一諧波齒輪減速器,其減速比為100，柔輪齒數(shù)為99當剛輪固定時,試求該諧波減速器的剛輪齒數(shù)及輸出軸的轉(zhuǎn)動方向（與輸入軸的轉(zhuǎn)向相比較）。齒輪傳動的齒側(cè)間隙的調(diào)整方法有哪些?參考答案：1、答：（1）各級傳動比的分配原則是：1、重量最輕原則：2、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原。3、等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則（2）輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則是：為提高機電一體化系統(tǒng)齒輪傳動的精度，各級傳動比應(yīng)按先小后大的原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤差對輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。總轉(zhuǎn)角誤差主要取決于最未一級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差和轉(zhuǎn)動比的大小，在設(shè)計中最未兩級傳動比應(yīng)取大一些，并盡量提高最未一級齒輪的加工精度。2、答：（1）諧波齒輪傳動特點有：結(jié)構(gòu)簡單、傳動比大、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩(wěn)、承載能力強、效率高等特點。諧波齒輪傳動的波發(fā)生器相當于行星輪系的轉(zhuǎn)臂，柔輪相當于行星輪，剛輪則相當于中心輪。故諧波齒輪傳動裝置的傳動比可以應(yīng)用行星輪系求傳動比的方式來計算。嚴=氣二毀=紅吟%叫分別為則輪柔輪和波形發(fā)生器的角速冬吟%叫分別為則輪柔輪和波形發(fā)生器的角速冬則叫rg軸G.當柔性輪固定時，-呂AL=1_JL=V1Lli=_?L叫-%乙叫j4當柔性輪固定時，Z&),.ZZ&),.Z(0Z~Zgrg0—0）,.fffff3、 答：根據(jù)公式：iHr=Zr/（zr-zg）可知：當iHr=100時,Zg=99,（但一般剛輪齒數(shù)比柔輪齒數(shù)多，所以舍去）當iHr=-100時,Zg=101;故該諧波減速器的剛輪齒數(shù)為 101,（柔輪）輸出軸方向與（波發(fā)生器）輸入軸轉(zhuǎn)向相反。（提示：一般來說，剛輪僅比柔輪多幾個齒；剛輪固定時，柔輪與輸出軸固聯(lián)；柔輪固定時，剛輪與輸出軸固聯(lián)，兩種情況下，波發(fā)生器均與輸入軸固聯(lián)）4、答（1）圓柱齒輪傳動:1偏心套（軸）調(diào)整法;2軸向墊片調(diào)整法;3雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法。 （2）斜齒輪傳動：錯齒調(diào)整法用兩個薄片齒輪與一個寬齒輪嚙合，只是在兩個薄片斜齒輪的中間隔開了一小段距離 ，這樣它的螺旋線便錯開了。（3）錐齒輪采用彈簧調(diào)整方式。：[填空題]導(dǎo)向支承部件的作用是 部件按給定的 的運動方向運動。導(dǎo)軌副主要由 和 兩大部分組成。3常用的導(dǎo)軌副的種類很多，按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為 、 、 。機電一體化系統(tǒng)對導(dǎo)軌的基本要求是： 、 、 、 、 以及 常見的導(dǎo)軌截面形狀： 、 、 及 等四種。直線運動滾動導(dǎo)軌副的滾動體有 和 兩種類型。參考答案：1、支承和限制運動，運動要求和規(guī)定2、 承導(dǎo)件和運動件3、 滑動導(dǎo)軌，滾動導(dǎo)軌，流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等4、 導(dǎo)向精度高，剛性好，運動輕便平穩(wěn)，耐磨性好，溫度變化影響小，結(jié)構(gòu)工藝性好等5、 三角形（分對稱、不對稱兩類），矩形，燕尾形，圓形6、循環(huán)的，不循環(huán)的1：[填空題]旋轉(zhuǎn)支承分為 、 、 、 。