机电一体化复习习题集

1、一、选择题一、选择题 1.机电一体化是机械与（） .自动控制技术有机结合的产物.伺服驱动技术有机结合的产物 . .电子技术有机结合的产物电子技术有机结合的产物.计算机信息处理技术有机结合的产物 2.开发性设计是在既没有参考样板又没有具体设计方案的情形下（） A.对现有系统进行局部更改的设计 B. B.根据抽象原理按系统性能要求进行设计根据抽象原理按系统性能要求进行设计 C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计 C.根据抽象原理进行局部更改的设计 3.适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下（） A.A.对现有系统进行局部更改的设计对现有系统进行局部更改的设计 B.根据抽象原理对系统性能要求进行

2、设计 C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计 D.根据抽象原理进行局部更改的设计 4.变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下（） A.对现有系统进行局部更改的设计 B.根据抽象设计原理对系统性能要求进行设计 C.C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计仅改变现有系统的规格尺寸的设计 D.根据抽象设计原理进行局部更改的设计 5.机电一体化与英文单词（） A.Mechanics 一致 B.Electronics一致 C.MechatronicsC.Mechatronics一致一致 D.Electric-Machine一致 6.柔性化是在生产对象变更需要改变传动机构的动作规律时， （） A.无须改变硬件

3、只改变软件就可以 B.无须改变软件只改变硬件就可以 C.既要改变硬件又要改变软件才行 D.既不改变硬件又不改变软件 二、名词解释题二、名词解释题 1.机电一体化 2.机电一体化技术 3.机电一体化产品 4.机电一体化生产系统 5.开放性 6.开发性设计 7.适应性设计 8.变异性设计 三、简述题三、简述题 1.简答机电一体化系统实现目的功能的内部功能。 2.简述机电一体化的发展趋势。 3.简答机电一体化技术的主要特征。 4.简答机电一体化系统的目的功能。 5.机电一体化系统有哪些基本要素？ 6.机电一体化生产系统由哪几个部分组成？ 7.机电一体化系统设计的原则有哪些？ 8.机电一体化系统的设计

4、类型有哪些？第1 章 机械系统设计 一、选择题一、选择题 1.滚珠丝杠副的传动效率高达0.90 以上，为滑动丝杠副的（） A6 倍0.5 倍34 倍1020 倍 2.滚动直线导轨副的承载能力是平面滚道形式的（） A23 倍13 倍4 倍33 倍 3.常将多轴驱动系统的惯性载荷折算成等效的单轴系统， 并使折算后的单轴系统与 折算前的多轴系统保持（） A.动力性能不变 B.运动性能不变 C.静力性能不变 D.稳态性能不变 4.启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的（） A.负载动量 B.机械能量 C.失动能 D.失动量 5.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( ) A.增加而减小

5、B.增加而增加 C.减小而减小D.变化而不变 6.在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC（） A.越小其硬度系数就越小 B.越大其硬度系数就越小 C.越大其硬度系数就越大 D.大小与其硬度系数无关 7.滚珠丝杆螺母副结构有两类：内循环反向器式和（） A.外循环插管式 B.外循环反向器式 C.内、外双循环 D.内循环插管式 8 就滚珠丝杠副压杆稳定性和临界转速比较， 一端固定一端自由的结构形式 （） A.比一端固定一端游动的低 B.比一端固定一端游动的高 C.与一端固定一端游动相等 D.为最高 9.对步进电动机进给系统中齿轮传动装置进行传动比分配的原则是（） A.最大负载惯量原则 B.最小负载惯量

6、原则 C.最大负载转矩原则 D.最小负载转矩原则 10.据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为( ) i 1 2 A.i2 2 B. i 2 i 1 2 2 C. i 2 i 1 2 D. i 2 i 1 2 11.偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变（） A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙 B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙 C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙 D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙 12.滚动摩擦系数几乎与运动速度无关，其动摩擦力与静摩擦力之差（） A.极大 B.极小 C.为零 D.为无穷大 13.在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的（）

7、A.转动角有关 B.步距角有关 C.失调角有关 D.控制角有关 14.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（） 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 15.齿轮传动机构采取消隙措施，可以消除齿侧间隙及其造成的（） .换向误差.换向死区.换向冲击.换向阻力 16.滚珠丝杠副可以将直线运动变为（） A.旋转运动 B.直线运动 C.螺旋运动 D.正弦运动 17.工作机械的负载特性是工作机械在运行过程中（） A.运行阻力与转速的关系 B.运动质量与转速的关系 C.功率与转速的关系 D.运动惯性与转速的关系 18.负载转动惯量由执行部件以及上面装的夹具、工件或

8、刀具、滚珠丝杠、联轴器 等直线和旋转运动部件的质量或惯量折合到（） A.齿轮轴上的惯量组成 B.输出轴上的惯量组成 C.电动机轴上的惯量组成 D.丝杠轴上的惯量组成 19.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( ) A.增加而减小 B.增加而增加 C.减小而减小D.变化而不变 20.滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有（） A.单圆弧型面和抛物线型面 B.双圆弧型面和椭圆弧型面 C.抛物线型面和椭圆弧型面 D.单圆弧型面和双圆弧型面 21.导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力（） A.上下方向相等但左右不等 B.上下左右各方向大小相等 C.上下方向不相等但左右相等 D.上下左右各方向大小均不相等

