机电一体化技术基本试题及答案

1、一、名词解释（每小题2分，共10分） 1.测量 2.灵敏度 3.压电效应 4.动态误差5.传感器二、 填空题（每小题2分，共20分）滚珠丝杆中滚珠的循环方式： ， 。机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 ， O顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用 O某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角0=孤度，则莫尔条纹的宽度是 O连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的 ，使它们同步协调到达目标点。某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为 。7.齿轮传动的总等效惯量与传动级数 O累计式定时器

2、工作时有 o复合控制器必定具有 o钻孔、点焊通常选用 类型。三、选择题（每小题2分，共10分）一般说来，如果增大幅值穿越频率3C的数值，则动态性能指标中的调整时间tS （）A.产大 B.减小 C.不变 D.不定加速度传感器的基本力学模型是（）齿轮传动的总等效惯量与传动级数（ ）A.有关 B.无关 C.在一定级数内有关D.在一定级数内无关顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（）A.单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP 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（）等个五部分。四、判断题（每小题2分，共10分）1、 伺服控制系统的比较

3、环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。 TOC o 1-5 h z （）2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。（ ）3、 对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（）4、 步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（）5、 伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（）是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。指在稳态下，输出的

4、变化量Y与输入的变化量X的比值。即为传感器灵敏度。S=dy/dx= Y/ X某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将 产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。二、填空题（每小题2分，共20分）内循环外循环 性能指标系统功能使用条件 经济效益3. PLC 4. 20mm 5.位置和速度 6.7.增加而减小8. 2 9.前馈控制器

5、10.简单的直线运动控制三、选择题 （每小题2分，共10分）1. . A3.C5、 D四、判断题 （每小题2分，共10分）1、J 2、X 3V 4、X5V一、 名词解释每小题2分，共10分）1、线性度2、伺服控制系统 3三相六拍通电方式4、传感器5系统精度二、 填空题（每小题2分，共20分） TOC o 1-5 h z 1、 计算机在控制中的应用方式主要有 。滚珠丝杆螺母副结构有两类： 。3、 应用于工业控制的计算机主要有 等类型。机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括 。5、 可编程控制器主要由 等其它辅助模块组成。顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用。7

6、、 现在常用的总线工控制机有 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。8、 隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种 。某光栅的条纹密度是 5（条/mm，光栅条纹间的夹角0=孤度，则莫尔条纹的宽度是 。采样/保持器在保持阶段相当于一个“ ”。三、选择题（每小题2分，共10分）1、一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：A机械本体B2、机电一体化系统A开发性设计B3、机电一体化系统A取代法 B动力与驱动部分 C 执行机构（产品）开发的类型适应性设计 C 变参数设计（产品）设计方案的常用方法1、一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：A机械本体B2、机电一体化系统A开发性设计

7、B3、机电一体化系统A取代法 B动力与驱动部分 C 执行机构（产品）开发的类型适应性设计 C 变参数设计（产品）设计方案的常用方法整体设计法组合法D.控制及信息处理部分其它其它。4、机电一体化的高性能化一般包含A高速化 B 高精度5、抑制干扰的措施很多，主要包括A屏蔽 B 隔离高效率高可靠性。滤波接地和软件处理等方法四、判断题（每小题2分，共10分）变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。1、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。（2、3、（）感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元

8、件，有直线和圆盘式两种， 分别用作检测直线位移和转角。4、（）数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构5、的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（）FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（一、名词解释（每小题2分，共10分）1、 所谓传感器的线性度就是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。又称为非线性误差。2、一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3、 如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双

9、相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如A AB一 B 一 BC 一 C 一 CA 一4、 是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。5、指输出量复现输入信号要求的精确程度；二、填空题（每小题2分，共20分）1、操作指导控制系统分级计算机控制系统监督计算机控制系统（SCC）直接数字控制系统2.外循环插管式内循环反向器式3、单片机PLC总线工控机4.性能指标系统功能使用条件经济效益。5、CPU存储器 接口模块6.PLC、7 STD总线工业控制机 8储器三、选择题（每小题2分，共10分）1.ABCD2 、ABC3 、ABCD4 、ABCD5

