《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》復(fù)習題

1、.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計復(fù)習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)和系統(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)與評價標準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. 齒輪系傳動比最佳分配條件及最

2、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. 軸系的組成和分類，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（工作特性、靜態(tài)特性和動態(tài)特性）3. 傳感器的性能要求和改善措施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)和工作原理5. 速度傳感

3、器（直流測速發(fā)電機、碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器）的結(jié)構(gòu)和工作原理6. 加速度傳感器的分類及特點7. 力、轉(zhuǎn)矩和壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和特點8. 霍爾式電流傳感器工作原理和特性.9. 信號調(diào)理電路10. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分類和數(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)和動態(tài)特性4.直流電動機的驅(qū)動電路：線性直流功率放大器和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)速和轉(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）的原理5. 步進電動機細分驅(qū)動原理和細分驅(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)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 法插補原理和 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 的定義和順序控制原理3. plc 控制和通用計算機控制的區(qū)別4. 常用 plc（西門子 s7 系列 plc、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)習題練習一、單項選擇題1.直流測速發(fā)電機輸出的是與轉(zhuǎn)速【c】

6、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【d】a. 順序控制系統(tǒng)b.自動導(dǎo)引車系統(tǒng)c. 柔性制造系統(tǒng)d. 計算機集成制造系統(tǒng)4.諧波齒輪演變來自于【 d】a. 直齒錐齒輪傳動b.蝸桿副傳動c. 斜齒錐齒輪傳動d. 行星齒輪傳動5.某光柵條紋密度為100 條 /mm，光柵條紋

7、的夾角為 0.005 弧度，則莫爾條紋的寬度為【 c】a. 0.1mmb. 1mmc. 2mmd. 5mm6. 利用幾個傳感器單元同時感受被測量，因而其輸出將是這些單元輸出的總和，這種測量技術(shù)被稱為【 a】a.平均技術(shù)b.開環(huán)技術(shù)c.差動技術(shù)d.閉環(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b.提高承載能力c. 提高傳動效率d. 提高精度8.某步進電動機三相單三拍運行時步距角為3，三相雙三拍運行時步距角為【 a】a. 3 b. 6 c. 1.5d. 7.59. 某交流感應(yīng)電動機，實際轉(zhuǎn)速1350r/min ，電源頻率 50hz，則其極對數(shù)為【 b】.a. 1b. 2c.

8、3d. 410.mems的意思是【 a】a. 微機電系統(tǒng)b.柔性制造系統(tǒng)c. 計算機集成制造系統(tǒng)d.微電子系統(tǒng)11.直流電動機機械特性的硬度與【 d】a. 電樞電阻成反比b.反電動勢系數(shù)成正比c. 轉(zhuǎn)矩系數(shù)成正比d. 電樞電阻成正比12. 低頻信號可以通過，高頻信號不能通過的濾波器是【c 】a. 高通濾波器b.帶通濾波器c. 低通濾波器d.帶阻濾波器13.某三相步進電動機，轉(zhuǎn)子40 個齒，欲使其步距 1.5，應(yīng)采用的通電方式為【 c】a. 單拍制b.雙拍制c.單雙拍制d. 細分電路14.“機電一體化”含義是【 c】a. 以機為主加點電b.機械部與電子部合并c. 機械與電子的集成技術(shù)d.以電淘汰

9、機15. 在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中，齒輪系常用于伺服系統(tǒng)傳動機構(gòu)中，作用是【a 】a.減速，增矩b.增速，增矩c. 增速，減矩d.減速，減矩16. 某傳感器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。該傳感器為【a 】a.旋轉(zhuǎn)變壓器b.感應(yīng)同步器c. 光柵d.磁柵17.易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象的導(dǎo)軌是【 c】a.滾動導(dǎo)軌b.靜壓導(dǎo)軌c. 滑動導(dǎo)軌d.氣浮導(dǎo)軌18.機械傳動裝置在機電一體化系統(tǒng)中是必不可少的，因為在電動機和負載之間經(jīng)常需要【 a】a.匹配轉(zhuǎn)矩和轉(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)抑制干擾的能力考慮，采樣速率應(yīng)選為閉環(huán)系統(tǒng)通頻帶的【