9、22.启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的（） A.定位误差 B.系统误差 C.静态误差 D.死区误差 23.在设计滚珠丝杠副时工作（） A.越平稳所选载荷系数越大 B.条件越恶劣所选载荷系数越小 C.条件越恶劣所选载荷系数越大 D.条件情况与载荷系数的选取无关 24.滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时，其接触角随轴向负荷（） A.增大而减小 B.增大而增大 C.减小而增大 D.减小而减小 25.在开环步进电机-丝杠系统中，齿轮副传动装置的传动比大小与系统（） A.丝杠长度有关 B.导轨长度有关 C.丝杠导程有关 D.导轨刚度有关 26.在设计滚动导轨副时滑座的（） A.运

10、动速度越小所选载荷系数越大 B.运动速度越大所选载荷系数越大 C.运动无冲击时所选载荷系数越大 D.运动情况与载荷系数的选取无关 27.滚珠丝杠副为双圆弧型面螺纹滚道时，其接触角（） A.随轴向负荷变化而变化 B.随径向负荷变化而变化 C.不随轴向负荷而变化 D.不随径向负荷变化而变化 28.摩擦力引起的死区误差实质上是在驱动力的作用下，传动机构为克服静摩擦力 而产生的（） A.弹性变形 B.局部变形 C.屈服变形 D.塑性变形 29.在开环步进电机-丝杠系统中，齿轮副传动装置的传动比大小与系统（） A.丝杠长度有关 B.导轨长度有关 C.丝杠导程有关 D.导轨刚度有关 30.摩擦力引起的死区

11、误差实质上是在驱动力的作用下，传动机构为克服（） A.动摩擦力而产生的弹性变形 B.静摩擦力而产生的弹性变形 C.惯性力而产生的弹性变形 D.负载力而产生的弹性变形 31.在设计滚动导轨副时其滑座的（） A.运动速度越小所选载荷系数越大 B.运动速度越大所选载荷系数越小 C.运动情况与载荷系数的选取无关 D.运动速度越大所选载荷系数越大 32.计算齿轮传动系统时非随机载荷的采用（） A.方和根综合法 B.回归分析综合法 C.峰值综合法 D.正交实验法 33.机电一体化系统中的齿轮传动可以实现（） A.刚度匹配 B.阻尼比匹配 C.频带宽度匹配 D.脉冲当量匹配 34.齿轮传动系统的最佳总传动比

12、是（）的传动比 A.负载加速度最小或负载等效转矩最大 B.负载加速度最大或负载等效转矩最小 C.负载加速度最大或负载等效转矩最大 D.负载加速度最小或负载等效转矩最小 34.为了提高齿轮传动系统度精度，并使机构紧凑，各级传动比（） A.应按“前大后小”次序分配 B. 应按“前小后大”次序分配 C. 必须相等 D.应与伺服系统匹配 二、名词解释题二、名词解释题 1.失动量 2.等效负载转矩 3.死区误差 4.丝杠副的轴向间隙 5.载荷的类比法 6.载荷的计算法 7.等效负载转动惯量 8.滚珠丝杆螺母副的传动刚度 9.峰值综合负载 10.方和根综合负载 11.最佳总传动比 12.压电晶体的逆压电效

13、应 三、简述题三、简述题 1.简述机电一体化传动机构对系统性能的影响。 2.简述缩短传动链，提高传动与支承刚度的方法。 3.简述机电一体化传动机构转动惯量对系统性能的影响。 4.在设计中具体采取什么措施确保机械系统的传动精度和工作稳定性？ 5.齿轮传动副的消隙方法有哪些？ 6.简述机电一体化传动机构刚度对系统性能的影响。 7.转动惯量对传动系统有哪些影响？ 8.为减小机械系统的传动误差，可采用哪些结构措施？ 四、综合应用题四、综合应用题 1.丝杠螺母驱动系统如题1 图所示， 已知工作台的质量 m=200Kg， 丝杠螺距 Ph=5mm, 丝杠长度 L=0.8m，中径为 d=30mm，材料密度为

14、7.8103Kg / m3，齿轮齿数分 别为 z120，z245，模数 m2mm，齿宽 b20mm。试求折算到电机轴上的总等 效惯量J e。 题 1 图 2.已知平均载荷 Fm3600N，丝杠工作长度L1.25m，平均转速nm120r/min，每 天开机 6h，每年 250 个工作日计，要求工作10 年以上。丝杠材料为CrWMn 钢，滚 道硬度为 5862HRC，丝杠传动精度要求为0.03mm。假设丝杠为D 级精度，各计 算系数如题 2 表所示，试计算数控机床工作台用滚珠丝杠副的额定动载荷。 题 2 表 滚珠丝杠副的计算载荷系数表 载荷性质 载荷系数 K F 硬度 HRC 硬度系数 K H 精

15、度等级 精度系数 K A 无冲击平稳运转 11.2 58 1.0 C、D 1.0 55 1.11 E、F 1.1 一般运转 1.21.5 50 1.56 G 1.25 45 2.4 有冲击和振动运转 1.52.5 40 3.85 H 1.43 3.数控机床伺服进给系统如题 3 图所示，已知系统脉冲当量0.005mm，步进电 动机的步距角 15，滚动丝杠导程P h6mm。试求系统中伺服电动机的每转脉 冲数以及对减速齿轮装置按最小负载惯量原则进行传动比分配。 水平 水平 mA 4 电动机 丝杠 3 2 题17图 题 3 图 数控车床纵向进给传动链简图 4.设所选用的滚珠丝杠的工作长度L1.25m；