10、、ABCD四、判断题（每小题2分，共10分）1、（J） 2、（J） 3（V） 4、（J） 5（V）、变压器隔离光电隔离9.20mm 10.模拟信号存一、名词解释（每小题2分，共10分）1.机电一体化2.自动控制3.开环控制系统4.逆变器5. PWM 二判断题（每空1分，共10分） TOC o 1-5 h z 直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。（）滚珠丝杆不能自锁。（）D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。（）同步通信是以字符为传输信息单位。（）异步通信常用于并行通道。（）查询I/O方式常用于中断控制中。（）串行通信可以分为以下四种方式：1） 全双工方式；（

11、）2） 半双工方式；（）3） 同步通信；（）4） 异步通信。（）三填空题：（每空1分，共40分）从控制角度注，机电一体化可分为 控制系统和 控制系统。在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为：三种形式。多点接地：优点：，缺点：。一般来说，伺服系统的基本组成为 、和 等四大部分组成。在SPWM 变频调速系统中，通常载波是 ，而调制波是从电路上隔离干扰的三种常用方法是: 隔离，隔离，隔离。开环步进电动机控制系统，主要由 、和 等组成。实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1），2） ， 3）。 TOC o 1-5 h z 9-产生电磁干扰必备的三个条件是：，。干扰传播途径有二种方式：

12、1） 传导耦合方式：干扰信号能量以或的形式，通过金属导体传递。2） 幅射耦合方式：干扰信号能量以，通过空间感应传指出下列干扰哪几种属于传导耦合方式： ,;哪几种属于幅射耦合方式：，。A.静电干扰B.磁场干扰C.漏电干扰 D.共阻抗感应干扰E.电磁辐射干扰。磁场屏蔽-为高频交变磁场应采用 的金属材料作屏蔽体；对低频交变磁场应采用料作屏蔽体，并保证磁路畅通。一点接地中：）串联接地：优点：，缺点：，2）并联接地：优点：，缺点：，仅适用于电路。一 名词解释（每小题2分，共10分）1机电一体化一从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最

13、佳化的一门新科学技术。自动控制一由控制装置自动进行操作的控制。开环控制系统一无反馈的控制系统。逆变器一把固定的直流电变成固定或可调的交流电的DC/AC变流器。PWM 一通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。二判断题（每空1分，共10分）1. V 2. V 3.J4. X5. X6. X7.1） V12） V填空题（每空开环、闭环电压输出互不干扰控制器等腰三角波环形分配器1分1. V 2. V 3.J4. X5. X6. X7.1） V12） V填空题（每空开环、闭环电压输出互不干扰控制器等腰三角波环形分配器1分3) V共40分)1.2.3.4.5.6.7.8.电流输出接线多功率

14、放大器频率输出复杂执行机构和检测装置1）采用计算机软件分配器传播途径（三相）正弦波继电器功率放大器步进电动机2）小规模集成电路搭接的硬件分配器3）专用模块分配器9.1 ） 电压；电流。C,D; A,BE铜和铝等导电性能好干扰源接受干扰对象原系统系统2 ）电磁场。;铁等高导磁率131）最简单，；前后相互干扰，2 ）干扰小，；接线多，复杂，低频（ 1MHZ ）。一、名词解释 （每题2分 共10分）1、机电一体化2、柔性制造系统3,静态设计4、系统软件5,感应同步器二、填空题（每空1分，共30分）1、对伺服系统的技术要求是1、对伺服系统的技术要求是、2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节:3、

15、3、计算机控制系统的类型包括监督控制系统、4、拟定机电一体化系统（产品）设计方案的方法通常有 5、 接口的基本功能主要有 、放大、 6、对直线导轨副的基本要求是和平稳。7 .机电一体化机械系统应具有良好的侍服性能，要求机械传动部件转动惯量小、阻力合理 、 8 、 8、伺服系统的基本组成包括、并满足小型、轻量等要求。 、检测装置、9、工作接地分为19、工作接地分为10、STD总线的技术特点高可靠性。一、名词解释1、机电一体化（每题2分 共10分）:机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，实现多种技术功能复