滑動摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點可分為 、 、 和 ；滾動摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點，可分為置中精度是指在任意截面上， 與 之間產(chǎn)生偏移的程度彈性支承的彈性阻力矩 ，能在振動情況下工作，宜用于 機構(gòu)。參考答案：1、滑動，滾動，彈性，氣體（或液體）摩擦支承 2、圓柱，圓錐，球面，頂針支承，填入式滾珠支承，刀口支承3、運動件的中心，承導(dǎo)件的中心 4、極小，精度不高的擺動2：［論述題］問答題：1支承的基本要求是什么？參考答案：答：①方向精度和置中精度；②摩擦阻力矩的大?。虎墼S用載荷；④對溫度變化的敏感性；⑤耐磨性以及磨損的可補償性；⑤抗振性；⑦成本的高低。1：［填空題］軸系由軸及安裝在軸上的 、 等傳動部件組成，有 和中間傳動軸軸系。軸系的主要作用是 及 的回轉(zhuǎn)運動，它直接承受外力（力矩）。滾動軸承已標準化系列化，有 、 和 ，共十種類型。參考答案：1、齒輪，帶輪，主軸軸系 2、傳遞轉(zhuǎn)矩，傳動精確 3、向心軸承，向心推力軸承，推力軸承2：［論述題］問答題：軸系部件設(shè)計的基本要求有哪些？參考答案：答：①旋轉(zhuǎn)精度②剛度③抗震性④熱變形⑤軸上零件的布置1：［單選題］根據(jù)傳動軸的不同特點，可選用不同類型的傳動部件。要求傳動軸相交的傳動部件為A:直齒圓柱齒輪 B:斜齒圓柱齒輪 C：帶錐度齒輪法 D:壓簧消隙結(jié)構(gòu) 參考答案：C2：［單選題］多級齒輪傳動中，各級傳動比"前大后小”的分配原則適用于按（）設(shè)計的傳動鏈。A:最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則 B:輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則 C：重量最輕原則（小功率裝置）D:重量最輕原則（大功率裝置） 參考答案：D3:［單選題］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 C：減小而減小 D:變化而不變 參考答案：A4:［論述題］問答題：1試說明可以采取哪些措施提高機架或機座的抗振性？參考答案:答：①提高靜剛度，即從提高固有振動頻率入手，以避免產(chǎn)生共振。增加阻尼，因為增加阻尼對提高動剛度的作用很大，如液(氣)動、靜壓導(dǎo)軌的阻尼比滾動導(dǎo)軌大，故抗振性能好。在不降低機架或機座靜剛度的前提下，減輕重量可提高固有振動頻率，如適當減薄壁厚、增加筋和隔、采用鋼材焊接代替鑄件等。采取隔振措施，如加減振橡膠墊腳、用空氣彈簧隔板等。5:［單選題］對于減速傳動系統(tǒng)，若最后一級的間隙對系統(tǒng)精度影響最大，則傳動比 ()A:小于1B:等于IC：大于1D:小于等于1參考答案：C6:［單選題］要求滾珠絲杠副必須有預(yù)緊且在使用過程中因磨損需要定量調(diào)整時，應(yīng)選用( )。A:雙螺母螺紋預(yù)緊式結(jié)構(gòu)B:雙螺母齒差預(yù)緊式結(jié)構(gòu)C:雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu)參考答案:B7:［單選題］在機電一體化系統(tǒng)中，機械傳動要滿足伺服控制的基本要求滿足 ()。A:精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性B:精度、穩(wěn)定性、低噪聲C：精度，高可靠性、小型輕量化D:精度、高可靠性、低沖擊振動參考答案:A8:［單選題］在機械傳動系統(tǒng)中，用于加速慣性負載的驅(qū)動力矩為()。A:電機力矩B：負載力矩C:折算負載力矩D:電機力矩與折算負載力矩之差參考答案:D9:［單選題］滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類:外循環(huán)插管式和()A:內(nèi)循環(huán)插管式B:外循環(huán)反向器式C：內(nèi)、外雙循環(huán)D:內(nèi)循環(huán)反向器式參考答案:D10:［單選題］閉環(huán)控制的驅(qū)動裝置中，齒輪減速器位于前向通道，所以它的 ()。