16、丝杠小径 d145.63mm，取弹性模量 E2.06105 MPa，滚珠丝杠的轴向工作载荷为F 3600N，根据题 4 表的参数对 该滚珠丝杠副作稳定性验算。 题 4 表 滚珠丝杠副的稳定性系数表 支承方式一端固定一端自 有关系数由（F-O） S 34 2 1.875 一端固定一端游 动（F-S） 2.53.3 2/3 3.927 两端固定（F-F） 4.730 f c 5.有一开环控制数控车床的伺服进给传动链如题 5 图所示，步进电动机的步距角 1.5，滚动丝杠导程P h6mm，系统脉冲当量 0.005mm。试求： 1）系统的减速传动比；2）按最小负载惯量原则来分配各级齿轮副的传动比。 题

17、5 图 数控车床纵向进给传动链简图 6.开环控制数控车床的伺服进给系统的工作台及刀架质量 m300kg，导轨摩擦系 8 数f 0.2，丝杠螺母机构的最小综合拉压刚度K 0min 1.2410 N m，最大综 8 合拉压刚度 K 0max 2.0610 N m 。要求：系统脉冲当量0.005mm，定位精度 0.01mm。试校验： （1）系统的死区误差； （2）系统刚度变化引起的定位误差。 7.数控伺服进给系统丝杠螺母机构的最小综合拉压刚度为1.2410 N m， 最大综 合拉压刚度为2.0610 N m，其工作台及刀架质量为 300kg。设导轨摩擦系数 为 0.2，若要求系统脉冲当量 0.005

18、mm，定位精度0.01mm，试验算： （1）系统能 否满足单脉冲进给要求； （2）系统刚度能否满足定位精度要求。 8.开环控制数控伺服进给系统的工作台及刀架质量 m300kg，丝杠螺母机构的最 88 小拉压刚度K 0min 1.2410 N m， 最大拉压刚度K 0max 2.0610 N m, 丝 8 8 4 杠最低扭转刚度K T min 1.910 N m/rad,丝杠质量m s 27.6kg，折算到丝 2 杠轴上系统的总当量转动惯量为J sd 0.0583kg m 。试计算系统固有频率。 第第 2 2 章章 检测系统设计检测系统设计 一、选择题一、选择题 1.数字式传感器检测系统的传感器

19、输出信号为（） A.模拟信号 B.电流信号 C.电压信号 D.增量码信号 2.频率调制是让一个高频载波信号的频率随（） A.调制信号而变化的过程 B.调幅信号而变化的过程 C.载波信号而变化的过程 D.调频信号而变化的过程 3.滤波器的截止频率是指滤波器的幅频特性值等于（） A. 2K所对应的频率 B. K C. K 2 所对应的频率 2 所对应的频率 D.2K所对应的频率 4.光栅栅距为.mm，则经过四细分后，每个计数脉冲代表的位移量为（） .mm.mm.mm.mm 5.当传感器的输出信号是电参量形式时， 需要采用基本转换电路将其转换成 （） A.电压量后再送入后续检测电路 B.电容量后再送

20、入后续检测电路 C.电感量后再送入后续检测电路 D.电阻量后再送入后续检测电路 6.小信号双线变送器是将现场微弱信号转化为420mA 的标准电流输出， 然后通过 一对双绞线传送信号以（） A.实现强电信号与弱电信号的隔离 B.实现信号和电源的一起传送 C.实现信号的幅度线性调制与解调 D.实现信号的脉宽调制与解调 7.调频波的解调可以先将调频波变换成（） A.调幅波后进行幅值检波 B.调频波后进行幅值检波 C.调频调幅波后进行幅值检波 D.调相调幅波后进行幅值检波 8.旋转变压器转子相对定子的位置通过测量出转子绕组中的感应电动势（） A.相位来确定 B.频率来确定 C.幅值来确定 D.脉宽来确

21、定 9.当传感器的输出信号是电参数形式时， 需要采用基本转换电路将其转换成 （） A.电阻形式 B. 电容形式 C.脉冲形式 D.电量形式 10.线性调幅就是让载波的（） A.幅值随调制信号按线性规律变化 B.频率随调制信号按线性规律变化 C.相位随调制信号按线性规律变化 D.阻尼比随调制信号按线性规律变化 11.绝对值检测电路的特点是将交变的（） A.连续信号变换为离散信号 B.直流信号变换为交流信号 C.双极性信号变换为单极性信号 D.模拟信号变换为数字信号 12.旋转变压器的鉴相工作方式是根据旋转变压器转子绕组中感应电动势（） A.频率来确定被测位移大小的方式 B.相位来确定被测位移大小

