《机电一体化系统设计》复习题2015

1《机电一体化系统设计》复习大纲第一章概论本章知识要点：1.机电一体化系统的基本概念：系统、机电一体化、机电一体化系统和系统的数学模型2.典型机电一体化系统的几种形式：机械关节伺服系统、数控机床、工业机器人、自动引导车、顺序控制系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统、微机电系统3.典型机电一体化系统功能模块的构成：机械受控模块、测量模块、驱动模块、通信模块、微计算机模块、软件模块、接口模块4.典型机电一体化系统组成模块的作用5.机电一体化系统设计依据与评价标准6.机电一体化系统的设计过程第二章机械受控模块（重点章节）本章知识要点：1.齿轮的分类及选用2.齿轮系传动比最佳分配条件及最小等效转动惯量原则3.齿轮副间隙的消除方法4.滚珠丝杠螺母副的结构类型5.滚珠丝杠螺母副间隙的消除及预紧方法6.滚珠丝杠螺母副的支撑形式7.谐波齿轮减速器的工作原理及结构8.谐波齿轮的传动特点9.谐波齿轮传动速比的计算10.轴系的组成和分类，轴系的技术要求11.导轨的用途及分类12.滚动导轨的结构、工作原理13.数学模型的物理意义第三章测量模块（重点章节）本章知识要点：1.机械量传感器的分类2.传感器的性能指标（工作特性、静态特性和动态特性）3.传感器的性能要求和改善措施4.位移传感器（旋转变压器、感应同步器、增量式光电编码器、光栅）的结构和工作原理5.速度传感器（直流测速发电机、码盘式转速传感器）的结构和工作原理6.加速度传感器的分类及特点7.力、转矩和压力传感器的结构和特点8.霍尔式电流传感器工作原理和特性29.信号调理电路10.数据采集系统的分类和数据采集系统的主要组成第四章电机及其驱动电路（重点章节）本章知识要点：1.电动机的分类及特点2.直流电动机的结构与工作原理3.直流电动机的静态和动态特性4.直流电动机的驱动电路：线性直流功率放大器和PWM功率放大器的工作原理5.交流感应电动机的结构与工作原理6.交流感应电动机的机械特性7.交流变频调速（恒压频比调速和转差频率控制）的原理8.超声波电动机的工作原理及特点9.电动机的选择第五章步进电动机运动控制系统（重点章节）本章知识要点：1.步进电动机运动控制系统的组成2.步进电动机的分类及各自的工作原理3.步进电动机的特性及主要技术指标4.步进电动机驱动电路（单极性驱动电路、双极性驱动电路、斩波恒流驱动电路）的原理5.步进电动机细分驱动原理和细分驱动电路6.步进电动机脉冲分配器7.步进电动机DDA法运动控制原理第六章闭环伺服控制系统本章知识要点：1.闭环伺服系统组成方案2.闭环伺服系统的数学模型（电流环、速度环、位置环）3.闭环伺服系统的性能（静态性能、动态性能）分析及改进性能的措施4.模拟伺服系统的主要技术指标5.数字PID控制算法6.计算机控制的位置伺服系统的组成第七章数控机器运动控制指令生成本章知识要点：1.运动控制分类（点位控制、连续控制）2.插补的概念3.DDA法插补原理和DDA法插补34.数据采样法插补原理5.直线与圆弧轨迹插补的实现第八章顺序控制系统本章知识要点：1.顺序控制系统的组成、工作原理2.PLC的定义和顺序控制原理3.PLC控制和通用计算机控制的区别4.常用PLC（西门子S7系列PLC、欧姆龙C系列PLC）及编程软件5.顺序逻辑表示法（布尔代数方程、梯形逻辑图）6.常用PLC编程指令第二部分复习题练习一、单项选择题1.直流测速发电机输出的是与转速【C】A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压2.某4极（极对数为2）交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为【B】A.1450r/minB.1470r/minC.735r/minD.2940r/min3.由计算机网络将计算机辅助设计、计算机辅助规划、计算机辅助制造联接成的系统称【D】A.顺序控制系统B.自动导引车系统C.柔性制造系统D.计算机集成制造系统4.谐波齿轮演变来自于【D】A.直齿锥齿轮传动B.蜗杆副传动C.斜齿锥齿轮传动D.行星齿轮传动5.