A:傳動誤差不影響輸出精度，但回程誤差影響輸出精度B:回程誤差不影響輸出精度，但傳動誤差影響輸出精度C:回程誤差和傳動誤差都不會影響輸出精度D:回程誤差和傳動誤差都會影響輸出精度參考答案:B11:［單選題］為提高機電一體化機械傳動系統(tǒng)的固有頻率，應(yīng)設(shè)法A:增大系統(tǒng)剛度 B:增大系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量 C:增大系統(tǒng)的驅(qū)動力矩 D:減小系統(tǒng)的摩擦阻力 參考答案：A12:［填空題］機座或機架是 的基礎(chǔ)部件。提高機座或機架的 與 ，可以減小因其產(chǎn)生的變形、振動或爬行現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的定位精度、加工精度及其它性能。機座或機架的穩(wěn)定性是指長時間地 和 的精度，以防止產(chǎn)品 的喪失。機座或機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須保證其 、 和 。機座材料應(yīng)根據(jù)其 、 、 、 和 等要求選擇。參考答案：1、支承其它零部件 2、剛度，抗振性3、保持其幾何尺寸，主要表面相對位置，原有精度4、自身剛度，連接處剛度，局部剛度 5、結(jié)構(gòu)，工藝，成本，生產(chǎn)批量，生產(chǎn)周期1：［填空題］利用 的電動機，因其實用而成為常用的執(zhí)行元件。根據(jù)使用能量的不同，可以將執(zhí)行元件劃分為 、 和 幾種類型。電動式是將 變成 驅(qū)動機械運動機構(gòu)運動；液動式是將 變換為 并驅(qū)動機械執(zhí)行機構(gòu)運動。液動式執(zhí)行元件主要包括 、 、 等，其中 占絕大多數(shù)。參考答案：1、電磁力 2、電動式，液動式，氣動式 3、電能，電磁力，電能，液壓能4、往復(fù)運動油缸，回轉(zhuǎn)油缸，液壓馬達，油缸2：［論述題］問答題：1簡述機電一體化系統(tǒng)執(zhí)行元件的分類及特點。機電一體化系統(tǒng)對執(zhí)行元件的基本要求是什么？參考答案:1、答：電一體化系統(tǒng)執(zhí)行元件的特點及優(yōu)缺點種類 特點 優(yōu)點 缺點動式^氣動式液動式可使用商用電源；信號與動力的傳送方向相冋；有交流和直流之別，應(yīng)注意電壓之大小?？諝鈮毫υ吹膲毫椋?~7）動式^氣動式液動式可使用商用電源；信號與動力的傳送方向相冋；有交流和直流之別，應(yīng)注意電壓之大小?？諝鈮毫υ吹膲毫椋?~7）x1034pa；要求操作人員技術(shù)熟練要求操作人員技術(shù)熟練；液5壓源壓力為（20~80）x10Pa操作簡便；編程容易；能實現(xiàn)定位伺服；響應(yīng)快、易與CPU相接；體積小、瞬時輸出功率大；過載差，特別是由于某種原因而卡住動力較時，會引起燒毀事故,大；無污染氣源方便、成本低；無泄漏污染；速度快、操作比較簡單輸出功率大，速度快，動作平穩(wěn)，可實現(xiàn)定位伺服；易與CPU相接；相應(yīng)快易受外部噪音影響功率小，體積大，動作不夠平穩(wěn)；不易小型化；遠距離傳輸困難；工作噪聲大、難于伺服設(shè)備難于小型化；液壓源或液壓油要求（雜質(zhì)、溫度、油量、質(zhì)量）嚴格；易泄漏且有污染2、答：1慣量小、動力大2體積小、重量輕3便于維修、安裝4易于微機控制1:［填空題］電動機是將 轉(zhuǎn)換為 的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)目標運動的不同，電動機及其控制方式也不同。在機電一體化系統(tǒng)中常用的三種控制方式: 一般為開環(huán)控制， 可采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制方式。機電一體化技術(shù)是在機械的 、 、 、 基礎(chǔ)上引入 ，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。參考答案：1、電能，機械能 2、開環(huán)控制方式，半閉環(huán)方式，全閉環(huán)控制方式3、步進電機，直流和交流伺服電機 4、主功能，動力功能，信息功能，控制功能，微電子技術(shù)1：［論述題］問答題：1直流伺服電機控制方式的基本形式是什么?參考答案：

