4月全国机电一体化系统设计自考试题及答案解析
机电一体化系统设计试题及其规范标准答案
机电一体化系统设计试题及其规范标准答案《机电一体化技术》试卷（一）考试方法：闭卷考试时间12 0分钟共2页第1页一、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）1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：_内旋换和外循环2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括_________________ , __________ ,3. 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4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角0 =0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是___________________________ 。
5. 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。
6. 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________________________________________________ 。
8. 累计式定时器工作时有___________________________________________________________ 。
9. 复合控制器必定具有 _____________________________________ 。
10. 钻孔、点焊通常选用___________________________________________ 类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）1. 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2. 加速度传感器的基本力学模型是（）A.阻尼一质量系统B.弹簧一质量系统C.弹簧一阻尼系统D.弹簧系统3. 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4. 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. 2051C. PLCD. DSP5. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分。
2002-2013年机电一体化系统设计自考历年真题及答案_图文
第 1 页第 2 页第 3 页第 4 页2012年4月机电一体化系统设计一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)1．用于承载、传递力和运动的模块是【A】A．机械受控模块B．驱动模块C．接口模块D．微计算机模块2．导轨副用于引导运动部件的走向，某配对导轨面具有相同记性装置，利用同型相斥原理使两导轨面脱离接触，该导轨属于【D】A．滑动导轨B．液体静压导轨C．气浮导轨D．磁浮导轨3．滚珠丝杠螺母副一般采取消除间隙和适当预紧的措施，主要方法有四种，其中最简单、尺寸最紧凑，且价格低廉的调整方法是【D】A．双螺母齿差式B．双螺母螺纹式C．双螺母垫片式D．单螺母变位导程自预紧式4．能消除零位输出和偶此非线性项，抵消共模误差，减少非线性，这种传感器性能改善措施是【B】A．平均技术B．差动技术C．开环技术D．闭环技术5．下列措施中能够减小直流伺服电动机机电时间常数的是【C】A．增加等效转动惯量B．增加电枢回路电阻C．附加速度负反馈D．减小电动机转矩系数分析：机电时间常数Tm=（Ra*J）/（Kt*Ke）。
与机电时间常数Tm正比的是等效转动惯量J和电枢回路电阻Ra，因此增加它们不行，与Tm反比是电动机转矩系数Kt和电动机反电动势系数Ke。
因此只有C正确。
6．在小功率的PWM伺服放大器中，主回路经常使用的VDMOS代替IGBT，其中VDMOS的含义是【A】A．功率场效应管B．功率晶体管C．绝缘栅晶体管D．静电感应晶体管分析：书上没找到有关描述。
不过MOS管是场效应管，因此只有A合适。
上网查了一下，正确。
第 5 页7．PID控制器中，I的含义是【B】A．比例B．积分C．微分D．前馈8．在具有位置换的全闭环交流伺服系统中，取自伺服电动机轴上编码器的反馈通道构成【B】A．位置环B．速度环C．电流环D．转矩环分析：“全闭环”是关键。
在书上235页，容易忽略。
9．满足中等性能要求的西门子S7系列模块化小型的PLC是【C】A．SIMATIC S7--200PLC B．SIMATIC NET C．SIMATIC S7--300PLCD．SIMATIC S7--400PLC10．设计梯形图时，串联一个动断触点0.00对应的助记符语句是【D】A．LD 0.00 B．LD NOT 0.00 C．AND 0.00 D．AND NOT 0.00分析：“动断触点”是关键语，就是常闭触点，动作以后才断开。
