《机电一体化导论》期末测试题
机电一体化2套期末考试卷AB卷带答案模拟测试题
班别：姓名：学号：使用日期：一、选择题（每小题2分，共20分）1.计算机控制部分包括。
A）计算机主机B）CPUB）外部存储器C）输入输出设备2、以下哪些属于执行部分。
A）电动机B）电磁阀C）变频器D）显示器E）开关F）接触器3、控制器的作用有。
A）模拟量的控制B）数字量的控制C）对逻辑状态的控制D）顺序控制E）运动控制4、计算机的用途有。
A）数值计算B）数据处理C）生产过程的控制D）CAD E）人工智能5、计算机存取信息时，是进行的。
A）1个位B）4个位C）1个单元6、高级语言包括。
A）机器语言B）汇编语言C）BASIC D）FORTRAN 7、MCS-51系列是指。
A）工控机 B）单片机 C）PLC D）PC8、动态品质由来评定。
A）相对稳态误差B）上升时间C）过渡过程时间D）滞后E）振荡F）超调量9、闭环控制系统比开环控制系统及半闭环控制系统。
A）稳定性好 B）精度高 C）故障率低 D）价格低10、变频器的优点。
A）实现了交流电动机的交流调速 B）省电C）结构简单 D）成本低二、判断题（每小题1分，共10分）1.（）机电公司的电机属于机电一体化技术的范围。
2.（）机电一体化系统是一个自动控制系统。
3.（）软件是看不见、摸不着的东西如程序。
4.（）SCARA型机器人有四个自由度。
5.（）计算机中能识别数字。
6.（）机电一体化就是信息处理。
7.（）数字电路只有两个状态的双稳态电路。
8.（）双稳态电路是计算机的最基本单元电路。
9.（）ROM内的信息，断电后内容不会丢失。
10.（）PLC具有通信联网功能。
三、填空题（每空1分，共20分）1、机电一体化是指和的有机结合。
班别：姓名：学号：使用日期：2、机电一体化系统由四部分构成：、、、。
4、检测及传感器部分的作用是。
5、6、机电一体化系统的指挥中心是。
7、执行机构由和组成。
8、电子技术基础包括和两部分。
9、1K= BYTE。
11、总线包括有、和。
12、PLC由三个部分组成：、和。
机电一体化期末试卷A卷
机电一体化第二学期期终考试试卷A卷
班级学号姓名成绩
一、填空题（每空1分，共25分）
1、构成机电一体化系统的要素：动力源、传感器、、、和。
2、机电一体化系统（产品）设计方法大致可分为模块化设计方法、、和融合设计方法。
3、机电一体化系统常用的机械传动有：齿轮传动、、、、键传动等。
4、工业控制机按总线分类，有、、和多总线工控机。
5、控制系统设计的基本要求主要有；；
系统操作性能好；设计周期短，有利于降低系统的费用。
6、步进电动机按其工作原理分：主要有和两大类。
7、PLC系统配置一般应遵循以下原则，有完整性原则、、、和经济性原则。
8、齿轮传动间隙的调整方法有和两种。
9、精密齿轮传动的各级传动比的最佳分配原则有等效转动惯量小原则、
输出轴转角误差最小原则、。
10、机电一体化系统中常用的执行机构有、和间隙机构。
11、滚珠丝杠螺母副中滚珠的循环方式有和两种。
二、名称解释题（每题5分，共25分）
1、机电一体化
2、PLC
3、电动机的机械特性
4、步进电动机
5、顺序功能图
三．简答题（每题10分，共50分）
1、什么是模块化设计？它的目标是什么？
2、接口是什么？有哪些基本功能？接口的设计要求？
3、什么是CPU？它包括哪几个部分?具体的作用有哪些？
4、什么是环行分配器？如果三相步进电动机绕组为U、V、W，写出则三相
六拍的通电顺序。
5、试述滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理。
常用有哪几种方法？。
机电一体化期末试卷
一、名词解释(每小题2分，共10分)１、检测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。
２、伺服电动机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、速度及动力输出电动机3、静压轴承静压轴承从外部油源给轴瓦提供压力油，使球磨机进、出料端的大轴在高压油膜的作用下浮起，与轴瓦无直接接触，处在液体磨擦状态，从而极大地降低了起动力矩和旋转阻力矩，4、静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压力油或压缩空气，使运动件浮起，以保证两导轨面间处于液体或气体摩擦状态下工作。
5、屏蔽是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。
二、填空题（每小题１分，共30分）1、机电一体化系统中常见的轴承包括_滚动轴承__、_滑动轴承__、_静压轴承、磁轴承。
2、机电一体化系统一般由_机械本体_、__动力与驱动、接口、_执行机构、__传感器检测部分、__控制及处理部分等部分组成。
.3、按干扰的耦合模式干扰可分为静电干扰、磁场耦合干扰_、_漏电耦合干扰等干扰类型。
.4、机电一体化是从系统的观点出发，将_检测技术__、_伺服技术_、机械技术等在系统工程的基础上有机的加以综合，实现整个机械系统__计算机与信息处理技术_而建立的一门新的科学技术。
5、伺服系统的基本组成部分包括_控制器__、__检测环节__、执行环节、比较环节_、被控对象四大部分。
6、用软件识别有用信号和干扰信号、并滤去干扰信号的方法称为_软件滤波、识别信号的原则有_时间原则、空间原则、属性原则_。
7、机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为_开发性设计、适应性设计、变参数设计_。
8、机电一体化系统包括__机械技术_、__检测技术_、信息处理技术、__伺服技术__、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术等相关技术。
9、机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最佳选择方案有__转动惯量原则___、输出轴转角误差最小原则、质量最小原则。
机电一体化期末总复习试题含答案
填空题1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。
2. 机电一体化系统（产品）是机械技术和微电子技术的有机结合。
3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。
4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。
5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、能源系统、传感信息系统、执行控制系统。
6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。
7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。