22、的方式 C.幅值来确定被测位移大小的方式 D.脉宽来确定被测位移大小的方式 13.将传感器输出信号的电参数形式的信号转换成电量形式信号需要采用（） A.闭环控制电路 B.反馈控制电路 C.基本转换电路 D.功率放大电路 14.隔离放大器的信息传递可以通过（） A.电阻直通实现 B.电桥整流实现 C.放大电路实现 D.磁路实现 15.滤波器的截止频率是指滤波器的幅频特性值等于（） A. 2K所对应的频率 B.K C. K 2 所对应的频率 2 所对应的频率 D.2K所对应的频率 16.旋转变压器的鉴幅式工作方式是通过检测转子绕组中感应电动势的（） A.相位来确定被测位移大小的方式 B.频率来确定

23、被测位移大小的方式 C.幅值来确定被测位移大小的方式 D.脉宽来确定被测位移大小的方式 17. n 细分是指使传感器的输出变化（） A.1/(n+1) 周期时计一个数 B.1/n 周期时计一个数 C.n 周期时计一个数 D.n1 周期时计一个数 18.共模抑制比就是（） A.共模增益与差模增益之比 B.闭环增益与开环增益之比 C.开环增益与闭环增益之比 D.差模增益与共模增益之比 19.解调就是从已调制波中恢复（） A.调制信号过程 B.调幅信号过程 C.载波信号过程 D.调频信号过程 20.电压跟随器的输出电压( ) A.大于输入电压 B.大于等于输入电压 C.等于输入电压 D.小于输入电压

24、 21.模拟式传感器检测系统的传感器输出信号为（） A.数字信号 B.模拟信号 C.离散信号 D.脉冲信号 22.调幅就是用调制信号去控制高频（） A.输入信号的幅度 B.输出信号的幅度 C.载波信号的幅度 B.干扰信号的幅度 23.电压比较器是以（） A.数字量为输入， 模拟量为输出的电路 B.模拟量为输入， 数字量为输出的电路 C.电压量为输入， 电流量为输出的电路 D.电流量为输入， 电压量为输出的电路 24.旋转变压器在结构上其定子和转子之间空气间隙内磁通为（） A.正弦分布规律 B.尖脉冲分布规律 C.矩形波分布规律 D.直线分布规律 25.调制就是使缓变信号驾驭在（） A.调制信号

25、上以便于放大和传输 B.调幅信号上以便于放大和传输 C.载波信号上以便于放大和传输 D.调频信号上以便于放大和传输 26.滤波器的带宽是指滤波器两（） A.固有频率之间的频率范围 B.截止频率之间的频率范围 C.谐振频率之间的频率范围 D.穿越频率之间的频率范围 27.若光栅栅距为.mm， 则经过四细分后， 每个计数脉冲代表的位移量为 （ .mm.mm.mm.mm 28.光栅信号的四细分电路中的整形电路是将正弦波转换成（） A.频率相同的脉冲 B.频率相同的矩形波 C.相位相同的脉冲 D.相位相同的矩形波 29.测量放大器的目的是检测并放大叠加在（） A.高共模电压上的微弱信号 B.差模电压上

26、的微弱信号 C.输入电压上的微弱信号 D.耦合电压上的微弱信号 30. 直流测速发电机输出的是与转速() 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 31.是低通滤波器的为（） A B ） C D 32.某光栅的条纹密度是 100 条/mm，光栅条纹间的夹角=0.001 孤度，则莫尔条 纹的宽度是（） A.100mmB.20mm C.10mm D.0.1mm 二、名词解释题二、名词解释题 1.包络检波 2.旋转变压器的鉴相工作方式 3.滤波器的截止频率 4.小信号双线变送器 5.莫尔条文 6.增量式编码器 7.调频与解调 8.低通滤波器 三、简述题三

27、、简述题 1.试按滤波器的选频作用对滤波器进行分类。 2.信号的调制与解调有哪些类型。 3.试用旋转变压器的数学表达式说明其鉴相工作方式。 4.简答莫尔条纹的特点。 5.简述对测量放大电路的性能要求。 6.试用旋转变压器的数学表达式说明其鉴幅工作方式。 7.简述调制与解调的一般应用场合。 8.隔离放大器的应用场合主要有哪些？ 四、综合应用题四、综合应用题 1.试分析题 36 图(a)所示二极管解调器在输入电压如题 1 图(b)所示波形时的工作 原理，并画出输出电压波形图。 (a) (b) 题 1 图 2.一阶有源低通滤波器电路原理如图所示，试求： （1）滤波器的输入与输出之间的传递函数关系；

28、（2）通频带增益和截止频率。 题 2 图 3.已知某一线性电位器的测量位移原理如题 3 图所示。若电位器总电阻R=2k， 电刷位移为x时的相应电阻Rx=1k，电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为RL。 (1)已测得输出电压Vo=5.8V，求负载电阻RL。(2)试计算此时的测量误差。 题 3 图 4.一阶有源低通滤波器电路原理如图所示，试求： （1）滤波器的输入与输出之间的传递函数关系； （2）通频带增益及截止频率。 5.已知低通滤波电路如题5 图所示，电阻R500、电容C=0.05F，试计算滤波 器的上截止频率。 题 5 图 6.试分析题 6 图 a 所示电路，由交流信号（如图 b 所示）