2002-2011年机电一体化系统设计自考历年真题及答案
第 1 页第 2 页第 3 页第 4 页第 5 页第 6 页第 7 页第 8 页第 9 页二、简答题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）11、处理“机”与“电”关系采用哪些设计思想？12、机电一体化设计过程包括哪些内容？13、试说明液体动压支承的工作原理。
第 10 页14、什么是直流伺服电动机？它有怎样的工作特点？15、永磁式步进电动机的结构及特点是什么？16、步进电动机的单、双极性驱动电路，各自的特点是什么？适用范围是什么？17、半闭环控制系统的定义及特点是什么？18、数控机床通常采用插补器生成运动控制指令，其中插补的概念是什么？第 11 页第 12 页24、某他励直流电动机，电枢电阻为0.4Ω,额定电压为220V ，额定电流为40A ，额定转速为1000r/min,负载转矩为恒转矩负载，大小为额定转矩的一半，求此时电动机在额定电压下的转速和电枢电流的大小。
25、考虑x-y 平面上的直线运动路径，源点坐标为（0,0）,终点坐标为（12,10）,两轴速度限制分别为8,6max max ±=±=y x V V ，加速度限制分别为3,2max max ±=±=y x a a 。
试设计三次多项式样条函数点位控制指令。
27、设计一台电动机按要求动作的PLC控制系统。
具体要求：系统只有一个按钮。
按一下，电动机正转5s再反转5s,如此重复3次后自动停止。
试完成设计任务：（1）列出PLC系统资源分配表；（2）画出梯形图程序。
第 13 页第 14 页第 15 页第 16 页第 17 页第 18 页第 19 页2009年4月自学考试全国机电一体化系统设计试卷(课程代码 2245)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．系统中用于提供驱动力改变系统运行状态，产生所希望运动的模块称为【】A．驱动模块 B．接口模块C .微计算机模块D．测量模块2．根据传动轴的不同特点，可选用不同类型的传动部件。
全国自考机电一体化系统设计-试卷4_真题(含答案与解析)-交互
全国自考（机电一体化系统设计）-试卷4(总分58, 做题时间90分钟)1. 单项选择题1.输入和输出满足线性叠加原理的系统称为【】SSS_SINGLE_SELA 线性系统B 非线性系统C 时变系统D 随机系统分值: 2答案:A2.齿轮系传动比最佳分配条件为【】SSS_SINGLE_SELABCD分值: 2答案:A3.某光栅的光栅条纹的夹角为0．01rad，栅距为0．1mm，则莫尔条纹的宽度为【】SSS_SINGLE_SELA 2．5mmB 5mmC 7．5mmD 10mm分值: 2答案:D4.码盘式转速传感器采用增量式编码器直接连接到转轴上，产生一系列脉冲，从而得到【】SSS_SINGLE_SELA 电压信号B 数字式电流信号C 电流信号D 数字式速度信号分值: 2答案:D5.交流感应电动机的转子结构的种类有【】SSS_SINGLE_SELA 1利B 2种C 3利D 4种分值: 2答案:B6.超声波电动机可简记为【】SSS_SINGLE_SELA PWMB FMSC CAMD USM分值: 2答案:D解析：USM是超声波电动机的简写，FMS是柔性制造系统的简写，CAM是计算机辅助制造的简写，PWM是脉冲宽度调制的简写。
7.步进电动机控制系统是一种【】SSS_SINGLE_SELA 开环控制系统B 闭环控制系统C 半闭环控制系统D 前馈控制系统分值: 2答案:A8.三相反应式步进电动机转子有12个齿，双三拍通电时，其步距角为【】SSS_SINGLE_SELA 2．5°B 5°C 10°D 20°分值: 2答案:C解析：考查步距角计算公式为θ＝，双三拍通电时，通电方式系数为s＝。
1，即θs9.利用DDA法实现直线插补。
采用常速度分布实现直线运动控制指令时，步进电动机的参考脉冲指令是【】SSS_SINGLE_SELA 位置寄存器的溢出脉泔B 速度寄存器的溢出脉冲C 时钟信号D 加速度寄存器的溢出脉冲分值: 2答案:A10.Y的布尔代数方程为：Y＝()C，则当A发生时，Y 【】SSS_SINGLE_SELA 肯定发生B 肯定不发生C 取决于CD 可能发生也可能不发生分值: 2答案:D解析：由题方程知，当A发生时，B不发生且C发生时，Y才发生。
2012年4月 机电一体化系统设计 自考试卷及答案