10、d 】a. 5 倍b. 10倍c. 8倍d. 10倍以上20. pwm指的是【 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. 細分技術(shù)c. 數(shù)顯表d. 計算機數(shù)字處理22.交流感應(yīng)電動機，對應(yīng)s=1 的轉(zhuǎn)矩稱【 a】a. 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩b. 最大轉(zhuǎn)矩c. 額定轉(zhuǎn)矩d. 負載轉(zhuǎn)矩23.使?jié)L珠絲杠具有最大剛度的支承方式是【 c】a. 雙推簡支b. 單推單推.c. 雙推雙推d. 雙推自由24.與旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓大小有關(guān)的因素是【 a】a. 轉(zhuǎn)子位置b. 轉(zhuǎn)子材料c. 轉(zhuǎn)子直徑d. 轉(zhuǎn)子長度25.用預(yù)先

11、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. 自動引導(dǎo)車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)生的磁場是【c】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)中負責處理由測量模塊和接口模塊提供信息的模塊稱【 d】a. 軟件模塊b. 通信模塊c. 驅(qū)動

12、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的最大差值稱【b 】a. 可復(fù)現(xiàn)性b. 重復(fù)性c. 誤差d. 精度30齒輪副的間隙會造成齒輪傳動的回差，屬于柔性消隙法的結(jié)構(gòu)是【 d】a調(diào)整中心距法b選擇裝配法c帶錐度齒輪法d壓簧消隙結(jié)構(gòu)31. 在采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，若考慮對系統(tǒng)響應(yīng)速度的影響時，采樣周期應(yīng)選為系統(tǒng)最小時間常數(shù)的【 d】a.10 倍b.5 倍c.2 倍d.（ 0.11）32. simatic s7-200 plc的編程軟件是【 a】a.step7-micro/winb.cx-programmerc.protoold.wincc33. 交流

13、感應(yīng)電動機正常工作時，其轉(zhuǎn)差率s 的范圍為【 b】a. 1 s2b. 0s1c. -1 s 1d. -1 s034.dda 插補法稱為【 b】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36. 步進電動機，又稱電脈沖馬達，是通過_ 決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動機?！?b】a. 脈沖的寬度b. 脈沖的數(shù)量c. 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. 30

14、r/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. 動穩(wěn)定區(qū)d. 平衡區(qū)39.輸入和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. 時變系統(tǒng)d. 隨機系統(tǒng)40.復(fù)合控制器的反饋控制是【 a】a. 誤差控制b. 串級控制c. 閉環(huán)控制d. 開環(huán)控制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】a.順序控制系統(tǒng)b.伺服系統(tǒng)c.數(shù)控機床d.工業(yè)機器人42.一般說，齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數(shù)【 a】a.增加而減小b.增加而增加c.減小而減小

15、d.變化而不變43.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型主要有兩類：外循環(huán)插管式和【 d】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44.某光柵的條紋密度是200 條 /mm ，光柵條紋間的夾角 =0.005孤度，則莫爾條紋的寬度是【d】a.100mmb.20mmc.10mmd. 1mm45.以下傳感器中測量的是相對角位移的是【 c】a. 旋轉(zhuǎn)變壓器b. 絕對式編碼器c. 增量式編碼器d. 都不正確46.加速度傳感器的基本力學(xué)模型是【 c】a. 質(zhì)量 -阻尼系統(tǒng)b. 彈簧 -阻尼系統(tǒng)c. 質(zhì)量 -彈簧 -阻尼系統(tǒng)d. 都不正確47.直流電動機的反電動勢與【 c】a. 電樞電流成正比

16、b. 電樞電流成反比c. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比d. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速正反比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. 運動的起點和終點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),下列敘述正確的是【 a】a. 電流環(huán)實質(zhì)上是轉(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. 都不正確51.某光柵的條紋密度是l00 條 /mm ，要用它測出 1m的位移，應(yīng)采用的細分電路是【 c】a四倍頻b八倍頻c十倍頻d十六倍52.下列操作中