16、合的最佳功能价值的系统工程技术。2、柔性制造系统：柔性制造系统（ Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化静态设计：是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。系统软件：系统软件是由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机本身的资源和方便感应同步器：感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，直线位移和转角。填空题（每空力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。2、柔性制造系统：柔性制造系统（ Flexib

17、le Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化静态设计：是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。系统软件：系统软件是由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机本身的资源和方便感应同步器：感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，直线位移和转角。填空题（每空1分，系统精度稳定性静态设计动态设计分级计算机控制系统4、5、二、1、共 3 0分）响应特性工作频率3、直接数字控制系统操作指导控制系统用户使用计算机的软件。有直线和圆盘式两种，分别用作检测4、7、6、8、通常有取代法整

18、体设计法组合法数据格式转换、通信联络导向精度高耐磨性好足够的刚度对温度变化的不敏感性。阻尼合理刚度大抗振性好间隙小控制器、执行环节、比较环节一点接地 多点接地10、模块化设计系统组成修改和扩展方便1机电一体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5 SPWM()二判断题：（每小题1分，共10分）()在计算机接口技术中 I/O通道就是I/O接口。滚珠丝杆不能自锁。（）无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（异步通信是以字符为传输信息单位。同步通信常用于并行通信。（7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1)1)2)3

19、)4)螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（温度误差是影响传动精度的因素（） 三、选择题（每小题1分，共40分）通信在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为通信和 通信。微机控制系统中的输入与输出通道一般包括 四种通道。在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的和，并尽量高伺服系统的响应速度。一般来说，伺服系统的执行元件主要分为和其它等四大类型。5.，而调制波是6.异步交流电动机变频调速：基频(额定频率)以下的恒磁通变频调速，属了基频(额定频率)以上的弱磁通变频调速，属于开环步进电动机控制系统，主要由

20、等组成。实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：，2)，3)根据计算 机在控制中的应 用方式，把计算机控制2)3)5.，而调制波是6.异步交流电动机变频调速：基频(额定频率)以下的恒磁通变频调速，属了基频(额定频率)以上的弱磁通变频调速，属于开环步进电动机控制系统，主要由等组成。实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：，2)，3)根据计算 机在控制中的应 用方式，把计算机控制2)3)10 .应用于工业控制的计算机主要有：1)7.8.9.1)3)调速方式。调速方式。和系统分为四类:等类型。11.干扰传播途径有二种方式，其中传导耦合方式：干扰信号能量以或的形式，通过金属导体传递。抑制电磁干

21、扰的常用方法有屏蔽、电场屏蔽通常用根据频率特性解释下列滤波器的作用：1)低通滤波器：只让12.13.、合理布局和软件抗干扰技术。的金属材料作屏蔽体，并应保持良通过，而高于受到抑制、衰减，不让通过。通过，而高于转换 C 储电路通过，而高于转换 C 储电路部分。检测环节A换向结构 B名词解释(每小题2分，共10分)信息处理技术、自动控制技术、 检测技术、电力电子技术、1信息处理技术、自动控制技术、 检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。2伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制系统。3闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。逆变器是将直流电变成交流电的电路。SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。二判断题(每小题1分，共10分)1(X) 2 (J) 3 (X) 4 (J) 5 (X) 6 (X) 7 ()()()()三、选择题每小题1分，共40分)串行通信并行通信模拟量输入通道模拟量输出通道数字量输入通道数字量输出通道稳定性和精度电磁式液压式气压式等腰三角波正弦波恒转矩 恒功率环形分配器功率驱动器步进电机计算机软件硬件分配专用环形分配器操作指导控制系统直接控制系统监督计算机控制系统分级计算机控制系统10 .单片机PLC总线工控机电压 电流隔离滤波接