2012年4月机电一体化系统设计自考试卷一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)1．用于承载、传递力和运动的模块是【A】A．机械受控模块B．驱动模块C．接口模块D．微计算机模块2．导轨副用于引导运动部件的走向，某配对导轨面具有相同记性装置，利用同型相斥原理使两导轨面脱离接触，该导轨属于【D】A．滑动导轨B．液体静压导轨C．气浮导轨D．磁浮导轨3．滚珠丝杠螺母副一般采取消除间隙和适当预紧的措施，主要方法有四种，其中最简单、尺寸最紧凑，且价格低廉的调整方法是【D】A．双螺母齿差式B．双螺母螺纹式C．双螺母垫片式D．单螺母变位导程自预紧式4．能消除零位输出和偶此非线性项，抵消共模误差，减少非线性，这种传感器性能改善措施是【B】A．平均技术B．差动技术C．开环技术D．闭环技术5．下列措施中能够减小直流伺服电动机机电时间常数的是【C】A．增加等效转动惯量B．增加电枢回路电阻C．附加速度负反馈D．减小电动机转矩系数分析：机电时间常数Tm=（Ra*J）/（Kt*Ke）。
与机电时间常数Tm正比的是等效转动惯量J和电枢回路电阻Ra，因此增加它们不行，与Tm反比是电动机转矩系数Kt和电动机反电动势系数Ke。
因此只有C正确。
6．在小功率的PWM伺服放大器中，主回路经常使用的VDMOS代替IGBT，其中VDMOS 的含义是【A】A．功率场效应管B．功率晶体管C．绝缘栅晶体管D．静电感应晶体管分析：书上没找到有关描述。
不过MOS管是场效应管，因此只有A合适。
上网查了一下，正确。
7．PID控制器中，I的含义是【B】A．比例B．积分C．微分D．前馈8．在具有位置换的全闭环交流伺服系统中，取自伺服电动机轴上编码器的反馈通道构成【B】A．位置环B．速度环C．电流环D．转矩环分析：“全闭环”是关键。
在书上235页，容易忽略。
9．满足中等性能要求的西门子S7系列模块化小型的PLC是【C】A．SIMATIC S7--200PLCB．SIMA TIC NETC．SIMA TIC S7--300PLCD．SIMATIC S7--400PLC10．设计梯形图时，串联一个动断触点0.00对应的助记符语句是【D】A．LD 0.00B．LD NOT 0.00C．AND 0.00D．AND NOT 0.00分析：“动断触点”是关键语，就是常闭触点，动作以后才断开。
全国自考(机电一体化系统设计)-试卷3
全国自考（机电一体化系统设计）-试卷3(总分：54.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.自动洗衣机是【】驱动顺序控制的实例。
（分数：2.00）A.事件B.时间√C.微计算机D.集成电路解析：解析：根据如何开始和终结操作，顺序控制可以分为两类：(1)当某一事件发生时，开始或结束操作的称为事件驱动顺序控制。
(2)在某一时刻或一定时间间隔之后，开始或结束操作的称为时间驱动顺序控制。
而自动洗衣机是最常见的时间驱动顺序控制的实例。
2.下列不属于脉动作用式波形发生器的是【】（分数：2.00）A.机械滚子式波形发生器√B.液动式波形发生器C.气动式波形发生器D.电磁式波形发生器解析：3.由电动机驱动的齿轮系，第一级齿轮的传动比为2，则用简化的最佳传动比分配条件计算出的第二级传动比为【】（分数：2.00）A.1C.2√解析：4.下列选项中与灵敏度表示同一概念的是【】（分数：2.00）A.漂移B.阈值C.增量增益√D.线性度解析：5.某光栅的条纹密度是200条／毫米，光栅条纹间的夹角θ＝0．005弧度，则莫尔条纹的宽度是【】（分数：2.00）A.100mmB.20mmC.10mmD.1mm √解析：解析：由莫尔条纹宽度公式得，1(mm)。
6.在转速为零时，电动机的堵转转矩T b为【】（分数：2.00）A.T b＝B.T b＝√C.T b＝D.T b＝解析：7.步进电动机驱动电路提供的电流波形应尽量接近【】（分数：2.00）A.恒流B.正弦C.余弦D.矩形√解析：解析：对步进电动机驱动电路有如下要求： (1)能够提供快速上升和快速下降的电流，使电流波形尽量接近矩形；(2)具有供截止期间释放电流的回路，以降低相绕细两端的反电动势，加快电流衰减；(3)功耗尽量低，效率要高。
8.某步进电动机三相单三拍通电时的步距角为5。
，则双三拍通电时的步距角为【】（分数：2.00）A.2．5°B.5°√C.10°D.15°解析：解析：步距角公式为θs＝c都为1，因此双三拍通电时步距角没有变化。
机电一体化系统设计方案自考历真题及答案
1 / 672 / 672007年4月自考全国机电一体化系统设计试卷课程代码：22453 / 67一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分>在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．受控变量是机械运动，如位置、速度及加速度的一种反馈控制系统称为【】A．数控机床 B．伺服系统C．自动导引车 D．顺序控制系统2．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【】A．液体静压支承 B．气体静压支承C．气体动压支承 D．液体动压支承3．对于减速传动系统，若最后一级的间隙对系统精度影响最大，则传动比【】A．小于1 B．等于lC．大于1 D．小于等于14．某光栅条纹密度为每lmm刻100条，光栅条纹的夹角为0.005弧度，则莫尔条纹的宽度W为【】A．0.1mm B．1mmC．2mm D．5mm5．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．旋转变压器 B．感应同步器C．光栅 D．磁栅4 / 675 / 67二、名词解释题<本大题共5小题，每小题3分共15分）15.线性系统、定常系统16.齿轮系传动的最佳速比6 / 6717.直流伺服电动机的机械特性18.直流电动机线性驱动电路19.反应式步进动机三、问答题<本大题共4小题，每小题4分，共16分）20.简述典型机电一体化系统中的微处理机模块21.题21图为步进电动机单极性驱动电路。