某光栅条纹密度为100条/mm，光栅条纹的夹角为0.005弧度，则莫尔条纹的宽度为【C】A.0.1mmB.1mmC.2mmD.5mm6.利用几个传感器单元同时感受被测量，因而其输出将是这些单元输出的总和，这种测量技术被称为【A】A.平均技术B.开环技术C.差动技术D.闭环技术7.滚珠丝杆副的基本导程减少，可以【D】A.加大螺旋升角B.提高承载能力C.提高传动效率D.提高精度8.某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相双三拍运行时步距角为【A】A.3°B.6°C.1.5°D.7.5°9.某交流感应电动机，实际转速1350r/min，电源频率50Hz，则其极对数为【B】4A.1B.2C.3D.410.MEMS的意思是【A】A.微机电系统B.柔性制造系统C.计算机集成制造系统D.微电子系统11.直流电动机机械特性的硬度与【D】A.电枢电阻成反比B.反电动势系数成正比C.转矩系数成正比D.电枢电阻成正比12.低频信号可以通过，高频信号不能通过的滤波器是【C】A.高通滤波器B.带通滤波器C.低通滤波器D.带阻滤波器13.某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距1.5，应采用的通电方式为【C】A.单拍制B.双拍制C.单双拍制D.细分电路14.“机电一体化”含义是【C】A.以机为主加点电B.机械部与电子部合并C.机械与电子的集成技术D.以电淘汰机15.在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是【A】A.减速，增矩B.增速，增矩C.增速，减矩D.减速，减矩16.某传感器是一种输出电压随转子转角变化的角位移测量装置，且仅能用来测量角位移。该传感器为【A】A.旋转变压器B.感应同步器C.光栅D.磁栅17.易产生低速爬行现象的导轨是【C】A.滚动导轨B.静压导轨C.滑动导轨D.气浮导轨18.机械传动装置在机电一体化系统中是必不可少的，因为在电动机和负载之间经常需要【A】A.匹配转矩和转速B.增加传动功率C.缩小传动功率D.维持转速恒定19.若从系统抑制干扰的能力考虑，采样速率应选为闭环系统通频带的【D】A.5倍B.10倍C.8倍D.10倍以上20.PWM指的是【B】A.机器人B.脉宽调制C.计算机集成系统D.可编程控制器21.若要使长光栅能测出比栅距还小的位移量，则应利用【B】A.莫尔条纹的作用B.细分技术C.数显表D.计算机数字处理22.交流感应电动机，对应s=1的转矩称【A】A.堵转转矩B.最大转矩C.额定转矩D.负载转矩23.使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是【C】A.双推－简支B.单推－单推5C.双推－双推D.双推－自由24.与旋转变压器输出电压大小有关的因素是【A】A.转子位置B.转子材料C.转子直径D.转子长度25.用预先决定的指令控制一系列加工作业的系统称【D】A.伺服系统B.自动引导车C.工业机器人D.数控系统26.若两平面之问的油液成楔形，二者相对运动时将产生压力，从而可以承载。利用这一原理设计出各种形式的滑动摩擦支承轴系为【C】A.液体静压支承B.气体静压支承C.液体动压支承D.气体动压支承27.三相交流感应电动机中，定子三相对称绕组中接入三相对称交流电源后，三相绕组中的电流在定子与转子之间的气隙中产生的磁场是【C】A.脉动磁场B.静止磁场C.圆形旋转磁场D.无磁场28.在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供信息的模块称【D】A.软件模块B.通信模块C.驱动模块D.微计算机模块29.在满量程范围内由同一方向趋近同一个输入，连续几次测量所得输出之间的最大差值称【B】A.可复现性B.重复性C.误差D.精度30．齿轮副的间隙会造成齿轮传动的回差，属于柔性消隙法的结构是【D】A．调整中心距法B．选择装配法C．带锥度齿轮法D．压簧消隙结构31.在采样数据系统中，若考虑对系统响应速度的影响时，采样周期应选为系统最小时间常数的【D】A.10倍B.5倍C.2倍D.（0.1~1）32.SIMATICS7-200PLC的编程软件是【A】A.STEP7-Micro/WINB.CX-ProgrammerC.ProToolD.WINCC33.