8. 机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。
9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：以能源转换为主和以信息转换为主。
11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式种形式。
12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为外循环和内循环两类。
13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。
14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推——单推式、双推——双推式、双推——简支式、双推——自由式。
15. 机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式三种形式。
16. 在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。
机电一体化期末考试试题及答案
1.什么是“机电一体化”？以打夯机为例，含机械与电器，问这是不是机电一体化产品？答：机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。
打夯机不属于机电一体化产品。
因为打夯机只是普通的机械加电器，它属于硬连接或者称为机械连接只能应用在就地或者小围场合使用，不能满足大面积和远程控制。
而机电一体化就不一样了，它不光有硬连接、机械连接还有软连接。
机电一体化属于同时运用机械、电子、仪表、计算机和自动控制等多种技术为一体的一种复合技术。
它不光可以就地操作，小围应用，还可以大面积使用操作，远程监测、控制。
2.机电一体化的技术构成是什么？答：机械技术、微电子技术、信息技术3.产品实现机电一体化后，可以取得那些成效？答：产品实现机电一体化后可以取得的成效：产品性能提高、功能增强、结构简化、可靠性提高、节约能源、改善操作、提高灵活性等。
4.数字量传感具有哪三种类型？他们有什么区别？数字传感器按结构可分成三种类型：1.直接式数字量传感器——其分辨率决定于数字量传感器的位数。
被测物理量→数字编码器→信息提取装置→数字量输出2.周期计数式数字传感器它的结构示意图如下图1所示。
此种结构的位移分辨率对低精度的周期计数式数字传感器而言，仅由周期信号发生器的性质决定。
例如，光栅当长1mm 有100条刻线时，其分辨率即为0.01mm;对高精度的周期计数式数字传感器而言，还要考虑到电子细分数。
如在100倍电子细分数下，此光栅的分辨率就是0.1μm 。
此种结构属于增量式结构，结构的特点(位移方向的要求)决定它不但备有辨向电路，而且周期计数器还具有可逆性质。
图1 周期计数式数字量传感器的结构方框图3.频率式数字传感器其结构示意图如下图2所示。
按振荡器的形式，可将此种数字传感器分成带有晶体谐振器的和不带晶体谐振器的两种。
国开 期末考试 《机电一体化系统》 机考 满分 试题 (第1套)
国开期末考试《机电一体化系统》机考满分试题(第1套)（整套相同，祝同学们取得优异成绩！）一、判断题（每题2分，共28分）1、转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
（X）2、在机电一体化系统中，通过增大执行装置的固有频率可有效提高系统的稳定性。
（V）3、滚珠丝杠副在使用过程中，除了要求本身单一方的传动精度较高以外，还对其轴向间隙有着严格的要求，从而保证其反向的传动精度。
（V）4、基本转换电路是将电路参数量转换成便于测量的电量，如电压、电流、频率等。
（V）5、传感器的输出信号为开关信号（如光线的通断信号或电触点通断信号等）时测量电路称为开关型测量电路。
（V）6、PID控制中的P、I、D分别表示比例、微分、积分的含义，是工业控制的主要技术之一。
（V）7、直流电机的调节特性曲线斜率K反映了电机转速n随控制电压Ua 的变化而变化快慢的关系,其值大小与负载大小无关,仅取决于电机本身的结构和技术参数。
（V）8、闭环系统的优点是精度较高，对外部扰动和系统参数变化不敏感，但存在稳定、振荡、超调等问题，从而造成系统性能分析和设计麻烦。
（V）9、计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。
其中硬件主要由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备组成。
（V）10、平面关节式机器人可以看成关节坐标式机器人的特例，它有轴线相互平行的肩关节和肘关节。
（X）11、控制系统是机器人的核心，包括机器人主控制器和关节伺服控制器两部分，其主要任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。
（V）12、铣削加工中心可完成镗、铣、钻、功螺纹等工作，与普通数控镗床和数控铣床的区别之处主要在于，它附有刀库和自动换刀装置。
（V）13、FMS通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件族的多种零件。
（V）14、3D打印机可以使用不同的颜色的打印材料，来实现彩色模型或零件的打印。
（V）二、单项选择题（每题3分，共30分）1、机电一体化系统的核心是（C）。
机电一体化期末测试一答案
期末测试一答案一、选择题D、A、C、C、D、B、D、C、D、D、C、B二、填空题1.内循环2.速度环3.环形分配器功率放大器4.脉冲列输入的硬件伺服5.软件6.反应式混合式7.调节伺服8.4 32三、简答题1.答：任何脉冲当量相同的不同波形加在惯性环节上时其作用都是相同的。
PWM直流调速驱动系统采用了调整电流波形的宽度，而幅值不变，从而达到调整电压的目的，实现了直流电动机的调速。
当在晶体管T的基极上加入脉冲时，电动机上的脉冲如图题3-1所示。
此时的输出电压为图题3-1U=U d t1/t2=aU d其中a大于0而小于1，通过调整t1，可以得到不同的输出电压。
2.答：伺服系统的设计一般来说有以下几个步骤，但是根据具体情况有所改变。
（1）明确控制对象，通过调研进行总体方案设计。
（2）系统稳态设计，选择各种部件，如执行机构、传感器等。
（3）根据稳态设计建立数学模型。
（4）进行动态设计，设计补偿和校正装置，达到动态性能要求。
（5）进行计算机仿真，模拟运行，得到初步结果后，再进行调整。
3.答：（1）比例系数P对系统性能的影响：P增大，使系统的动作灵敏，速度加快，稳态误差减小。
若P偏大，使振荡次数增多，调节时间延长；若P过大，会使系统会趋于不稳定；若P 过小，又会使系统的动作缓慢。
（2）积分控制I对系统性能的影响：积分作用使系统的稳定性下降，I过小（积分作用强）会使系统不稳定，但能消除稳态误差，提高系统的控制精度。