试简述图中VT 、R 、VD 、和R f 的作用22.在机电一体化系统设计中，“路径”和“轨迹”这两个概念之间有什么区别？23.简述时间/事件驱动顺序控制系统的类型。
四、计算题<本大题共3小题，每小题5分，共15分）7 / 678 / 679 / 672007年4月自考机电一体化系统设计参考答案10 / 6711 / 6712 / 6713 / 67 2006年4月自学考试全国机电一体化考试试卷<课程代码2245）一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分>在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
机电一体化系统设计试卷4+解答
《机电一体化技术》试卷 (四)考试方法：闭卷考试时间１２０分钟共2页第1页——————————————————————————————————————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____________、____________、____________、___________。
2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：____________、____________。
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___________、_____________、____________、____________、并满足小型、轻量等要求。
8、伺服系统的基本组成包括______________ 、_____________________、检测装置、____________________。
9、工作接地分为_______________、______________。
10、STD总线的技术特点_________________、______________、______________________、高可靠性。
机电一体化系统设计自考历真题及答案
第 1 页第 2 页第 3 页第 4 页第 5 页第 6 页第 7 页第 8 页第 9 页二、简答题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）11、处理“机”与“电”关系采用哪些设计思想？12、机电一体化设计过程包括哪些内容？13、试说明液体动压支承的工作原理。
第 10 页14、什么是直流伺服电动机？它有怎样的工作特点？15、永磁式步进电动机的结构及特点是什么？16、步进电动机的单、双极性驱动电路，各自的特点是什么？适用范围是什么？17、半闭环控制系统的定义及特点是什么？18、数控机床通常采用插补器生成运动控制指令，其中插补的概念是什么？第 11 页第 12 页24、某他励直流电动机，电枢电阻为0.4Ω,额定电压为220V ，额定电流为40A ，额定转速为1000r/min,负载转矩为恒转矩负载，大小为额定转矩的一半，求此时电动机在额定电压下的转速和电枢电流的大小。
25、考虑x-y 平面上的直线运动路径，源点坐标为（0,0）,终点坐标为（12,10）,两轴速度限制分别为8,6max max ±=±=y x V V ，加速度限制分别为3,2max max ±=±=y x a a 。
试设计三次多项式样条函数点位控制指令。
27、设计一台电动机按要求动作的PLC控制系统。
具体要求：系统只有一个按钮。
按一下，电动机正转5s再反转5s,如此重复3次后自动停止。
试完成设计任务：（1）列出PLC系统资源分配表；（2）画出梯形图程序。
第 13 页第 14 页第 15 页第 16 页第 17 页第 18 页第 19 页2009年4月自学考试全国机电一体化系统设计试卷(课程代码 2245)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．系统中用于提供驱动力改变系统运行状态，产生所希望运动的模块称为【】A．驱动模块 B．接口模块C .微计算机模块D．测量模块2．根据传动轴的不同特点，可选用不同类型的传动部件。
《机电一体化系统设计》试卷及答案(一)
《机电一体化技术》试卷及答案（一）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)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。