17、可以使直流伺服電動機的理想空載轉(zhuǎn)速升高的是【 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、圓弧都是有一系列的組成?！?c】a. 弧線b. 拋物線.c折線d. 漸開線54. pd 控制器稱為控制器?！?b】a. 比例b. 比例微分c比例積分d. 積分微分55.直流測速電動機的輸出是與轉(zhuǎn)速【 b】a. 成正比的交流電壓b. 成正比的直流電壓c成反比的交流電壓d. 成正比的交流電流56.描寫動態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是【 b】a. 代數(shù)方程組b. 微分方程組c邏輯方程組d. 以上都正確57.伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和等

18、五個部分。【 d】a. 換向結(jié)構(gòu)b. 轉(zhuǎn)換電路c. 存儲電路d. 檢測環(huán)節(jié)58. pwm 指的是?！?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?！?c】a. 3b. 5c. 7d.960.壓電式傳感器產(chǎn)生的電荷極性為【d】a. 正電荷b. 正電荷和負電荷c. 負電荷d. 正電荷或負電荷二、多項選擇1. 伺服系統(tǒng)通常是一個閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)，其輸入信號可以是【abd】a.模擬電壓信號b.脈沖信號c開關(guān)量信號d. 二進制數(shù)字信號2. 下列選項中，屬于超聲波電動機特點的選項有【bcd】a.輸出功率大b. 動態(tài)響應(yīng)快

19、c 運行無噪聲d.低速大轉(zhuǎn)矩3. 以下選項中，能反映傳感器工作特性的性能指標有【 abc】a.靈敏度b.量程c. 分辨率d. 可靠性4.以下選項中，屬于諧波齒輪傳動特點的選項有【 abcd】a.小體積，大速比b.運動平穩(wěn)c齒面磨損小d.可實現(xiàn)差速傳動5.機電一體化的設(shè)計依據(jù)及評價指標包括【bcd】a.系統(tǒng)功能b.使用條件c. 性能指標d.社會經(jīng)濟效益6.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)和評價標準大體上應(yīng)包括?！?abcd】a.系統(tǒng)功能b.性能指標c. 使用條件d. 經(jīng)濟效益7.以下關(guān)于步進電動機敘述正確的是【 abd】a. 脈沖分配器可以由邏輯電路硬件實現(xiàn)b. 脈沖分配器可以由軟件實現(xiàn)c. 步進電動機的

20、轉(zhuǎn)速由脈沖數(shù)決定d. 步進電動機的轉(zhuǎn)速由脈沖頻率決定8.消除滾珠絲桿螺母副軸向間隙的措施有【 abcd】a. 雙螺母齒差式預(yù)緊b. 雙螺母墊片式預(yù)緊.c. 雙螺母螺紋式預(yù)緊d. 單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊9. 以下選項中，能反映傳感器靜態(tài)特性的性能指標有【 abd】a. 線性度b. 重復(fù)性c.最大超調(diào)量d. 可復(fù)現(xiàn)性10. 在實際應(yīng)用中，可以提高傳感器性能的技術(shù)有abcd】a. 差動技術(shù)b. 平均技術(shù)c. 閉環(huán)技術(shù)d. 屏蔽、隔離抗干擾技術(shù)11.下列關(guān)于步進電動機驅(qū)動電路敘述正確的是【 abd】a. 雙極性驅(qū)動電路適合于驅(qū)動混合式步進電動機b. 單極性驅(qū)動電路適合于驅(qū)動反應(yīng)式步進電動機c. 驅(qū)動直流電動