29、还原成直流信号的解调原 理，并画出输出电压波形图。 （a）（b） 题 6 图 7.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如题7 图所示，已知工作台的行程 L=250mm,丝杠导程Ph=4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为 0.005mm，采用高速端测量方法， 试确定旋转编码器的每转脉冲数。 （忽略齿轮和丝 杠的传动误差） 题 7 图 8.试分析题 8 图 a 所示相敏检波电路的工作原理， 并画出输出电压波形图。 己知输 入信号及控制信号见题 8 图 b 所示。 （a）（b） 题 8 图 9.采样保持电路如题 9 图所示，试分析其工作原理。 题 9 图 10.如图所示电路为何种电

30、路？当输入信号us 与 Uc 的波形如图所示时， 画出 uo 在 加电容 C 前后的波形。 （8 分） 10k 10k 10k + us - - + + N uA V2 V1 10k 5k - 10k C + + N uo Uc Uc 11.如图所示电路为何种放大电路？写出输出电压uo 与输入电压 ui1、ui2 之间的 ui1 + + N- 1 uo120k 100k IR 10k 100k - uo + N+ 3 - ui2 + + N 2 100k uo220k 100k 关系式，并说明该电路的主要特点。 （10 分） 12电路如图所示，试画出其电压传输特性曲线，要求标出有关数值。设 A

31、 为理想 运算放大器。 UREF (+4V) u I R1 10k R2 30k A R uO UZ= 6V VDZ 1313 在如图所示电路中， 已知 A 为理想运算放大器， 其输出电压的最大值为12.7V； 二极管 VD 的正向导通电压UD0.7V。试画出该电路的电压传输特性图。 VD R UREF (+4V) u I R AuO 第第 3 3 章章 控制系统设计控制系统设计 一、选择题一、选择题 1.二阶系统瞬态响应稳定收敛的条件必须是阻尼比（） A.小于零 B.等于零 C.大于零 D.小于等于零 2.采样信号将在高频部分重现连续信号的频谱，但其幅值为（） A.连续信号频谱的 1/T 倍

32、 B.数字信号频谱的 1/T 倍 C.调制信号频谱的 1/T 倍 D.解调信号频谱的 1/T 倍 3.s 平面的右半部分在 z 平面上的映射为（） A.单位圆内的区域 B.单位圆外的区域 C.半径为 1 的单位圆 D.整个 z 平面 4.最少拍控制系统是在最少的几个采样周期内达到在（） A.采样时刻前输入输出无差的系统 B.采样时刻后输入输出无差的系统 C.采样时刻间输入输出无差的系统 D.采样时刻输入输出无差的系统 5.采样信号是把时间上连续的信号变成时间上离散的（） A.连续信号的过程 B.数字信号的过程 C.调制信号的过程 D.解调信号的过程 6.控制系统极点在 z 平面单位圆内时，对应

33、的暂态响应是（） A.衰减或振荡衰减的 B.发散或振荡发散的 C.不变或等幅振荡的 D.衰减或等幅振荡的 7.带死区的 PID 控制系统的误差死区宽度为E0，当e（n） E0时取 e（n） 0，则控制器（） A.输出量为零 B.输出量为无穷大 C.输入量为零 D.输入量为无穷大 8.为保证闭环数字控制系统的稳定性， （） A.1（z）的零点必须包含有 G（z）的不稳定极点 B.1（z）的极点必须包含有 G（z）的不稳定极点 C.（z）的零点必须包含有G（z）的不稳定极点 D.（z）的极点必须包含有G（z）的不稳定极点 9.采样信号频谱只是在高频部分重现原连续信号频谱， 且相邻两个频谱之间不重叠

34、 的条件是（） A.s2max B.smax C.smax D.s2max 10.脉冲传递函数是输出采样信号的（） A.z 变换与输出采样信号的z 变换之比 B.z 变换与输入采样信号的z 变换之比 C.拉氏变换与输出采样信号的拉氏变换之比 D.拉氏变换与输入采样信号的拉氏变换之比 11.最少拍数字控制系统满足对系统稳态误差要求就是在典型输入信号作用下，系 统的稳态误差（） A.e（n） B.e（n）0 C.e（n）e（kT） D.e（n）常数 12.为保证闭环数字控制系统的稳定性， （） A.1（z）的零点必须包含 G（z）的所有不稳定零点 B.1（z）的极点必须包含 G（z）的所有不稳定零

35、点 C.（z）的零点必须包含 G（z）的所有不稳定零点 D.（z）的极点必须包含 G（z）的所有不稳定零点 13.采样信号频谱相邻的两个频谱之间将产生重叠引起畸变是因为（） A.s2max B.smax C.smax D.s2max 14.采用 z 反变换可将 z 变换函数反求出原来的（） A.连续函数 B.采样函数 C.传递函数 D.复变函数 15 .s 平面的虚轴在 z 平面上的映射为（） A.单位圆内区域 B.单位圆外区域 C.单位圆周线 D.整个 z 平面 16.积分分离式 PID 控制系统最大允许偏差值为E0， 当e （n） E0时采用 （） A.PI 控制器控制系统 B.PD控制器

36、控制系统 C.PID 控制器控制系统 D.P 控制器控制系统 17.采样信号变成连续信号必须经过（） A.解调器和保持器后才能完成 B.调制器和保持器后才能完成 C.A/D 转换器和保持器后才能完成 D.D/A 转换器和保持器后才能完成 18.s 平面的左半部分在 z 平面上的映射为（） A.单位圆内区域 B.单位圆外区域 C.半径为 1 的单位圆 D.整个 z 平面 19.积分分离式 PID 控制系统最大允许偏差值为E0， 当e （n） E0时采用 （） A.PI 控制器控制系统 B.PD控制器控制系统 C.PID 控制器控制系统 D.P控制器控制系统 20.最少拍数字控制系统满足最快速达到