2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________，__________ ，__________。
3. 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___________________________________。
4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。
5. 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。
6. 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__________________________________________。
8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。
9. 复合控制器必定具有__________________________________。
10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc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2. 加速度传感器的基本力学模型是( )A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统C. 弹簧—阻尼系统D. 弹簧系统3. 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4. 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. 2051C. PLCD. DSP5、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。
《机电一体化系统设计》试卷及答案 (三)
《机电一体化技术》试卷及答案(三)一、名词解释(每小题2分，共10分)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)1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
（）2 滚珠丝杆不能自锁。
（）3 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。
（）4 异步通信是以字符为传输信息单位。
（）5 同步通信常用于并行通信。
（）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
（）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）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（）（3）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（）（4）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)1. 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。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括、、、、四种通道。
3. 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。
4. 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. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是，而调制波是。
6. 异步交流电动机变频调速：1）基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于调速方式。
2）基频（额定频率）以上的弱磁通变频调速，属于调速方式。
7. 开环步进电动机控制系统，主要由、和等组成。
8.实现步进电动机通电环形分配的三种常用方法是：1），2），3）。
9. 根据计算机在控制中的应用方式，把计算机控制系统分为四类：1），2），3），4）。
10．应用于工业控制的计算机主要有：1），2），3）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。
12. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、、、、合理布局和软件抗干扰技术。
4月全国机电一体化系统设计自考试题及答案解析
全国2019年4月机电一体化系统设计试题课程代码：02245一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.将计算机数控机床、工业机器人以及自动引导车联接起来的系统称( )A.顺序控制系统B.计算机集成制造系统C.柔性制造系统D.伺服系统2.对于谐波齿轮减速器，波发生器分为脉动作用式和( )作用式。