交流感应电动机正常工作时，其转差率s的范围为【B】A.1＜s＜2B.0＜S＜1C.-1＜s＜1D.-1＜s＜034.DDA插补法称为【B】A.逐点比较法B.数字微分分析法C.数字积分分析法D.数据采样插补法35.描写静态系统的数学模型是【A】A.代数方程B.微分方程C．状态空间方程D.逻辑方程36.步进电动机，又称电脉冲马达，是通过________决定转角位移的一种伺服电动机。【B】A.脉冲的宽度B.脉冲的数量C.脉冲的相位D.脉冲的占空比637.测得码盘式转速传感器发出500个脉冲所用的时间为10s，码盘每转脉冲数为20，则转速为【D】A.25r/minB.30r/minC.50r/minD.150r/min38.步进电动机输入单脉冲时，电动机从一种通电状态切换到另一种通电状态不引起失步的区域称为【C】A.死区B.振荡区C.动稳定区D.平衡区39.输入和输出满足线性叠加原理的系统称为【A】A.线性系统B.定常系统C.时变系统D.随机系统40.复合控制器的反馈控制是【A】A.误差控制B.串级控制C.闭环控制D.开环控制41.按照预先规定的次序完成一系列操作的系统称【A】A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人42.一般说，齿轮传动的总等效惯量随传动级数【A】A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变43.滚珠丝杠螺母副结构类型主要有两类：外循环插管式和【D】A.内循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环反向器式44.某光栅的条纹密度是200条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.005孤度，则莫尔条纹的宽度是【D】A.100mmB.20mmC.10mmD.1mm45.以下传感器中测量的是相对角位移的是【C】A.旋转变压器B.绝对式编码器C.增量式编码器D.都不正确46.加速度传感器的基本力学模型是【C】A.质量-阻尼系统B.弹簧-阻尼系统C.质量-弹簧-阻尼系统D.都不正确47.直流电动机的反电动势与【C】A.电枢电流成正比B.电枢电流成反比C.转子转速成正比D.转子转速正反比48.PLC适合于【B】A.数据采集为主B.顺序控制为主C.科学计算为主D.管理为主49.利用三次多项式样条函数生成控制指令加速度最大值在【A】A.运动的起点和终点B.运动的中间点C.常加速度D.以上都不正确50.电动机中引入电流环后的伺服系统,下列叙述正确的是【A】A.电流环实质上是转矩控制回路B.电流环可以稳定转速C.电流环可以等价成一个积分环节D.都不正确51.某光栅的条纹密度是l00条/mm，要用它测出1μm的位移，应采用的细分电路是【C】A．四倍频B．八倍频C．十倍频D．十六倍52.下列操作中．可以使直流伺服电动机的理想空载转速升高的是【C】A.增大电枢电阻B.减小电枢电压C．增大电枢电压D.减小电枢电阻53.DDA法生成的直线、圆弧都是有一系列的组成。【C】A.弧线B.抛物线7C．折线D.渐开线54.PD控制器称为控制器。【B】A.比例B.比例微分C．比例积分D.积分微分55.直流测速电动机的输出是与转速【B】A.成正比的交流电压B.成正比的直流电压C．成反比的交流电压D.成正比的交流电流56.描写动态系统的数学模型是【B】A.代数方程组B.微分方程组C．逻辑方程组D.以上都正确57.伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和等五个部分。【D】A.换向结构B.转换电路C.存储电路D.检测环节58.PWM指的是。【C】A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器59.滚珠丝杠螺母副的精度根据使用范围及要求，可分为个等级。【C】A.3B.5C.7D.960.压电式传感器产生的电荷极性为【D】A.正电荷B.正电荷和负电荷C.负电荷D.正电荷或负电荷二、多项选择1.伺服系统通常是一个闭环的位置控制系统，其输入信号可以是【ABD】