37、稳态要求就是系统（） A.（z）趋近于零的拍数为最少 B.G（z）趋近于零的拍数为最少 C.E（z）趋近于零的拍数为最少 D.1（z）趋近于零的拍数为最少 21.过渡过程结束后控制系统的输出量只与（） A.输入量有关 B.反馈量有关 C.输出量有关 D.状态量有关 22.对连续时间信号离散化是由采样/保持电路和（） A.解调器来实现 B.调制器来实现 C.A/D 转换器来实现 D.D/A 转换器来实现 23.采样信号的 z 变换与采样信号的拉普拉斯变换之间的映射关系为（） A.ze B.se C.ze D.se sTzT-sTzT 24.控制系统极点在 z 平面单位圆外时，对应的暂态响应是（）

38、 A.衰减或振荡衰减的 B.发散或振荡发散的 C.不变或等幅振荡的 D.衰减或等幅振荡的 25.连续信号经过采样之后可得到时间上（） A.连续的信号 B.离散的信号 C.随机的信号 D.振动的信号 26.控制系统极点在 z 平面单位圆上时，对应的暂态响应是（） A.衰减或振荡衰减的 B.发散或振荡发散的 C.不变或等幅振荡的 D.衰减或等幅振荡的 27.最少拍无纹波控制系统的闭环传递函数（z）的零点必须包含 G（z）在 z 平 面上的（） A.单位圆外零点 B.单位圆内零点 C.单位圆上零点 D.所有零点 28.带死区的 PID 控制系统的误差死区宽度为E0，当e（n）E0时采用（） A.PI

39、 控制器控制系统 B.PD 控制器控制系统 C.PID 控制器控制系统 D.P 控制器控制系统 29.采样信号的频谱在幅值上是原连续信号频谱的（） A.T 倍 B.1/T 倍 C.1 倍 D.0.5 倍 30.数字控制器 D（z）物理可实现就是要求数字控制器算法中不允许出现（ A.对未来时刻的信息要求 B.对过去时刻的信息要求 C.对现在时刻的信息要求 D.不确定性的信息要求 31.采样就是把时间连续的信号变成一连串不连续的（） .脉冲时间序列过程.振荡时间序列过程 .方波时间序列过程.锯齿波时间序列过程 32.采样信号能够无失真地恢复到原连续信号的条件为（） A.s2max B.smax C

40、.smax D.s2max 二、名词解释题二、名词解释题 1.最少拍控制系统 2.保持器 3.数字控制器 D（z）物理可实现 4.信号的采样 5.采样系统的动态特性 6.脉冲传递函数 7.最少拍无纹波控制系统 8.采样信号的复原 三、简述题三、简述题 1.试述带死区的 PID 数字控制调节原理。 2.当二阶系统随阻尼比变化时其极点在复平面上将怎么变化？ 3.简述采样控制系统的闭环极点对系统性能的影响。 ） 4.试述积分分离式 PID 数字控制调节原理。 5.分析系统的阻尼比对系统的性能影响。 6.简述利用直接数字设计法设计最少拍控制系统的具体要求。 7.说明比例微分控制的调节作用。 8.说明比

41、例积分控制的调节作用。 四、综合应用题四、综合应用题 1.求下列拉氏变换所对应的z 变换 (1)G(s) s 2 s(s 1) s21 (2)G(s) 2s (s 3) 2.求函数X(s) s 2 的 Z 变换。 2 s 3.求X(z) az 1 ， （ z a ）的 Z 反变换。 z a z 的 Z 反变换。 (z 2)(z 5) 4.求函数X(z) 5.试求下列各式的 z 反变换 z(1eaT) z 2 G(z) (1)G(z) (2) aTz(z 1) (1 z)(z e) 6、求下图所示系统的脉冲传递函数 D(z)=C(z)/R(z). 第第 4 4 章章 机电一体化接口设计机电一体化

42、接口设计 一、选择题一、选择题 1.对多路转换开关的基本要求是（） A.导通电阻小而开路电阻大 B.导通电阻大而开路电阻小 C.导通电阻小且开路电阻也小 D.导通电阻大且开路电阻也大 2. A/D 转换器 MC14433 的被测最大输入电压为（） A. 19.99mV B. 199.9mV C. 19.99V D. 199.9V 3.整形电路是将混有毛刺之类干扰输入的双值逻辑信号或前后沿不合要求的输入 信号整形为接近理想状态的（） A.正弦波并变换为相应形状的脉冲信号 B.正弦波并变换为相应频率的幅值信号 C.矩形波并变换为相应形状的脉冲信号 D.矩形波并变换为相应幅值的脉冲信号 4.多路转换