A.连续B.液动C.气动D.电磁3.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( ) A.2i i 212= B. 2i i 212= C. 2i i 12= D. 2i i 12= 4.电荷放大器的输出电压与反馈电容( )A.成正比B.成反比C.成曲线关系D.无关5.感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的( )A.代数和B.代数差C.矢量和D.矢量差6.电桥是用来测量传感器的电阻、电容或电感变化的电路，它是将这些参量的变化变换为电压或电流信号变化的电路。
全桥的电压灵敏度比单桥提高了( )A.2倍B.4倍C.8倍D.10倍7.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( )A.1B.2C.3D.48.当直流伺服电动机电磁转矩恒定时，电动机转速随控制电压变化的关系曲线称( )A.直流伺服电动机机械特性B.动态特性C.失灵区D.直流伺服电动机调节特性9.计算步进电动机步距角的公式为( ) A.cmz 360r ︒ B. mc 180cos T sm ︒ C. c mz f 60r D. mc360180︒-︒ 10.一般来说，引入微分负反馈将使系统动态性能指标中的最大超调量( )A.增加B.减小C.不变D.不定11.在采样—数据系统中，执行实时算法程序所花费的时间总和最好应小于采样周期的( )A.0.1B.0.2C.0.5D.0.812.因用数字微分分析法生成各种机器运动控制指令较简单易实现，常被用作单级插补器和两级存储编程控制中的精插补，但由于存在截断误差等原因，DDA 法生成的直线、圆弧都是由一系列的( )组成。
2015年4月全国自考(机电一体化系统设计)真题试卷
2015年4月全国自考（机电一体化系统设计）真题试卷(总分：54.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.包括系统的操作指令和预先定义的各种算法，负责控制微计算机模块工作的模块为【】（分数：2.00）A.驱动模块B.软件模块√C.通信模块D.接口模块解析：解析：软件模块包括系统的操作指令和预告定义的各种算法，它负责控制微计算机模块工作。
软件模块的特性和形式与所选用的微计算机模块密切相关。
2.滚珠丝杠螺母副一般要采取消除间隙和适当预紧的措施，主要有四种方法，其结构简单、拆卸方便、工作可靠、刚性好，使用中不便于随时调整、调整精度较低的调整方法是【】（分数：2.00）A.双螺母垫片式√B.双螺母螺纹式C.双螺母齿差式D.单螺母变位导程式解析：解析：双螺母垫片式调整方法的特点是结构简单，拆卸方便，工作可靠，刚性好；但使用中不便于随时调整，调整精度较低。
3.已知双波传动谐波齿轮的柔轮齿数z R＝200，刚轮齿数z G＝202。
当刚轮固定，波发生器输入，柔轮输出时，谐波齿轮传动速比i HR为【】（分数：2.00）A.－50B.50C.－100 √D.100解析：解析：当刚轮固定，波发生器输入，柔轮输出，则传动比为i HR＝100。
4.下列选项中能够测量直线位移的传感器是【】（分数：2.00）A.旋转变压器B.感应同步器√C.码盘式转速传感器D.测速桥解析：5.下列选项中可使直流伺服电动机的堵转转矩变小，且理想空载转速升高的操作是【】（分数：2.00）A.增大电枢电压B.减小电枢电阻C.增大电枢电阻D.减小励磁电流√解析：6.具有起动和运行频率较高、断电时无定位转矩、消耗功率较大等特点的变磁阻电动机是【】（分数：2.00）A.直流伺服电动机B.交流伺服电动机C.反应式步进电动机√D.超声波电动机解析：解析：反应式步进电动机的优点是结构简单，起动和运行时频率较高；缺点是消耗功率较大，断电时无定位转矩。
机电一体化系统设计自考题真题
机电一体化系统设计自考题真题2017年04月(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、第Ⅰ部分选择题单项选择题(总题数：10，分数：10.00)1.用于承载、传递力和运动的模块称为______（分数：1.00）A.机械受控模块√B.驱动模块C.通信模块D.微计算机模块解析：[解析] 在机电一体化系统中机械受控模块又称为执行模块，其主要功能是承受、传递力和运动。
2.根据传动轴的不同特点，可选用不同类型的传动部件。
要求传动轴交错的传动部件为______（分数：1.00）A.直齿圆柱齿轮B.斜齿圆柱齿轮C.直齿锥齿轮D.蜗轮蜗杆√解析：3.某伺服电动机最高转速为1500r/min，通过联轴器直接带动滚珠丝杠旋转，且丝杠螺母带动工作台移动，若丝杠导程为8mm，则工作台移动的最大速度为______（分数：1.00）A.3m/minB.6m/minC.12m/min √D.15m/min解析：4.实际使用时，可以采用某些技术措施来改善传感器的性能。