21、機的電路也能驅(qū)動步進電動機d. 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，處理“機”和“電”的關(guān)系時所遵循的設(shè)計思想有【abcd】a.替代機械系統(tǒng)b.簡化機械系統(tǒng)c. 增強機械系統(tǒng)d.綜合機械系統(tǒng)13. 以下選項中，能反映傳感器動態(tài)特性的性能指標有【 bcd】a.線性度b.最大超調(diào)量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c. 流程圖d. 狀態(tài)圖15.以下選項中，能夠測量速度的傳感器有【 acd】a.測速發(fā)電機b.光柵c. 碼盤式轉(zhuǎn)速傳感器d. 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和脈寬調(diào)

22、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， i 的作用是使系統(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. 滾動軸承的精度分為b、 c、d、

23、e、g 五級。其中b級精度最高。11. 伺服系統(tǒng)的剛度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.輸入和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/s。15.超聲波電動機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，采用二相三相運行方式，則其步距

24、角為1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)和_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 plc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)，速度環(huán)及位置環(huán)。22. pid 控制器中 d 的作用是給系統(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和 _速度 _，使它們同步協(xié)調(diào)到達目標點。24. 某 2 對磁極交流感應(yīng)電動機，空載轉(zhuǎn)速為 1200r/min ，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 50hz 工頻電時，轉(zhuǎn)速為 1350r/min ，則該電動機的轉(zhuǎn)差率為 0.1 。29.霍爾式傳感器是基于霍爾效應(yīng)原理工作的傳感器。30.濾波器的作用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)矩1

26、2.（邏輯）與13.線性14. 12mm/s15.逆壓電16.電磁感應(yīng)17.118.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、軟件模塊和接口模塊。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

27、器性能的技術(shù)有哪些？5. 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)動模塊是電動機及其驅(qū)動電路組成的技術(shù)模塊。作用是提供驅(qū)動力，改變系統(tǒng)包含速度和方向的運動狀態(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？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

28、輸入通道中不一定非得采用采樣保持器。當輸入的模擬量信號變化緩慢時，也可省去采樣/保持器。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、光電器件和指示縫隙盤組成。光源發(fā)生的光通過縫隙圓盤和指示縫隙照射到光電器件上。當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，各自的特點是什么？適用范圍是什么？10. 半閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義及特點是什么？11. 在

29、 pwm 功放電路中，對放大器的開關(guān)頻率有何要求？答：開關(guān)頻率應(yīng)盡可能高。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）機和電融和的設(shè)計思想（ 3）注重創(chuàng)新的是設(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)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

30、用是什么？五、計算題1. xy 平面內(nèi)由 (1， 1)點以 v=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t 為 10nm ，轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為 80。max（ 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 ）（ 2）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

31、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是多少？0.01mm.（ 3）當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=3m/min 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/min4. 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)速是多少。該

32、電機在額定電壓下啟動，啟動電流是多少？1200r/min0.6a解： un=120v，ra=200， in=0.1an=（ un- ra* in） /ke=1000 （r/min ）計算得 ke=0.1n = un/ke=120/0.1=1200 （ r/min ）0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120r/min ，輸入脈沖頻率為多少 ?步距角為多少 ?解： f=n*mkz/60=120*3*1*100/60=600hza=360/(mkz)=360/(3*1*100)= 1.2 ?6.刻線為1

33、024 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，試求刀架的位移量和絲杠的轉(zhuǎn)速分別是多少？600mm30r/min7.已知雙波諧波齒輪減速器的柔輪齒數(shù)為zr =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nh=600r/min。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=600r/min。剛輪的轉(zhuǎn)速 ng 為多少？解：（ 1） i hr =zr / （zr -z g）=200/(200-202)=-100nr =nh*

34、(z r -z g)/zr =600*(200-202)/200=-6r/min（ 2） i hg=zg/ （zg-z r ）=202/(202-200)=101ng=nh*(z g-z r )/zg=600*(202-200)/202=5.9r/min8. 某他勵直流電動機，電樞電阻 ra 為 0.4 ,額定電壓 un 為 220v ，額定電流 i n 為 40a ，額定轉(zhuǎn)速 n n 為 1000r/min ，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 和電樞電流i a 的大小。1038r/min20a9. 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?0.035v/r/min（ 3） 若電