（3）微分控制D对系统性能的影响：微分作用可以改善动态特性，D偏大时，超调量较大，调节时间较长；D偏小时，超调量也较大，调节时间也较长；只有D合适，才能使超调量较小，减短调节时间。
4.答：光机电一体化系统采用控制器和传感器对机械系统进行控制，可以减少机械传动的数量，同时不断地进行输出检测，进行精密的调整和计算，并且采用了多种先进的算法进行控制，使得系统的动态品质提高，系统的精度提高。
四、综合题答：（1）当220 V交流电经过降压和整流后变成为100 Hz单向波形交流电，通过R1加在VT1基极，当波形一旦过零后，VT1导通，集电极变为低电平，通过反向器后加在MC6805R3的/INT端子，形成高电平，而仅仅在零电压时为低电平，向单片机申请中断。
(精校版)《机电一体化》期末考试试卷
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教研室主任审核签字系领导审核签字2010~2011学年度第二学期《机电一体化技术》期末考试试卷A卷一、填空题:（每题2分，共20分）1、机电一体化系统五大组成部分：计算机、机械结构、、执行机构、动力.2、机电一体化技术的机械技术主要包括五大部分: 、导向支承、旋转支承、轴及轴系、机架。
3、导轨副由两部分组成：运动件和 .4、滚珠丝杆螺母机构由滚珠、丝杆、滚珠、组成。
5、感应同步器用于检测。
6、常用五种伺服驱动方法、直流伺服电机驱动、交流伺服电机驱动、液压伺服驱动、气压伺服驱动.7、步进伺服电动机通过改变脉冲频率调速，改变脉冲控制转角，改变脉冲相序控制转向。
8、直流伺服电机调速方法有调速、调磁调速、调阻调速。
9、电梯由齿轮曳引机、、等主要部分组成。
二、选择题（每题4分，共40分):（）1、以下四种设备，不属于机电一体化产品的是:A、彩色电视机B、机器人C、电梯D、数控机床( ）2、感应同步器作用是测量A、电压B、电流C、位移D、相位（）3、旋转变压器输出电压与下列因素有关：A、转子转角 B转子转速B、转子转向C、以上均有关（）4、以下四种传感器，用于检测位移的是：A、测速发电机B、脉冲编码器C、热电阻D、热电偶；( ）5、五相十拍步进伺服电动机转子齿数Z=48，步距角为：A、0.75.B、5。
机电一体化期末试题及答案
机电一体化期末试题及答案导言：机电一体化是指将机械和电气控制技术相结合，实现自动化控制和智能化运行的工程技术领域。
本文将为大家提供一份机电一体化期末试题及答案，帮助大家加深对该领域知识的理解和掌握。
一、选择题（共30题，每题2分，共60分）1. 机电一体化的主要目的是：A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 增加产品质量D. 以上皆是2. 下列哪个不属于机电一体化中的机械部分：A. 传感器B. 驱动装置C. 机械结构D. 运动控制器3. 以下哪种是机电一体化中常见的传感器类型：A. 光电传感器B. 温度传感器C. 压力传感器D. 以上皆是4. 机电一体化中常用的自动控制设备是：A. 电机B. PLCC. 电工元件D. 电缆5. 机电一体化中的“电气”是指：A. 电机和电缆B. 电器和电缆C. 电子和电气设备D. 电机和电气设备......二、填空题（共10题，每题5分，共50分）1. 机电一体化是一种将机械和电气控制技术________的工程技术领域。
2. 机电一体化的发展可以提高生产效率、降低生产成本，并增加产品________。
3. 机械部分是机电一体化的________，包括传动机构、机械结构等。
4. 传感器是机电一体化中的重要组成部分，常见的传感器类型包括光电传感器、温度传感器、________等。
5. PLC是机电一体化中常用的自动控制设备，全称为可编程逻辑________。
......三、简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 请简要描述一下机电一体化的应用领域。
2. 机电一体化的优势是什么？3. 请简述传感器在机电一体化中的作用和原理。
4. PLC是机电一体化中常见的自动控制设备，请简单介绍其工作原理。
5. 请列举一些典型的机电一体化案例，并描述其实际应用场景。
四、综合题（共1题，30分）机电一体化是推动现代工业发展的重要技术之一。
以某汽车制造企业为例，分析并设计一个实施机电一体化的方案，可以包括如下内容：1. 企业当前的生产情况和面临的问题；2. 机电一体化在汽车制造中的应用和优势；3. 针对企业的具体情况，提出一个机电一体化方案，包括所需的设备和技术，并描述其实施步骤；4. 分析该方案对企业生产效率、成本和产品质量的影响。
《机电一体化概论》期末模拟试题
《机电一体化概论》期末模拟试题一、单项选择题1.“机电一体化”与英文单词（ C ）一致。
A. MechanicsB. ElectronicsC. MechatronicsD. Electric-Machine 2.下列哪个不是传感器的动特性（ D ）A.临界速度B.临界频率C.稳定时间D.分辨率3.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( C )A.代数和B.代数差C.矢量和D.矢量差 4.光栅莫尔条纹宽度的计算公式是（B 表示莫尔条纹的宽度，W 表示栅距，θ表示两光栅线纹夹角） ( A )A.WB θ=B. cos WB θ= C. sinWB θ=D. tanWB θ=5.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 6.下列哪项不是齿轮传动的优点（ D ）A.传动效率高B.传动比准确C.结构紧凑D.制造成本低 7.右图称( B ) A.直流伺服电动机调节特性 B.直流伺服电动机机械特性 C.直流伺服电动机动态特性 D.直流伺服电动机调速特性 8.)属于（ C ）调速A.恒功率B.变功率C.恒转矩D. 变转矩 9.步进电机一般用于（ A ）控制系统中。
A.开环B.闭环C.半闭环D.前馈 10.计算步进电动机步距角的公式为( A )A.360KmZ ︒B. 180cossm T Km ︒C. 60f KmZD. 360180Km︒︒-11.步进电动机三相六拍通电方式为（ B ）A.A-B-C-AB.A-AB-B-BC-C-CA-AC.AB-BC-CA-ABD.AC-CB-BA-AC 12.对于交流感应电动机，其转差率s 的范围为（ B ）A.1<s<2B.0<s ≤1C.-1<s<1D.-1<s<013.某交流感应电动机，实际转速1350r/min ，电源频率50Hz ，则其磁极对数为( B )A.1B.2C.3D.4 14.PWM 指的是（ C ）。
机电一体化期末考试试题及答案
1.什么是“机电一体化”？以打夯机为例，内含机械与电器，问这是不是机电一体化产品？答：机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化一种，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics前半部分与电子学Electronics 后半部分组合而成。