如可消除零位输出和偶次非线性项，抵消共模误差，减小非线性的测量技术被称为______（分数：1.00）A.平均技术B.差动技术√C.开环技术D.闭环技术解析：[解析] 差动技术可消除零位输出和偶次非线性项，抵消共模误差，减小非线性。
5.下列电机中，有电刷接触的是______（分数：1.00）A.直流伺服电动机√B.交流伺服电动机C.直线步进电动机D.超声波电动机解析：[解析] 直流伺服电动机的特点是可控性好，稳定性好，响应快，有电刷接触。
6.已知某反应式步进电动机的步距角θ s=1.5°，转子齿数z r =40，控制绕组的相数m=3，由此可推断其通电方式系数c为______（分数：1.00）A.1B.2 √C.3D.4解析：[解析] 根据公式7.某反应式步进电动机控制绕组的相数m=3，转子齿数z r=40，采用单双拍交替通电方式，若要得到30r/min 的转速，则通电脉冲的频率应为______（分数：1.00）A.60HzB.90HzC.120Hz √D.240Hz解析：[解析] 根据公式8.PD控制的含义是______（分数：1.00）A.比例微分控制√B.比例积分控制C.微分控制D.比例控制解析：9.PLC适用于______（分数：1.00）A.大规模数据管理B.云计算系统C.数据采集传输D.顺序控制系统√解析：[解析] PLC适用于顺序控制系统。
《机电一体化系统设计》试卷及答案
《机电一体化系统设计》一、填空题（每空1分，共20分）1. 机电一体化可靠性是指，系统（产品）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
2.机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称3. 工业三大要素指物质、能量、信息。
4. 机电一体化系统传动机构的作用传递转矩和转速。
5. 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求：精密化，高速化，小型、轻量化。
6. 轴系部件设计的基本要求有：①旋转精度②刚度③抗震性④热变形⑤轴上零件的布置二、判断题（每题2分，共10分）1.机电一体化系统的接口功能有一种是变换、调整，另一种是输入/输出。
(√)2.谐波齿轮传动的波发生器相当于行星轮系的转臂，柔轮相当于行星轮，刚轮则相当于中心轮。
（√）3.比例-积分（PI）调节克服了单纯比例环节有调节误差的缺点又避免了积分环节响应慢的弱点，既能改善系统的稳定性能能，又能改善其动态性能。
（√）4.组合法它是将结合法制成的专用或通用功能部件（子系统）、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统（产品），故称组合法。
（√）5.机电互补法又称取代法。
该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品（系统）中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足。
√三、解释（每题3分，共9分）1． MCS一般将配有系统软件、外围设备、系统总线接口的微型计算机系统2． CPU微处理机简称 CPU，它是一个大规模集成电路器件或超大规模集成电路器件，器件中有数据有数据通道、多个寄存器、控制逻辑和运算逻辑部件，有的器件还含有时钟电路，为器件工作提供定时信号。
3．MC微型计算机简称MC。
它是以微处理机为中心，加上只读存储器，随机存取存储器，输入|输出接口电路、系统总线及其他支持逻辑电路组成的计算机。
四、简答题（每题6分，共36分）1．机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么答: 1 惯量小、动力大 2 体积小、重量轻3 便于维修、安装4 易于微机控制2．直流伺服电机控制方式的基本形式是什么答: 直流伺服电机为直流供电，为调节电动机的转速和方向，需要对其直流电压的大小和方向进行控制。
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全国2019年4月机电一体化系统设计试题
课程代码：02245
一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.将计算机数控机床、工业机器人以及自动引导车联接起来的系统称( )
A.顺序控制系统
B.计算机集成制造系统
C.柔性制造系统
D.伺服系统
2.对于谐波齿轮减速器，波发生器分为脉动作用式和( )作用式。
A.连续
B.液动
C.气动
D.电磁
3.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( ) A.2i i 212= B. 2i i 21
2= C. 2i i 1
2= D. 2
i i 12= 4.电荷放大器的输出电压与反馈电容( )
A.成正比
B.成反比
C.成曲线关系
D.无关
5.感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的( )
