機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)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C.水銀溫度計(jì)D. 電感電容2.那些不是物理型傳感器的特點(diǎn)A.無(wú)中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)B.固體傳感C.集成 D.體積大3.哪一項(xiàng)不是傳感器指標(biāo)A.類型B. 容量C.體積B.線性度4.下列哪項(xiàng)對(duì)熱電偶的說(shuō)法不正確A.不能測(cè)量絕對(duì)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D.噪音6.傳感器的基本性能參數(shù)不包括什么A.量程B. 靈敏度C.動(dòng)態(tài)特性D.尺寸7.半閉環(huán)伺服結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)不包括：A.系統(tǒng)簡(jiǎn)單 B.穩(wěn)定性好C.調(diào)試?yán)щy D.

2、成本較低8.際轉(zhuǎn)速1350r/min、電源頻率50Hz的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率是多少？A.0.05B.0.1C.0.15D.0.29.某步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相單三拍運(yùn)行時(shí)步距角為3°，三相六拍運(yùn)行時(shí)步距角是多少？A. 3°B. 6°C. 2°D.1.5°10.采用PWM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)不包括A.頻率高、頻帶窄B.電流脈動(dòng)小C.電源的功率因數(shù)高D.動(dòng)態(tài)硬度好 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，半步驅(qū)動(dòng)時(shí)的脈沖當(dāng)量為多少？A. 0.00625mmB.0.0125mmC.0.025mmD.0.05mm12.下列哪一項(xiàng)不是機(jī)電一體化系

3、統(tǒng)的主要構(gòu)成裝置A.電子裝置 B.控制裝置C.驅(qū)動(dòng)裝置D.機(jī)械裝置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D.潤(rùn)滑不良14.滾動(dòng)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(zhǎng)度C.導(dǎo)程D.行程16.哪項(xiàng)不是機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制的主要要求A.傳動(dòng)精度B.壽命長(zhǎng)C. 穩(wěn)定性D.快速響應(yīng)性17.下列哪一項(xiàng)屬于變異性設(shè)計(jì)A.沒(méi)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(dòng)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

4、概念設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容A.功能B.原理C.結(jié)構(gòu)D.模式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)C.機(jī)械設(shè)計(jì)D.電路設(shè)計(jì)20.PI稱為（）控制算法。A.比例 B.比例微分C.比例積分 D.比例積分微分21.受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)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) C.數(shù)控機(jī)床 D.工業(yè)機(jī)器人22.齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)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23、哪項(xiàng)不是串行通訊的特點(diǎn)（ ）。A數(shù)據(jù)位傳送 B傳輸按位順序進(jìn)行C只需要兩根傳輸線 D成本低但送速度慢24、哪項(xiàng)不是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的本質(zhì)（ ）。A速度變換 B轉(zhuǎn)速變換 C力矩變

5、換 D轉(zhuǎn)角控制25、開(kāi)關(guān)緩沖電路使用的二極管是（ ）。A普通整流二極管 B檢波二極管C快速二極管 D大電流功率二極管26.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)B.系統(tǒng)控制危險(xiǎn)性分散C.集中監(jiān)視、操作和管理D.布線簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)開(kāi)放27.哪項(xiàng)不是固態(tài)繼電器SSR的特點(diǎn)A.高壽命B.開(kāi)關(guān)速度快C.電磁兼容性好D.有噪音28、測(cè)速發(fā)電機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要用作測(cè)量（ ）A、交流電壓B、直流電壓C、位移量D、轉(zhuǎn)速29、在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制的三個(gè)主要要求是（ ）。A傳動(dòng)精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性 B傳動(dòng)精度、穩(wěn)定性、低噪聲C傳動(dòng)精度、高可靠性、小型輕量化 D傳動(dòng)精度

6、、高可靠性、低沖擊振動(dòng)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(hào)采樣頻率Ws，信號(hào)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<WsC、Ws < Wc < WfD、Wf < Ws < Wc32、直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組的阻值小說(shuō)明電機(jī)（ ）A、特性硬 B、始動(dòng)電壓低 C、特性軟 D、啟動(dòng)電流大33、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖電源的關(guān)系是( )A、與電源脈沖頻率成正比B、與電源脈沖數(shù)成正比 C、與