1答：直流伺服電機為直流供電，為調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和方向，需要對其直流電壓的大小和方向進行控制。目前常用晶體管脈寬調(diào)理驅(qū)動和晶閘管直流調(diào)速驅(qū)動兩種方式。晶閘管直流驅(qū)動方式，主要通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置控制晶閘管的觸發(fā)延遲角（控制電壓的大?。﹣硪苿佑|發(fā)脈沖的相位，從而改變整流電壓的大小，使直流電動機電樞電壓的變化易于平滑調(diào)速。脈寬調(diào)制（PWM）直流調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)當輸入一個直流控制電壓U時，就可得到一定寬度與U成比例的脈沖方波給伺服電機電樞回路供電，通過改變脈沖寬度來改變電樞回路的平均電壓，從而得到不同電壓的電壓值 Ua，使直流電動機平滑調(diào)速。它是由四個大功率的晶體管組成，多采用橋式電路，其工作原理與1和3它是由四個大功率的晶體管組成，多采用橋式電路，其工作原理與1和3的基極上加以正脈沖的同為使其實現(xiàn)雙向調(diào)速,1.2.3.4.為使其實現(xiàn)雙向調(diào)速,1.2.3.4.如果在的方向與前一情況相反，電動機轉(zhuǎn)向，線性放大橋式電路相似。電橋由四個大功率的晶體管組成。分別記作時，在2和4的基級上加以負脈沖，這時1和3導(dǎo)通，的方向與前一情況相反，電動機轉(zhuǎn)向，2和4導(dǎo)通。設(shè)此時的電動機轉(zhuǎn)向為正；反之，則為負。電流顯然，如果改變加到1和顯然，如果改變加到1和3,2和4這兩組管子基極上控制脈沖的正負和導(dǎo)通列電動機中，沒有繞組和磁極的電動機是（）D:交流感應(yīng)電動機A:直流電動機B:超聲波電動機C：永磁同步電動機參考答案：D:交流感應(yīng)電動機3：［單選題］某4極交流感應(yīng)電動機，電源頻率為50Hz,當轉(zhuǎn)差率為0.02時，其轉(zhuǎn)速為（）A:1450（r/min）B:1470（r/min） C：735（r/minD:2940（r/min） 參考答案：B4：［單選題］在下列電機中，（）既可通過閉環(huán)實現(xiàn)速度或位置控制，又可作步進方式運行，且電機轉(zhuǎn)速不受負載影響，穩(wěn)定性高。A:步進電機B:直流伺服電機C咬流同步伺服電機D:籠型交流異步電機參考答案：C5:［單選題］直流電動機中, 稱為（）A:機械特性硬度B：調(diào)節(jié)特性C：機械特性D:失靈區(qū)參考答案：A6：［單選題］（）又稱為力矩電動機，在位置控制方式的伺服系統(tǒng)中，它可在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作A：永磁式直流伺服電機B:電磁式直流伺服電機C:永磁式交流同步伺服電機D：籠型交流異步伺服電機參考答案：A7:［單選題］永磁同步電動機的基本組成部分不包含A:定子和永久磁鋼轉(zhuǎn)子B:位置傳感器C：電子換向開關(guān)D:電刷參考答案：D8［單選題］下列操作中可以使直流伺服電動機的理想空載轉(zhuǎn)速升高的是 （）A:增大電樞電阻B:減小電樞電壓C：增大電樞電壓D:減小電樞電阻參考答案：C9：［單選題］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)生的磁場是()A：脈動磁場B：靜止磁場C:圓形旋轉(zhuǎn)磁場D:無磁場參考答案:C10:［單選題］直流測速發(fā)電機輸出的是與轉(zhuǎn)速()A:成正比的交流電壓B:成反比的交流電壓C：成正比的直流電壓D:成反比的直流電壓參考答案:C11:［填空題］工業(yè)三大要素是 、 、 ；機電一體化工程研究所追求的三大目標是: 、 機電一體化研究的核心技術(shù)是 問題。機電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)按設(shè)計類型分為: 、 、 。機電一體化技術(shù)是在機械的 、 、 、 基礎(chǔ)上引入 ，并將機械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。參考答案:1、物質(zhì)，能源，信息，省能源省資源，智能化2、接口3、開放性設(shè)計，適應(yīng)性設(shè)計，變異性設(shè)計