打夯机不属于机电一体化产品。
由于打夯机只是一般机械加电器，它属于硬连接或者称为机械连接只能应用在就地或者小范围场所使用，不能满足大面积和远程控制。
而机电一体化就不一样样了，它不光有硬连接、机械连接尚有软连接。
机电一体化属于同步运用机械、电子、仪表、计算机和自动控制等多种技术为一体一种复合技术。
它不光可以就地操作，小范围应用，还可以大面积使用操作，远程监测、控制。
2.机电一体化技术构成是什么？答：机械技术、微电子技术、信息技术3.产品实现机电一体化后，可以获得那些成效？答：产品实现机电一体化后可以获得成效：产品性能提高、功能增强、构造简化、可靠性提高、节省能源、改善操作、提高灵活性等。
4.数字量传感具有哪三种类型？他们有什么区别？数字传感器按构造可提成三种类型：1.直接式数字量传感器——其辨别率决定于数字量传感器位数。
被测物理量→数字编码器→信息提取装置→数字量输出2.周期计数式数字传感器它构造示意图如下图1所示。
此种构造位移辨别率对低精度周期计数式数字传感器而言，仅由周期信号发生器性质决定。
例如，光栅当长1mm有100条刻线时，其辨别率即为0.01mm;对高精度周期计数式数字传感器而言，还要考虑到电子细分数。
如在100倍电子细分数下，此光栅辨别率就是0.1μm。
此种构造属于增量式构造，构造特点(位移方向规定)决定它不仅备有辨向电路，并且周期计数器还具有可逆性质。
图1 周期计数式数字量传感器构造方框图3.频率式数字传感器其构造示意图如下图2所示。
按振荡器形式，可将此种数字传感器提成带有晶体谐振器和不带晶体谐振器两种。
前者，按被测量作甩点，又分作用在石英谐振器上石英晶体谐振式数字传感器和作用在谐振器中储能元件上带有晶体谐振器调频式数字传感器。
机电一体化期末复习试题3套(大学期末复习资料).docx
期末测试（一）一、名词解释（每题4分，共计20分）1.机电一体化：2.传感器：3.伺服电动机：4.人机接口:5.PLC：二、填空题（每空1分，共计20分）1.电感式传感器是一种把微小位移变化量转变成_______________ 变化量的位移传感器。
2.光电编码器根据结构可分为______________ 和___________ o3.热电阻温度传感器的工作原理是基于金属的______________ 效应。
4.对伺服系统的技术要求是____________ 、______________ 、______________ 、___________ o5.液压系统一般包括动力元件、_______________ 、 ___________ 和__________ 四个部分。
6.______________________________________________________ 机电一体化的机械系统设计主要包扌!5两个环节：____________________________________________ 、______________ o7.机电控制系统的机械装置主要包括_______________ 、___________ 和 ___________ 三个部分。
8.接口的基本功能主要有________________ 、放大、________________ o9.PLC根据数据传输方式分为 _________________ 和 ___________ 通信方式。
三、简答题（每题5分，共计45分）1.机电一体化系统的基本构成要素有哪些？2.测试传感部分的作用？3.简述步进电动机驱动电路的组成。
4.简述直流伺服电机两种控制方式的特点。
5.PLC开关量输出模块有哪几种类型？各能驱动何种负载？6.PWM脉宽调速原理。
7.机电一体化相关技术有哪些？8.简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。
机电一体化概论试卷附答案
1. （ ）计算机中能识别数字。
2. （ ）机电公司的电机属于机电一体化技术的范围。
3. （ ）RAM 内的信息，断电后内容不会丢失。
4. （ ）硬件是看不见、摸不着的东西如程序。
5. （ ）机电一体化就是信息处理。
6. （ ）数字电路只有两个状态的双稳态电路。
7. （ ）机电一体化系统是一个自动控制系统。
8. （ ）谐波减速器存在质量偏心。
9. （ ）双稳态电路是计算机的最基本单元电路。
10.（ ）接近开关的核心部分是“感辨头”。
三.填空题（每小题1分，共20分）1、机电一体化系统中的机械系统包括五大部分： 、 、 、 、 。
2、全自动滚筒式洗衣机按衣物投入的方式，可分成 和 两种。
3、工业机器人按驱动方式分，可分为 、 和 。
4、监督计算机控制系统可看成是 系统和 系统的综合与发展。
5、可靠性包括 、 、 、 四项内容。
6、专用输入\输出接口电路有 、 、 、 。
3分，共12分）1、可靠性2、数控技术3、电磁干扰4、工业机器人五.简答题（每小题5分，共20分）1、机电一体化系统的基本要素有哪些？2、接口的功能有哪些？3、集散控制具有哪些特点？4、工业机器人控制系统的基本要求有哪些？六.分析题（每小题9分，共18分）2、用图表表示机电一体化系统，并分析各组成部分的功能。
、C ，2、B ，3、A ，4、A ，5、B ，6、A ，7、A ，8、C ，9、C ，10、A、X ，2、X ，3、X ，4、X ，5、X ，6、√，7、√，8、X ，9、√，10、√、传动机构 导向机构 执行机构 轴系 机座或机架 、前开门式 顶开门式、气动式 液压式 电动式 、操作指导 DDC、产品 规定的时间 规定的条件 规定的功能 、数字信号—数字信号 数字信号—模拟信号 模拟信号—数字信号 模拟信号—模拟信号可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
数控技术：数字控制技术，是一种自动控制技术，它用数字指令来控制机床的运动。
完整word版,《机电一体化导论》期末测试题
《机电一体化导论》期中测试题姓名班级学号分数一、填空题（每空1分，共20分）1、机电一体化系统的关键技术有机械设计技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、执行与驱动技术和机电一体化总体设计技术。
2、机电系统的支撑部件包括导向支撑部件轴系支撑部件旋转支撑部件和机座机架。
3、传感器是由敏感元件转换元件基本转换电路三部分组成。
4、机电一体化系统中常见的接口有输入/输出芯片、RS-232串行口和RS-485串行口等。
5、机械设计是机械生产的第一道工序。
6、交流伺服电动机的控制方式有幅值控制、相位控制幅相控制双相控制7、计算机网络按覆盖范围划分为局域网、城域网和广域网。
8、机电一体化系统设计的方法有机电互补法机电结合法和组合法。
二、名词解释（每题4分，共20分）1、机电一体化机电一体化：从系统的观点出发，将机械技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最优化而建立起来的一门新技术。
2、闭环系统闭环系统：当一个系统以所需要的方框图表示而存在反馈回路时，称为闭环系统。