43、开关型号为（） A.ADC0809 B.DAC0832 C.MC14433 D.AD7501 5.A/D 转换器 MC14433 的输出线 DS11 且 Q30、Q00 时，输出转换结果状态为 （） A.千位数 0 B.千位数 1 C.输出结果为正 D.输出结果为负 6.D/A 转换器 0832 的单缓冲工作方式的控制信号线状态为（） A.WR2 1， XFER 0 B.WR2 0， XFER 1 C.WR2 0， XFER 0 D.WR2 1， XFER 1 7. ADC0809 是将（） A.连续信号变为离散信号的采样开关 B.离散信号变为连续信号的保持器 C.模拟信号变为数字信号的转换器

44、 D.数字信号变为模拟信号的转换器 8.D/A 转换器 0832 的单缓冲工作方式控制信号状态为（） XFER 0 B.WR2 WR1WR， XFER 0 A.WR2 WR11， XFER 1 D.WR2 WR1WR， XFER 1 C.WR2 WR1 0， 9.对多路转换开关基本要求是（） A.交叉干扰小且切换速度慢 B.导通电阻小切换速度慢 C.导通电阻大且切换速度快 D. 交叉干扰小且切换速度快 10.若把 A/D 转换器 MC14433 的 DU 引脚与 EOC 引脚相连接，则（） A.每次 A/D 转换结束后自动启动新的转换 B.每次 D/A 转换结束后自动启动新的转换 C.A/D

45、转换结束后自动输出千位数 D.D/A 转换结束后自动输出千位数 11.双缓冲式工作方式是当各 DAC0832 的数据已分别存入各自的寄存器后，输出多 个模拟信号的控制线状态为（） A.所有 D/A 的WR2 1和XFER 0 B.所有 D/A 的WR2 0和XFER 1 C.所有 D/A 的WR2 0和XFER 0 D.所有 D/A 的WR2 1和XFER 1 12.AD7521 是将（） A.连续信号变为离散信号的采样开关 B.离散信号变为连续信号的保持器 C.模拟信号变为数字信号的转换器 D.数字信号变为模拟信号的转换器 13.A/D 转换器 MC14433 的输出线 DS11 且 Q31

46、、Q00 时，输出转换结果状态 为（A） A.千位数 0 B.千位数 1 C.输出结果为正 D.输出结果为负 14.DAC1230 是将（） A.连续信号变为离散信号的采样开关 B.离散信号变为连续信号的保持器 C.模拟信号变为数字信号的转换器 D.数字信号变为模拟信号的转换器 15.DAC0832 的直通式接口的控制状态为：（） ，ILE 1 A.CS WR2 WR1 XFER 1 B.CS WR2 WR1 XFER 0，ILE 1 ，ILE 0 C.CS WR2 WR1 XFER 1 D.CS WR2 WR1 XFER 0，ILE 0 16.A/D 转换器 MC14433 的输出线 DS1

47、1 且 Q30、Q01 时，输出转换结果状态 为（） A.输入欠量程 0 B.输入过量程 C.输出结果为正 D.输出结果为负 17.开关转换电路在换向过程中一般是（） A.导通延迟时间长，截止延迟时间短 B.导通延迟时间短，截止延迟时间长 C.导通延迟时间长，截止延迟时间长 D.导通延迟时间短，截止延迟时间短 18.DAC0832 是将（） A.连续信号变为离散信号的采样开关 B.离散信号变为连续信号的保持器 C.模拟信号变为数字信号的转换器 D.数字信号变为模拟信号的转换器 19.A/D 转换器 MC14433 在一次转换结束后其 EOC 引脚将输出一个宽为（） A.2 个时钟周期的负脉冲

48、B.1/2 个时钟周期的负脉冲 C.2 个时钟周期的正脉冲 D.1/2 个时钟周期的正脉冲 20. A/D 转换器 ADC0809 的模拟输入通道的量程为（） A.010V B.05V C.010mv D.05mV 21.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（） A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人 22.A/D 转换器 MC14433 的输出线 DS21 时，转换输出的结果 Q3Q2Q1Q0 表示数的 （） A.个位 BCD 码 B.十位 BDC 码 C.百位 BCD 码 D.千位 BCD 码 23.计算机控制系统中可以采用（） A.微分电路抑制干扰的影响 B.滤波

49、电路抑制干扰的影响 C.放大电路抑制干扰的影响 D.数/模转换电路抑制干扰的影响 24.PI 调节器由于有积分调节功能使系统具有积累保持特性，故能（） A.提高系统的稳定性 B.消除系统的静态误差 C.提高系统的响应快速性 D.增大系统的超调量 二、名词解释题二、名词解释题 1.信号的同步触发 2.整形电路 3.尖峰 4.信号的异步触发 5.开关（数字）量输入通道 6.模拟量输入通道 7. A/D 转换器 8.D/A转换器 三、简述题三、简述题 1. 简述 D/A 转换器的主要特性。 2.简述在 D/A 转换时产生尖峰的原因。 3.对多路转换开关有哪些基本要求？ 4.简述接口电路的主要任务。

50、5.在进行过程输入通道设计时，应考虑的哪些问题？ 6.简答过程输入输出通道类型。 7.简述 CPU 对开关量输入信号的处理形式。 8.D/A 转换器 0832 有哪些工作方式？ 四、综合应用题四、综合应用题 1.单片机（8031）与 DAC0832 芯片如图所示，若 D/A 转换器工作于单缓冲方式。 （1）画出电路的连接图； （2）设计 D/A 转换程序。 2.DAC1230 与单片机 8031 的接口电路如题 2 图所示，图中地址及控制逻辑如题 2 表所示，试编制电路的接口程序。 题 2 图 DAC1230 与单片机 8031 的接口电路 题 2 表 地址 8000H 8001H 8002H