4、主功能，動力功能，信息功能，控制功能，微電子技術(shù)1：[填空題]步進電機又稱 ，它是將 轉(zhuǎn)換成 的執(zhí)行元件，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的 成正比。，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的 成正比。 即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速按要求的配電方式自動地循環(huán)供給電動機步進電機轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸人的 及其 步進電機在時間上與輸入脈沖同步，只要控制 、 以及及轉(zhuǎn)向，很容易用微機實現(xiàn)數(shù)字控制。 驅(qū)動電源是將 送來的及各相繞組，以驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn)。參考答案：1、 脈沖電動機，電脈沖信號，機械角位移2、電脈沖，步距角3、電脈沖數(shù)，頻率4、輸入電脈沖的數(shù)量，頻率，電動機繞組通電相序5、變頻信號源（微機或數(shù)控裝置等），脈沖信號，方向信號2：[論述題]問答題：1、步進電機具有哪些特點?2、簡述步進電機步距角大小的計算方法。參考答案：1、答：步進電機具有以下特點：①步進電機的工作狀態(tài)不易受各種干擾因素（如電源電壓的波動、電流的大小與波形的變化、溫度等）的影響，只要在它們的大小未引起步進電機產(chǎn)生 "丟步”現(xiàn)象之前，就不影響其正常工作； ②步進電機的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差變?yōu)?零”因此不會長期積累；③控制性能好，在起動、停止、反轉(zhuǎn)時不易 送步”因此，步進電機廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的機電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化，并可靠地獲得較高的位量精度。2、答：步距角的大小與通電方式和轉(zhuǎn)子齒數(shù)有關(guān)，其大小可用下式計算:a—360"/（zm）式中：Z--轉(zhuǎn)子齒數(shù)； m運行拍數(shù)，通常等子相數(shù)或相數(shù)整數(shù)倍，即m=KN（N為電動機的相數(shù)，單拍時K=1,雙拍時K=2）。1：［論述題］問答題：1在設(shè)計微機控制系統(tǒng)中首先會遇到的問題是什么?參考答案：答：在設(shè)計微機控制系統(tǒng)時，首先會遇到專用與通用的抉擇和硬件與軟件的權(quán)衡問題。2：［填空題］專用控制系統(tǒng)的設(shè)計問題，實際上就是選用適當?shù)?來組成控制系統(tǒng)，以便與 和 相匹配，或重新設(shè)計制作專用集成電路，把整個控制系統(tǒng)集成在一塊或幾塊芯片上通用控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要是合理選擇 ，設(shè)計與其執(zhí)行元件和檢測傳感器之間的接口，并在此基礎(chǔ)上 的問題。從控制的角度出發(fā)，微機應(yīng)能滿足具有較 、 、 和 等要求。參考答案:1、通用IC芯片，執(zhí)行元件，檢測傳感器2、主控制微機機型，編制應(yīng)用軟件3、完善的中斷系統(tǒng)，足夠的存儲容量，完善的I/O通道，實時時鐘1：［論述題］

1試說明CPU、MC與MCS之關(guān)系。參考答案：答：常用的”微機”這個術(shù)語，可以認為是微處理機 （微處理器）、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)這三個概念的統(tǒng)稱。微處理機（Microprocessor）簡稱譏或CPU。它是一個大規(guī)模集成電路 （LSI）器件或超大規(guī)模集成電路（VLSI）器件，器件中有數(shù)據(jù)通道，多個寄存器、控制邏輯和運算邏輯部件，有的器件還含有時鐘電路，為器件的工作提供定時信號。微型計算機（Microcomputer）簡稱MC或uC。