3、工业机器人工业机器人：是一种自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，是搬运物料、工件或操作工具及完成其他各种作业的机电一体化设备。
4、伺服系统伺服系统：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、速度或力输出的自动控制系统及驱动系统，也叫随动系统。
5、接口接口：为确保机电一体化系统各要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和转换，必须在它们之间建立一定的联系条件，这些联系条件称为接口。
三、判断题（每题2分，共20分）1、‘机电一体化’的英文单词是Mechanics。
（）2、真空吸附手是工业机器人的一种末端执行器。
(√ )3、谐波齿轮减速器承载能力小。
( )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20mm。
( √ )5、SN型直流伺服电动机用于低速、启动和反转频繁的控制系统( √)6、车载信息系统中车速传感器的参数变化表现为电阻值的变化（）。
机电一体化期末复习题库
一、单项选择题 考10题20分1. “机电一体化”这一名词产生于20世纪,其产生的年代为 AA ．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代 2. “机电一体化”在国外被称为CA ．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A 和B 3. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是DA ．提供动力Ｂ．传递运动Ｃ．传递动力 Ｄ．A 、B 和Ｃ 4. 时域函数αt e -=f(t)的拉普拉斯变换为CA ．s1 Ｂ．αα+sＣ．α+s 1 Ｄ．α15. 在同步齿型带传动中,同步带的齿形为A A ．梯形 Ｂ．矩形 Ｃ．渐开线 Ｄ．摆线 6. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其 A A ．机械特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．力矩特性 Ｄ．转速特性7. 在滚珠丝杠副中,预紧调整是为了消除其B A ．径向间隙 Ｂ．轴向间隙 Ｃ．预应力 Ｄ．A 和B 8. 在交流伺服电机中,控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是DA ．60°Ｂ．45°Ｃ．0°Ｄ． 90° 9. 若x 为传感器的输入量,y 是其输出量,则传感器的灵敏度为CA ．yxＢ．yx ∆∆ Ｃ．xy ∆∆ Ｄ．xy10. 在滚珠丝杠副中,公式IEMl ES Pl L π2200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的AA ．刚度 Ｂ．强度 Ｃ．塑性变形 Ｄ．疲劳点蚀 11. 在可编程控制器的编程中,同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为B A ．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．4 12. MCS —51的每个机器周期包含状态周期数为 DA ．12 Ｂ．24 Ｃ．10 Ｄ．6 13.在滚珠丝杠副的标准中,最高的精度等级是AA ．1级Ｂ．10级Ｃ．7级Ｄ．C 级 14. 在可编程控制器梯形图的编程中,继电器线圈左侧触点的数目为 DA ．0Ｂ．>3Ｃ．<2Ｄ． ≥1 15. 光栅式位移传感器的栅距W 、莫尔条纹的间距B 和倾斜角θ之间的关系为 AA ．θWB≈Ｂ．θWB >Ｃ．θWB <Ｄ．θWB 5.1≈16. 差动变压器式电感传感器属于CA ．涡流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可变磁阻式17. 结构设计中力流变化急剧的地方说明其应力集中BA ．平缓Ｂ．严重Ｃ．不存在Ｄ．可以消失 18. 在自动控制系统中,伺服电机通常用于控制系统的BA ．开环控制 Ｂ．C 和D Ｃ．全闭环控制 Ｄ．半闭环控制 19. 在光栅式位移传感器中,莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成AA ．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60° 20. 在同步齿型带传动中,节线的长度在工作过程中AA ．不变Ｂ．变长Ｃ．变短Ｄ．几乎不变 1. Mechatronics 是两个不同学科领域名称的组合,这两个不同的学科是 B A ．机械学与信息技术Ｂ．机械学与电子学Ｃ．机械学与自动化技术Ｄ．机械学与计算机 2. 计算机集成制造系统包括DA ．CAD 、CAPP 、CAM Ｂ．FMS Ｃ．计算机辅助生产管理 Ｄ．A 、B 和C3. 时域函数t t f ωsin )(=的拉普拉斯变换为CA ．ω+21sＢ．αω+s Ｃ．22ωω+s Ｄ．22ω+s s4. 在机电一体化系统数学模型建立的过程中经常会采用力——电压等效法,此时机械系统的阻尼等效于电系统的 C A ．电容 Ｂ．电荷 Ｃ．电阻 Ｄ．电感5. 周转轮系中的行星轮系和差动轮系的自由度分别为 AA ．1,2 Ｂ．2,1 Ｃ．1,1 Ｄ．2,2 6. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其BA ．转速特性 Ｂ．调节特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．机械特性7. 滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时,螺母上基准点的 B A ．径向位移 Ｂ．轴向位移 Ｃ．螺旋线长度 Ｄ．坐标值 8. 在双波谐波齿轮传动中,通常刚轮与柔轮的齿数差是 C A ．1 Ｂ．3 Ｃ．2 Ｄ．4 9. 谐波齿轮的齿形若为直线齿廓,则其压力角通常为B A ．20° Ｂ．° Ｃ．25° Ｄ．15°10. 若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大,则输出电压与转速 B A ．成反比 Ｂ．成正比Ｃ．成平方关系 Ｄ．成指数关系11. 在MCS —51中,MOV 指令用于访问BA ．内部程序存储器 Ｂ．内部数据存储器 Ｃ．外部数据存储器Ｄ．外部程序存储器12. 在两级齿轮传动中,若传动比的分配方案是21i i =,则其遵循的原则是AA ．重量最轻Ｂ．等效转动惯量最小 Ｃ．输出轴转角误差最小 Ｄ．加速度响应最快13. 谐波齿轮传动中的柔轮相当于行星轮系中的B A ．中心轮 Ｂ．行星轮 Ｃ．系杆 Ｄ．B 和C 14. 在MCS —51单片机中,用于对外部程序存储器读的信号是AA ．