A.代数和
B.代数差
C.矢量和
D.矢量差
6.电桥是用来测量传感器的电阻、电容或电感变化的电路，它是将这些参量的变化变换为电压或电流信号变化的电路。
全桥的电压灵敏度比单桥提高了( )
A.2倍
B.4倍
C.8倍
D.10倍
7.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( )
A.1
B.2
C.3
D.4
8.当直流伺服电动机电磁转矩恒定时，电动机转速随控制电压变化的关系曲线称( )
A.直流伺服电动机机械特性
B.动态特性
C.失灵区
D.直流伺服电动机调节特性
9.计算步进电动机步距角的公式为( ) A.c
mz 360r ︒ B. mc 180cos T sm ︒ C. c mz f 60r D. mc
360180︒-︒ 10.一般来说，引入微分负反馈将使系统动态性能指标中的最大超调量( )
A.增加
B.减小
C.不变
D.不定
11.在采样—数据系统中，执行实时算法程序所花费的时间总和最好应小于采样周期的( )
A.0.1
B.0.2
C.0.5
D.0.8
12.因用数字微分分析法生成各种机器运动控制指令较简单易实现，常被用作单级插补器和两级存储编程控
制中的精插补，但由于存在截断误差等原因，DDA 法生成的直线、圆弧都是由一系列的( )组成。
A.弧线
B.抛物线
C.折线
D.渐开线
13.如图所示，利用继电器触点实现的逻辑函数为( ) A.)B B ()A A (+⋅+
B.B A B A ⋅+⋅
C.)B A ()B A (+⋅+
D.B A B A ⋅+⋅
14.梯形图中程序开始的触点，采用的助记符指令为( )
A.TMR
B.UDC
C.OR STR
D.STR
二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)
15.机电一体化系统
16.闭式导轨
17.(测量的)分辨率
18.永磁同步电动机的驱动电路
19.中断驱动同步法
三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)
20.机电一体化工程设计中，在处理机与电的关系时，所遵循的主要原则是什么?
21.步进电动机主要有哪几种通电方式?
22.简述“插补”的概念。
插补器分哪几类?它在数控机床中有何用途?
23.现代PLC 编程语言主要有哪几种?
四、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)
24.已知：某机床x 向进给系统减速器的总速比要求为6
23，取两级减速，试设计确定各齿轮的齿数，并画出传动示意图。
25.用每转3000条刻线的增量编码器测电动机转速，采用图示的测量方法，在0.1s 的采样周期内测得的编码器脉冲数为1000，求转速n 。
26.某伺服系统的结构图如图所示，其中K p 、T i 均为正数，试确定使闭环系统稳定，K p 、T i 取值的条件。
27.五相变磁阻式步进电动机，转子72个齿。
试计算：①单拍制步距角；②双拍制步距角；③单双拍制步距角。
五、简单应用题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)
28.增量式光电编码器测量时，在光电变换器A和B上输出一对相位差90℃的正弦波，经逻辑电路处理后，用来判别被测轴转向，其原理框图如下，当圆盘正转时光电转换器输出波形为a比b滞后90℃，试分别画出圆盘正转和反转时波形图。
29.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为980r/min。
①该电动机为几极，空载转差率是多少?
②若最大转矩(T max)时对应的转差率为0.1，则该电动机稳定运行的转速范围是多少?
③最大转矩时，转子绕组电势频率为多少?
30.已知控制系统结构图如下图所示。
①选择K1和K2，使系统性能满足：σ％≤20%和t s=1.8s。
②求系统的静态误差系数K p、K v和K a。
31.步进电动机用于xy定位工作台。
电动机分辨率为400步/r，额定力矩T=0.2g·cm，传动丝杠螺距为4r/cm，x轴惯量J x=0.01g·cm·s2，y轴惯量J y=0.006g·cm·s2。
试求工作台从点(1，1)到(8，5)的同步xy运动控制算法。
(x，y坐标值单位为cm)，并设时钟频率为f=1000Hz。
(只要求x轴)
六、综合应用题(本大题共2小题，每小题8分，共16分)
32.设单位反馈系统如图所示，已知T1=0.5s,T2=0.05s，为使系统获得最大的相应裕量φm，试确定此时的K 值及相应的φm值。
33.采用PLC设计两台电动机，A、B交替工作的系统。
①按压瞬时接触按钮X1，A电机工作(输出Y1)，B电机停止。
②只有在A电机工作的条件下，按压瞬时接触按钮X2，B电机工作(输出Y2)。
A电机停止。
③任何时候按压瞬时接触按钮X3，A，B二电动机都停止工作。
要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。