它是以微處理機（CPU）為中心，加上只讀存儲器（ROM）、隨機存取存儲器（RAM）、輸入/輸出接口電路、系統(tǒng)總線及其它支持邏輯電路組成的計算機。 上述微處理機、微型計算機都是從硬件角度定義的，而計算機的使用離不開軟件支持。一般將配有系統(tǒng)軟件、外圍設(shè)備、系統(tǒng)總線接口的微型計算機稱為微型計算機系統(tǒng)（Microcomputersystem），簡稱MCS。圖1為微處理機、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)的相互關(guān)系。系址外m軟輸件入儲輸出電路線系總統(tǒng)電源時控制件MlSI系址外m軟輸件入儲輸出電路線系總統(tǒng)電源時控制件MlSI數(shù)據(jù)黠路圖1CPU.MC與MCS的關(guān)系心2:［填空題］1.常用的1.常用的"微機”這個術(shù)語，可以認為是 這三個概念的統(tǒng)稱。2?微型計算機的基本硬件構(gòu)成，由 、 和 相連，主存儲器又叫 3.將配有 3.將配有 的微型計算機稱為微型計算機系統(tǒng)。按用途可將微型計算機分為 微型計算機。對單片機來說，可分為 參考答案：1、微處理機（微處理器），微型計算機，微型計算機系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線，內(nèi)部存儲器3、系統(tǒng)軟件,外圍設(shè)備,系統(tǒng)總線接口4、控制用和數(shù)據(jù)處理用，通用型和專用型1：[論述題]問答題：試說明微型計算機的基本特點及選用要點參考答案：答：微型計算機的基本特點是小型化、超小型化，具有一般計算機的信息處理、計測、控制和記憶功能，價格低廉，且可靠性高、耗電少。選用要點：不同應(yīng)用領(lǐng)域可選用不同品種、不同檔次的微機。生產(chǎn)系統(tǒng)自動化、機床自動化、數(shù)控機床一般應(yīng)用8位或16位微機系統(tǒng)，特別是控制系統(tǒng)與被控對象分離時，可使用單板機、多板機微機系統(tǒng)。像家用電器、商用產(chǎn)品，計算機一般裝在產(chǎn)品內(nèi)，故應(yīng)采用單片機或微處理器。這類產(chǎn)品處理速度不高、處理數(shù)據(jù)量不大、處理過程又不太復(fù)雜，故主要采用4位或8位微機。在要求很高的實時控制及復(fù)雜的過程控制、高速運算及大量數(shù)據(jù)處理等場合，如智能機器人、導(dǎo)航系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)應(yīng)主要使用16位和32位微機。對一般的工業(yè)控制設(shè)備及機電產(chǎn)品、汽車機電一體化控制、智能儀表、計算機外設(shè)控制、磅秤自動化、交通與能源管理等，多采用8位機。換句話說，4位機常用于較簡單、規(guī)模較小的系統(tǒng)(或產(chǎn)品)，16位與32位機及64位機主要用于較復(fù)雜的大系統(tǒng)，8位機則用于中等規(guī)模的系統(tǒng)。由于單片機的迅速發(fā)展，它的功能更強、性能更完善，逐漸滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域的要求，應(yīng)用范圍不斷擴大，不但用于簡單小系統(tǒng)，而且不斷被復(fù)雜大系統(tǒng)所采用。2：[填空題] 是編寫計算機程序所使用的語言，是人機對話的工具。目前使用的程序設(shè)計語言大致有三大類： 、 、 。 比 編制程序省時、省工，但編譯后的目標程序占用的容量大、執(zhí)行速度慢。 可以看成是用戶與計算機的接口，用戶通過它而使用計算機。參考答案：1、程序設(shè)計語言2、機器語言(MachineLanguage)，匯編語言(AssemblyLanguage)，高級語言(HighLevelLanguage)3、 高級語言，匯編語言4、 操作系統(tǒng)，1：[填空題]Intel系列的8086與8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都由 等組成8086/8088CPU具有管理 和 的能力。參考答案：1、算術(shù)邏輯單元ALU，累加器，專用和通用寄存器，指令寄存器，指令譯碼器，定時器控制電路2、 DMA操作，多處理器工作1：[填空題]Z80CPU是一個具有40條引腳、雙列直插式結(jié)構(gòu)的 芯片。