PSEN Ｂ．RDＣ．WRＤ．ALE15. 步进电机在转子齿数不变的条件下,若拍数变成原来的2倍,则步距角为原来的AA ．倍Ｂ．2倍 Ｃ．倍Ｄ．不变16. 在槽轮机构中,反应槽轮运动时间与静止时间之比的时间常数t K 为 CA ．24+=Z K tＢ．231+-=Z K tＣ．241+-=Z K tＤ．ZK t 4=17. 传感器在零输入状态下,输出值的变化称为传感器的 CA ．线性度 Ｂ．精确度 Ｃ．零漂 Ｄ．分辨率 18. 在自动控制系统中,步进电机通常用于控制系统的CA ．半闭环控制 Ｂ．闭环控制 Ｃ．开环控制 Ｄ．前馈控制 19. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度,滚珠丝杠副在使用之前应该进行 BA ．调整径向间隙 Ｂ．预紧 Ｃ．预加载荷 Ｄ．表面清洗20. 感应同步器可用于检测DA ．位置Ｂ．加速度Ｃ．速度Ｄ．位移一．选择题1． 通过计算机网络,将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造,统一连接成一个大系统称为 B 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． 描写静态系统的数学模型是 AA. 代数方程B. 微分方程C. 线性方程D. 常系数线性微分方程3．描写动态系统的数学模型是 AA. 微分方程B. 代数方程组C. 常系数线性微分方程组D. 以上答案都不对4． 齿轮传动的总等效惯量随传动级数的 AA. 增加而减小B. 增加而增加C. 减小而减小D. 变化而不变5． 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 CA. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关6． 某伺服电动机最高大输出转矩为5N ·m,通过齿轮系5:1减速,可带动 A的最大转 矩负载;A. 25N ·mB. 50 N ·mC. N ·mD. N ·m7. 某伺服电动机最高转速为1200r/min,通过丝杠螺母传动带动机床进给运动,丝杠螺距为6mm,最大进给速率可达 C A. 72m/min B. 7.2m/min C. 5m/min D. 3.6m/min 8． 某光栅的条纹密度是100条/mm,光栅条纹间的夹角0.001θ=弧度,则莫尔条纹的宽度是BA. 100mmB. 20mmC. 10mmD. 0.1mm9. 直流测速发电机输出的是与转速 CA. 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10．下列属于变磁阻电动机的是 C A. 直流电动机 B. 交流感应电动机 C ．步进电动机 D. 永磁同步电动机11．直流伺服电动机的理想空载转速为 A A.a e u k B.e ak uC. a tu k D.a au R12． 某步进电动机有48个齿,采用五相五拍方式运行,其步距角为 B A. 0.75oB. 1.5oC. 6oD. 3o13．计算步进电动机转速的公式为 BA. 360or mz cB. 60r f mz cC. 180cososm T mcD. 360180oomc-14. 某三相步进电动机,转子40个齿,若其三相六拍运行时最大转矩为2N m •,则其单三拍运行时起动力矩为 AA. 1N m •B. 0.5N m •m •N m • 15. 步进电机一般用于 A 控制系统中;A. 开环B. 闭环C. 半闭环D. 前馈16．某三相步进电动机,转子40个齿,欲使其步距角为1.5o,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 17、滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时,螺母上基准点的 B A ．径向位移 Ｂ．轴向位移 Ｃ．螺旋线长度 Ｄ．坐标值 18、为了提高滚珠丝杠副的旋转精度,滚珠丝杠副在使用之前应该进行BA ．调整径向间隙 Ｂ．预紧Ｃ．预加载荷Ｄ．表面清洗 19、卸荷皮带轮的设计运用了结构设计原理中的A A ．任务分配原理 Ｂ．力传递原理 Ｃ．力平衡原理Ｄ．等强度原理20、摩擦离合器的设计运用了结构设计原理中的DA．等强度原理Ｂ．力传递原理Ｃ．力平衡原理Ｄ．自保护原理二、填空考5题 10分1通常一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分和控制与信息处理五部分;2.结构设计中的自增强原则是指在正常工作条件下,辅助效应与初始效应的作用方向相同 ,总效应为两者之和；在力传递原则中,力流路线越短 ,零件的结构刚性__越好__；卸荷皮带轮就是结构设计中应用任务分配原则的实例;3.系统的传递函数定义为当初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比;4.传感器的静态特性指标主要有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性和分辨力等;5.电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移;6.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋副轴向间隙的调整;7.在光栅式位移传感器中,莫尔条纹对光栅的栅距起到了放大作用;8.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器 ;9.直流伺服电机的优点是稳定性好、可控性好、响应迅速和转矩大等；无刷直流伺服电动机的优点是无换向器、可控性好和稳定性好等;10. 机电一体化技术是机械学与电子学的结合；一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分和控制与信息处理五部分;11.在应用力—电压相似原理建立机械系统数学模型时,力对应电压、位移对应电荷、速度对应电流、质量对应电感、粘滞阻尼系数对应电阻、弹簧柔度对应电容、自由度对应闭合回路 ;12. 传感器的灵敏度反映了被测量的数值处在稳定状态时, 输出量的变化量与输入量的变化量的比值;13. 电容式位移传感器是将被测物理量转换为电容量变化的装置;14. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有外循环和内循环两种;15. 测速发电机的负载电阻越大,其线性度越好 ;16.步进电机的步距角指在一个电脉冲的作用下,电机转子转过的角位移;17.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器 ;18.直流伺服电机的机械特性指当控制电压U a 一定时, 电磁转矩与转速之间的关系；调节特性指在输出转矩一定时, 转速与控制电压之间的关系;19. 