7、電源脈沖寬度成正比C、與電源脈沖幅值成正比34、絕對(duì)碼盤(pán)碼道數(shù)越多,則（ ）A、能分辨的角度越大B、能分辨的角度越小C、測(cè)量精度降低D、能分辨的角度不變35. 進(jìn)行行為、結(jié)構(gòu)的映射是（）設(shè)計(jì)過(guò)程, A功能建模B. 行為建模C. 結(jié)構(gòu)建模D. 評(píng)價(jià)決策 36.下列哪一項(xiàng)不是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的類型, A.開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì) B. 可靠性設(shè)計(jì)C.適應(yīng)性設(shè)計(jì)D. 變異性設(shè)計(jì)37.下列哪一項(xiàng)屬于適應(yīng)性設(shè)計(jì)A.沒(méi)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(dòng)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(dòng)鏈中，為使總的折算慣量最小，各級(jí)傳動(dòng)比分配應(yīng)遵守A.前大后小B.前小后大C.前后相等

8、D.平方關(guān)系39.哪項(xiàng)不是諧波傳動(dòng)部件基本組成部件A.剛輪B.柔輪C.波發(fā)生器D.行星輪40.全閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是A.精度高B. 系統(tǒng)簡(jiǎn)單C.成本較低D.調(diào)試簡(jiǎn)單41.如忽略電機(jī)電磁時(shí)間常數(shù), 電壓為輸入量，轉(zhuǎn)角為輸出量時(shí)，直流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)模型是A.比例環(huán)節(jié)B.一階系統(tǒng)C.二階系統(tǒng)D.積分環(huán)節(jié)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C、提高傳動(dòng)效率D、加大螺旋升角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 B物質(zhì)、能量、信息的傳遞C物質(zhì)、能量、信息的存儲(chǔ) D物質(zhì)、能量、信息的融合44. 下列哪一項(xiàng)是機(jī)電一體化的特性（ ）。A裝

9、置的控制屬于強(qiáng)電范疇 B自動(dòng)信息處理, C支撐技術(shù)是電工技術(shù) D以機(jī)械聯(lián)結(jié)為主45.某4極交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電源頻率為50Hz，當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.02時(shí)，其轉(zhuǎn)速為( )A.1450r/min B.1470r/minC.735r/min D.2940r/min46.右圖稱( )A.直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)特性B.直流伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性C.直流伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性D.直流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性47.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(dòng)，必須同時(shí)控制每一個(gè)軸的( )使得它們同步協(xié)調(diào)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。A.位置和加速度 B.速度和加速度C.位置和速度 D.位置和方向48.圖示利用繼電器觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)為( )A.

10、(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·49.在數(shù)控系統(tǒng)中，復(fù)雜連續(xù)軌跡通常采用（）方法實(shí)現(xiàn)。A.插補(bǔ) B.切割C.畫(huà)線 D.自動(dòng)50.PD稱為（）控制算法。A.比例 B.比例微分C.比例積分 D.比例積分微分51.PWM指的是（）。A.機(jī)器人B.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)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(kāi)環(huán)B.閉環(huán)C.半閉環(huán) D.前饋53.下列哪個(gè)不是傳感器的動(dòng)特性( )A.臨界速度 B.臨界頻率 C.穩(wěn)定時(shí)間 D.分辨率54.感應(yīng)同步器定尺繞組中感應(yīng)的總電動(dòng)勢(shì)是滑尺上正弦繞組和

11、余弦繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(lì)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(duì)應(yīng)的AD輸出值是（ ）。A100H B200H C 1FFH D7FH 57、設(shè)某光柵的條紋密度是250條/mm，要用它測(cè)出1um的位移，應(yīng)采用（ ）細(xì)分電路。 A1倍頻 B2倍頻 C3倍頻 D4倍頻58、哪一項(xiàng)不是機(jī)電一體化系統(tǒng)中的測(cè)速元件（ ）。A測(cè)速發(fā)電機(jī) B光電編碼器 C應(yīng)變片 D渦流傳感器59、絕對(duì)編碼盤(pán)的道數(shù)為

12、10道，則位數(shù)為10，能分辨的最小角度為（ ）。A360。/211 B360。/210 C360。/212 D360。/21060、對(duì)RS-232C通訊方式描述正確的是（ ）。 A接口的信號(hào)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(shí)，波特率為200KbpsC其傳輸距離有限 D只用兩根線即可實(shí)現(xiàn)二、判斷題（本大題共10個(gè)小題，每題2分，共計(jì)20分，請(qǐng)使用“A對(duì)B錯(cuò)”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)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(shí)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)