Z80CPU總線上所掛芯片的數(shù)目較多時，必須加 來提高總線的驅(qū)動能力，否則將使系統(tǒng)的可靠性大大降低甚至不能正常工作。 用的驅(qū)動器必須具有雙向性， 用的驅(qū)動器只需要具有從CPU到存儲器或I/O端□單方向性即可。RAM是能夠?qū)⒊绦蚝蛿?shù)據(jù)讀出和寫入的存儲器，可分為 和 兩大類。雙極型RAM的特點是 ，MOS型RAM是由MOS器件組成的，它主要分為 和 。參考答案：1、 大規(guī)模集成電路(ISI)2、 總線驅(qū)動器3、 數(shù)據(jù)總線，地址總線4、 雙極型，MOS型5、 取存速度快，靜態(tài)RAM，動態(tài)RAM1：[填空題]1?微型計算機系統(tǒng)包括 、 及 三大部分。單片微型計算機就是把 、 、 等，全部放置在一個芯片里。MCS-51系列單片機有四組 的8位輸入/輸出端□，即PO、P1、P2及P3。兩個16位的 參考答案：1、中央處理單元（CPU），存儲器（Memory），輸入/輸出單元（I/O）2、中央處理單元，存儲器，輸入 /輸出單元3、可位尋址，定時器/計數(shù)器1：［單選題］1?對一個七段共陰極顯示塊，某個字符的段選碼為 3FH,則對一個七段共陽極顯示塊，該字符的段選碼應(yīng)為（）。A：06HB：7CHC：C0HD：5BH參考答案：C2：［填空題］ 是單片機應(yīng)用產(chǎn)品中常用的廉價輸出設(shè)備。數(shù)碼顯示器的發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為 ，陰極連在一起的稱為 。點亮七段顯示器有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。靜態(tài)顯示是 ，動態(tài)顯示是 鍵盤的工作方式有 、 和 三種。參考答案：1、數(shù)碼顯示器2、 共陽極顯示器，陰極顯示器3、 當顯示器顯示某一個字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止，對顯示器進行動態(tài)的循環(huán)掃描顯示4、 編程掃描方式，定時掃描方式，中斷掃描方式1：［論述題］問答題：1論述光電隔離電路的工作原理。

答:光電隔離電路主要由光電耦合器的光電轉(zhuǎn)換元件組成，如下圖所示，控制輸出時，從上圖 a可知，微機輸出的控制信號經(jīng)74LS04非門反相后，加到光電耦合器 G的發(fā)光二極管正端。當控制信號為高電平時，經(jīng)反相后，加到發(fā)光二極管正端的電平為低電平，因此，發(fā)光二極管不導(dǎo)通，沒有光發(fā)出。這時光敏晶體管截止，輸出信號幾乎等于加在光敏晶體管集電極上的電源電壓。 當控制信號為低電平時，發(fā)光二極管導(dǎo)通并發(fā)光，光敏晶體管接收發(fā)光二極管發(fā)出的光而導(dǎo)通，于是輸出端的電平幾乎等于零。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸入，如圖 b所示。+I2V-TU冰 變?yōu)?的一種變換器。 變?yōu)?的一種變換器。1:［單選題］1?某光柵的條紋密度是100條/mm,光柵條紋間的夾角o=0.001孤度，則莫爾條紋的寬度是（ ）。A:100mmB:20mmC:10mmD:0.1mm參考答案：C2:［單選題］2.傳感器送來的模擬信號最高頻率為10KHZ,為了送入微機處理，選用的A/D轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換時間應(yīng)為（）。A50蟲B50msC100D100msA:AC:CD:D參考答案：C3:［填空題］1傳感器是將被檢測對象的各種

TOC\o"1-5"\h\z?傳感器的種類繁多，按其作用可分為 —禾口 。 、 、 以及 —的傳感?內(nèi)部信息傳感器包括 、 、— 器。4?外部信息傳感器有與 的，也有 —的。5?常用傳感器主要分為 、 、 _ 三種形式。參考答案：1、 物理變化量，電信號2、 檢測機電一體化系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的內(nèi)部信息傳感器，檢測作業(yè)對象和外部環(huán)統(tǒng)狀態(tài)的外部信息傳感器