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有外循环和内循环两种;20. 在谐波齿轮传动中,若柔轮固定、谐波发生器主动、刚轮从动,则主、从动件转向相同 ;21. 传感器的迟滞特性是指输入量在增加和减少的过程中,同一输入量下其输出量的差别;22. 结构设计中的自平衡原则是指在工作状态下,辅助效应和初始效应相反并达到平衡状态;23. 离心式调速器是结构设计中应用自平衡原理的实例;24、压电式加速度传感器中压电元件变形后所产生的 电荷 与加速度成正比;25、若max ∆是传感器的最大非线性误差、FS y 为输出量的满刻度值,则传感器的线性度可表示为%100max⨯∆±FSy ; 26、在机电一体化产品的功能原理方案设计中,其功能元的组合方式常用的有串联结构、并联结构和 环形结构 三种形式;27、在单圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中,其接触角β会随轴向载荷 载荷大小的变化而变化;28、对于以提高传动精度和减小回程误差为主的传动齿轮系,应按 输出轴转角误差最小原则分配其各级传动比;二、简述题 考5题 30分1在机电一体化产品的设计中常常引入现代设计方法,简述你所熟悉的一种现代设计方法的基本思想;答案：1、例如可靠性设计;可靠性指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力;可靠性设计作为一种新的设计方法,只是常规设计方法的深化和发展,所以机械设计等相关课程所阐明的计算原理、方法和基本公式,对可靠性设计仍然适用;但其又有别于传统设计方法,主要表现在以下几点：①可靠性设计法认为作用在零部件上的载荷广义的和材料性能等都不是定值,而是随机变量,具有明显的离散性质,在数学上必须用分布函数来描述；②由于载荷和材料性能等都是随机变量,所以必须用概率统计的方法求解；③可靠性设计法认为所设计的任何产品都存在一定的失效可能性,并且可以定量地回答产品在工作中的可靠程度,从而弥补了传统设计方法的不足;2比较滚珠丝杠副中单圆弧型滚道与双圆弧型滚道的优缺点;答案：单圆弧型滚道的接触角会随轴向载荷大小的变化而变化,因此轴向刚度、传动效率及承载能力也随之改变;而双圆弧型滚道的接触角在工作过程中基本保持不变,故轴向刚度、传动效率及承载能力基本不变,而且双圆弧型滚道中两圆弧相交处有一小空隙可以使滚道底部与滚珠不接触,并能存一定的润滑油,可以减小摩擦和磨损;但单圆弧型滚道比双圆弧型滚道容易加工;3简述机电一体化产品方案设计中黑箱法的基本原理;答案：“黑箱法”是根据系统的输入、输出关系来研究实现系统功能目标的一种方法;即根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求,从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入—输出之间的转换,得到相应的解决办法,从而推求出“黑箱”的功能结构,使“黑箱”逐渐变成 “灰箱”、“白箱”的一种方法; 4简述机电一体化系统的特点答案：机电一体化系统的一大特点是由于机电一体化系统的微电子装置取代了人对机械的绝大部分的控制,并加以延伸和扩大,克服了人体能力的不足和弱点；另一大特点是节省能源和材料消耗;这些特点正是实现机电一体化系统高性能化、智能化、省能省资源化及轻薄短小化的重要原因;5简述机电一体化产品结构设计中通常应该遵循的一些基本原则;答案：a 任务分配原则：根据产品的性能,有时相同的功能可以由不同的零件来承担；有时不同的功能又可以由同一个零件来承担;b 自补偿原则：通过技术系统本身结构或相互关系,产生加强功能、减载或平衡作用;c 从结构设计变元构造的解空间中寻找出最优解;d 力传递原则：尽量缩短力流传递路线；尽量使力流变化缓慢;e 力平衡原则：利用零件本身的结构抵消附加的载荷;f 稳定性原则：在结构设计中应该使其结构即使在受到力的作用时也能处于稳定状态;g 等强度原则;h 降低噪声;6简述机电一体化系统或产品的设计类型;答案：机电一体化产品的设计类型大致有以下三种：开发性设计、适应性设计和变异性设计;开发性设计是没有任何参照产品的设计;适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下,对现有产品进行局部更改,或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计,以使产品的性能和质量增加某些附加价值;变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下,仅改变现有产品的规格尺寸,使之适应于量的方面的要求; 7一个较完善的机电一体化产品应该包含那几部分答案：机械本体、动力与驱动部分、传感与检测部分、控制与信息处理部分、执行机构各3分8 说明功能原理方案设计中应用选择表法的目的及步骤;答案：应用选择表法的目的是从众多的方案中挑出一种最优的方案;步骤是：首先根据产品的功能要求列出拟定的选择标准及各种方案,选择标准列的越详细判断最优方案的准确度越高；然后将各种方案按选择标准进行评价,从中挑出最优方案;答案：等效为8个;可编程控制器的继电器线圈只是存储器中的一位若该位的状态为1,则表示线圈带电；若该位的状态为0,则表示线圈失电;故可编程控制器的线圈又称为软线圈;答案：与直齿圆柱齿轮传动相比较,斜齿轮的优点是①传动平稳、噪声小;因为斜齿轮的齿廓接触线是斜线,每对齿都是逐渐进入啮合和逐渐退出啮合的;②承载能力较高,运转平稳,适用于高速转动;由于斜齿轮传动的重合度较大,并随着齿宽和螺旋角的增大而增大,故承载能力较高;③最少齿数少于直齿轮的最少齿数;但是斜齿轮传动的缺点是会产生附加的轴向力,且螺旋角越大,附加轴向力越大;11 何谓力平衡原理举例说明;答案：力平衡原理就是通过相应的结构措施,使一些无用的力在其产生处立即被部分或全部平衡掉,以减轻或消除不良的影响;例如虽然斜齿轮传动平稳、承载能力高,但是斜齿轮传动会产生附加的轴向力;为了抵消这种附加的轴向力,在有些场合用人字齿轮代替斜齿轮传动;12 列举一种通过改变结构设计变元的形状而获得不同结构设计方案的例子;答案：例如棘轮棘爪机构的设计;在棘轮棘爪机构的设计中若棘轮的形状分别取矩形、锯齿形、圆弧与锯齿的组合或在棘轮上安装一些销钉就可以得到不同结构形式的棘轮棘爪机构,从而满足不同的工作要求;13为什么机电一体化产品具有小型化和轻量化的特点答案：因为对于机电一体化产品,在控制系统方面,它是采用微处理器、计算机进行控制;而现在的微处理器、计算机都是采用超大规模集成电路,元件数少,功能强大,控制性能可靠；在机械部分方面,采用先进的设计方法,如动态结构设计、优化设计,可以在满足动态特性要求的前提下,使结构最紧凑、重量最轻;在信息检测与处理方面采用计算机,有些可以用软件代替;故机电一体化产品具有小型化和轻量化的特点;14 简述增量式编码器与绝对式编码器在工作原理方面的不同答案：增量式编码器是将位移转换成周期性变化的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小;绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关;15 