51、 第第 5 5 章章 伺服系统设计伺服系统设计 一、选择题一、选择题 1.单向晶闸管从阻断到导通的条件必须是（） A.阳极加正向电压 B.控制极加正向电压 C.阳极和控制极加正向电压 D.阴极和控制极加正向电压 控 制 方 式 I/O 写 I/O 写 I/O 写 功能 输入 DI4DI11 输入 DI0DI3 DAC刷新输出 2.由伺服系统组成元件本身的误差及干扰信号所引起的系统输出量对输入量的偏 差是伺服系统的（） A.累积误差B.动态误差 C.稳态误差 D.静态误差 3.影响直流伺服电动机机械特性的因素有（） A.功放内阻 B.负载变动 C.电枢电压 D.空载转速 4.PWM 指的是（）

52、A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制器 D.可编程控制器 5.步进电动机步距角的计算公式为（） 36001800900450 A. B. C. D. kmzkmzkmzkmz 6.单向晶闸管驱动阻性负载时其导通角与控制角之间的关系为（） A.0 B./2 C. D.2 7.直流伺服电动机的调节特性是负载力矩为常数的情况下电动机的转速与（） A.负载转矩之间的关系 B.负载功率之间的关系 C.电枢控制电压之间的关系 D.定子激磁电压之间的关系 8.决定步进电动机转速大小的是各相绕组的（） .通电相位.通电幅值.通电频率.通断电频率 9.异步电机的变频调速控制，在频率从工频以下是按（） .

53、恒压频比控制方式的恒转矩调速.弱磁升速控制方式的恒转矩调速 .恒电动势频率比控制方式的调速.转速、电流双闭环控制方式的调速 10.单向晶闸管一导通控制极就失去作用，其断开条件是流过晶闸管电流（） A.大于保持晶闸管截止的维持电流 B.大于保持晶闸管导通的维持电流 C.小于保持晶闸管截止的维持电流 D.小于保持晶闸管导通的维持电流 11.伺服系统的稳定性是系统在受到外界干扰或输入指令作用时，其输出响应的过 渡过程随时间的（） A.增加而增加 B.增加而衰减 C.增加而等幅振荡 D.增加而不变 12.双闭环直流调速系统在转速PI 调节器不饱和的稳态下系统的（） .转速误差为 0.转速为 0.电流误

54、差为 0.电流为 0 13.交流伺服电动机在工频以上维持定子电压为额定值采用（） A.维持励磁磁通不变的恒转矩调速控制 B.降低频率增大磁通的恒功率调速控制 C.增加频率减小磁通的恒功率调速控制 D.维持磁通不变的恒压频比的调速控制 14.对四齿转子的三相步进电动机进行单双相通电，则其步距角为（） A.15 B.22.5 C.30 D.45 15.直流伺服电动机的机械特性是指控制电压恒定时，电动机转速随（） A.转绕组子电压变化的关系 B.转子绕组电流变化的关系 C.负载转矩变化的关系 D.负载功率变化的关系 16.影响直流伺服电动机调节特性的因素有（） .功放内阻.负载随转速变动.电枢电压.

55、空载转速 17.转速调节器 ASR 和电流调节器 ACR 采用 PI 电路是为了（） A.提高系统的稳定性 B.减小系统的超调量 C.消除系统静差并提高系统的快速响应性 D.消除系统的动态误差 18.直流伺服电动机的电枢电压控制就是控制电枢绕组电压来控制电动机的转速和 输出转矩，但其（） A.定子磁场保持不变 B.转子磁场保持不变 C.气隙磁场保持不变 D.定子和转子磁场均保持不变 19.决定步进电动机转速大小的是各相绕组的（） 。 A.通电相位 B.通电幅值 C.通电频率 D.通断电频率 20.逆变器的输出电压基波频率由（） .控制电路三角波频率决定.变频器供电电压频率决定 .逆变器供电电压

56、频率决定.控制电路参考电压频率决定 21.转速、电流双闭环调速系统在转速调节器处于饱和时，系统为（） A.电流无静差系统 B.电压无静差系统 C.负载力矩无静差系统 D.转速无静差系统 22.直流伺服电动机的励磁磁场控制是通过改变励磁电流的大小来改变（） A.定子电压而控制其转速的 B.转子电压而控制其转速的 C.定子磁场而控制其转速的 D.转子磁场而控制其转速的 23.动态响应过程结束后伺服系统输出量对输入量的偏差称为伺服系统的（） A.累积误差 B.动态误差 C.稳态误差 D.静态误差 24.转速、电流双闭环调速系统在转速调节器不饱和时，系统为（） A.电流无静差系统 B.电压无静差系统 C.负载力矩无静差系统 D.转速无静差系统 25.逆变器的二极管整流器是将（） A.直流电变换成交流电的装置 B.交流电变换成直流电的装置 C.正弦波信号调制成方波信号 D.方波信号解调成正弦波信号 26.直流伺服电动机转矩变化所引起的转速变化越大，则其（） A.机械特性越硬 B.机械特性越软 C.