13、。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。8. 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(dòng)形式少，成本高，有附加裝置。10. 直流伺服電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)速n0與堵轉(zhuǎn)矩Tb之比的絕對(duì)值越小，則電機(jī)特性越軟。11. RS-232接口在總線上允許連接多個(gè)收發(fā)器12. 為了防止采樣過(guò)程信號(hào)發(fā)生頻率混疊可以在采樣前設(shè)置一個(gè)高通濾波器13. 液壓馬達(dá)為得到合適的運(yùn)動(dòng)速度和負(fù)載能力，一般要使用較大傳動(dòng)比的減速器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸較大14. 串

14、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）15. DCS分布式控制系統(tǒng)具有集中管理和分散控制的特點(diǎn)。（）16. 采用惠斯登電橋結(jié)構(gòu)傳感檢測(cè)時(shí)，為消除溫度干擾應(yīng)采用的激勵(lì)電源為恒壓源 。（）17. 在小功率傳動(dòng)鏈中為使總的折算慣量最小，各級(jí)傳動(dòng)比分配應(yīng)遵守前大后小原則。（）18. 電氣伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括直流伺服和交流伺服 。（）19. 傳動(dòng)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(dòng)慣量。（）20. 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(gè)插補(bǔ)器21. 機(jī)電產(chǎn)品的功能可以劃分原理、結(jié)構(gòu)、行為。22. 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(shí)器 。

15、23. 規(guī)劃一個(gè)PLC控制系統(tǒng)的步驟為,分解被控對(duì)象和機(jī)器；建立功能規(guī)范,安全電路設(shè)計(jì), 詳細(xì)說(shuō)明操作功能，建立PLC配置圖, 建立符號(hào)名表。24. 順序控制包括以狀態(tài)控制為主和以時(shí)間控制為主兩類。25. 測(cè)速發(fā)電機(jī)的原理與直流電機(jī)相同26. 對(duì)于傳感器的非線性，可以通過(guò)標(biāo)定采用曲線擬合和線性插值的方法來(lái)提高數(shù)據(jù)精度。 27. 常用的測(cè)溫傳感器中Pt熱電阻和熱電偶測(cè)量的是相對(duì)溫度。28. 電液比例閥是用比例電磁鐵來(lái)代替手動(dòng)調(diào)節(jié)。29. 開(kāi)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)。30. 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。三、分析題計(jì)算題1. 機(jī)械工業(yè)中微電子技

16、術(shù)應(yīng)用有哪些方面，及其對(duì)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的意義？2. 某工作臺(tái)采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，已知工作臺(tái)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(tái)位移的測(cè)量精度為0.005mm，采用高速端測(cè)量方法，采用絕對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器，則絕對(duì)碼盤(pán)最少要求的道數(shù)為多少？（忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差）。3如圖所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知工作臺(tái)的質(zhì)量為m=50kg負(fù)載力為F11000N，最大加速度為10ms2，絲杠直徑為d20mm，導(dǎo)程t4mm，齒輪減速比為i=5，總效率為=30，忽略絲杠慣量的影響，試計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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,

17、2,3,），比例系數(shù)為Kp，微分時(shí)間常數(shù)為T(mén)d，積分時(shí)間常數(shù)Ti，采樣周期為T(mén)s，試寫(xiě)出數(shù)字PID調(diào)節(jié)時(shí)的控制算式？5. 畫(huà)出集電極開(kāi)路輸出（OC方式）驅(qū)動(dòng)繼電器的電路圖和相應(yīng)的緩沖電路，試分析采用OC驅(qū)動(dòng)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(dòng)時(shí)的脈沖當(dāng)量為多少？(15分)？7. 設(shè)直流電機(jī)電樞感抗為L(zhǎng)a，電樞內(nèi)阻為Ra，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jm，速度電勢(shì)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(shí)，求直流電機(jī)的傳遞函數(shù)？（15分）8. 分別說(shuō)明相對(duì)旋轉(zhuǎn)光電編碼器的A、B相和Z相表示意義，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)方向鑒別電路？參考答案：一、 CDCCDD

18、CBDABABBBBDDACBACDCDDDACBAABCBCBDACADBBBCAABCADCCADCBC二、ABABABABBBBBBAABBBBBBAAAAABAAA三、1.應(yīng)用方面：1）對(duì)機(jī)器或機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行巡檢傳感或控制2)對(duì)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(jiǎn)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(duì)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；機(jī)電產(chǎn)品體小、性優(yōu)、價(jià)廉。2、電機(jī)每轉(zhuǎn)的工作臺(tái)位移量為：4mm/5=0.8mm要求的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為：0.8/0.005=16027<160<28答：絕對(duì)碼盤(pán)的道數(shù)至少是8道。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Fl100N（2）慣性載力ma50×10500N電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩為4. 根據(jù)PID的控制算式可以得到絕對(duì)算式：或者是增