为什么直流伺服电机具有良好的机械特性答案：因为直流伺服电机的转速与电枢电磁转矩的关系是n=Ua/CeΦ-TRa/CeCtΦ2从公式中可以看出,在控制电压一定的条件下,转速与电磁转矩成线性关系,且为下垂的直线,这样当负载变化时转速也会跟着变化,并稳定在新的平衡点上;16传感器的静态特性指标主要有哪些答案：传感器的静态特性主要有：线性度,灵敏度,迟滞,重复性, 分辨力,精确度17进行机电一体化设计是应遵循什么原则处理“机”和“电”的关系答案：1替代机械系统在极端情况下,机械的功能可以完全由微计算机和执行器取代,从而使机械产品变成电子产品;2简化机械系统在许多情况下,机械系统可采用机电一体化的方法加以简化;依靠微计算机和执行器可以提供诸如轮廓、速度以及定位控制任务的功能;3增强机械系统将正常设计的机械与闭环控制回路相结合,可以实现增强机械系统的运动速度、精度以及柔性,有关的部件可以做得更轻、惯性更小;4综合机械系统采用嵌入式微处理系统,有能力综合不同的机械系统以及相关的功能;18为什么要消除齿轮副间隙常用什么方法消除间隙答案：齿轮副的间隙使得在传动过程中,主动轮突然改变旋转方向时,从动轮不能立即随之反转,而是有一个滞后量,造成齿轮传动的回差;这种非线性因素将会影响全闭环伺服系统的稳定性;消除齿轮副间隙通常分为刚性调整法和柔性调整法;19描述传感器静态特性的主要技术指标是什么答案：传感器变换的被测量的数值处在稳定状态时,传感器的输入/输出关系称为传感器的静态特性;描述传感器静态特性的主要技术指标是：线性度、精度、误差、重复性、可复现性;20 根据工作原理,步进电动机分为哪几类答案：1反应式步进电动机这类步进电动机结构简单,起动和运行时频率较高,步距角一般为 ;缺点是消耗功率较大,断电时无定位转矩;2永磁性步进电动机由于转子为永久磁钢,永磁式步进电动机断电时有定位转矩,消耗功率较小;但是,这种步进电动机步角较大,起动和运行频率较低,并需要正、负脉冲供电;3永磁感应式步进电动机这种步进电动机步距角可做得较小,起动和运行频率较高,消耗功率较小,断电时有定位转矩,兼有反应式和永磁式的优点,但制造工艺较复杂;三、分析计算题：考5题30分1.说明下列的支架中哪些采用了等强度设计原则；对于采用等强度原则设计的支架说明其适合的材料;答： c、d采用了等强度设计原则;其中c适用于铸铁等脆性材料；d适用于钢等塑性材料;2、对于如图所示的三相反应式步进电机,说明其工作原理;答：工作原理是：假定首先A相带电,则A相绕组产生的磁拉力使得转子的1、3齿与A相绕组对齐；其次让B相绕组通电,则B相绕组产生的磁拉力使得转子的2、4齿与B相绕组对齐；最后让C相绕组通电,则C相绕组产生的磁拉力使得转子的1、3齿与C相绕组对齐；如果按照A→B→C→A顺序通电,转子将按逆时针方向一步一步转动,通电顺序改变,转子的转向也发生改变;3- 对于如图所示的槽轮机构说明其工作原理;画范围时没有这一题答：工作原理是：拨销盘以不变的角速度旋转,拨销转过2β角时,槽轮转过相邻两槽间的夹角2α,在拨销转过其余部分的2π-β角时,槽轮静止不动,直到拨销进入下一个槽内,又重复以上循环;4- 对于图示的支承结构,应用力传递原理说明哪种支承的1—拨销盘；2—锁紧弧；3—槽轮；4—定位弧；5—拨销刚性最好哪种支承的刚性最差答：图a 中由于力的传递路线最短,所以刚性最好；图e 中由于力线要沿弹簧传递,路线最长,故刚性最差;5- 求如图所示机械系统的传递函数其中)(0t X 为输出,)(t F i 为输入; 6- 图示两种结构设计中哪种较好 说明理由;1、图b 所示的结构形式较好;根据结构设计中的力传递原则,力流转向越平缓越好;图a 所示的力流方向变化急剧,A 处应力集中严重；而图b 所示的结构力流方向变化较平缓,应力集中小;7- 求如图所示电路网络的传递函数设i u 为输入, o u 为输出 2、解：根据复阻抗概念及基尔霍夫电压定律得： 联立解上述3个方程得：8- 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求步进电机脉冲电源的频率; 解：因为 Zk m fn ⋅⋅=60 r/min所以 40060242510060=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=Z k m n f Hz a b c d e9- 画出图示机械系统的力——电压相似模拟电路画范围时没有这一题解：该机械系统的力——电压相似模拟电路10- 图示为变隙差动式自感传感器工作原理示意图,解释其工作原理;画范围时没有这一题工作原理为：衔铁处于中间位置时,21L L =,21L L i i =,0=∆i ,0=o U ；衔铁移动时,一个线圈自感增加,另一个减小,0≠∆i ,产生输出电压o U ；由o U 和i ∆的大小和方向可判断出衔铁的位移大小和方向;11-求如图所示电路网络的传递函数设i u 为输入, o u 为输出 解：根据复阻抗概念及基尔霍夫电压定律得：)(2R R I U i +'⋅= 2R I U o ⋅= SC R R R ⋅⋅+='111 1分联立解上述3个方程得：12-图示为光栅式位移传感器示意图,分析其工作原理;画范围时没有这一题 传感器主要由指示光栅、标尺光栅、光源和受光体四部分组成;将指示光栅平行地放在标尺光栅上,并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角度θ,这时在指示光栅上就会出现一些较粗的明暗相间的条纹,称为摩尔条纹;当标尺光栅相对于指示光栅移动时,每移过一个栅距,则在垂直方向上就移过一个摩尔条纹;通过其后的测量装置对脉冲进行计数、处理,即可测的实际位移; 13- 画出图示机械系统的力——电压相似模拟电路 画范围时没有这一题 解：该机械系统的力——电压相似模拟电路图中)()(21t v t v 、各1分,其它等效元件各分。
国开期末考试《机电一体化系统》机考满分试题(第3套)
国开期末考试《机电一体化系统》机考满分试题(第3套)（整套相同，祝同学们取得优异成绩!）一、判断题（每题2分，共28分）（1）、机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
（V）（2）、在机电一体化系统中，通过消除传动系统的回程误差可有效提高系统的稳定性。
（V）（3）、在滚珠丝杠机构中，一般采用双螺母预紧的方法，将弹性变形控制在最小限度内，从而减少或部分消除轴向间隙，从而可以提高滚珠丝杠副的刚度。
（V）（4）、敏感元件不可直接感受被测量，以确定关系输出某一物理量，如弹性敏感元件将力转换为位移或应变输出（X）（5）、旋转变压器和光电编码盘不能测试角位移。
（X）（6）、PWM信号一般可由单片机产生。
（V）（7）、伺服控制系统的比较环节是将系统的反馈信号与输入的指令信号进行比较，以获得输出与输入之间的偏差信号。
（V）（8）、在机电一体化系统驱动装置中，反馈通道上环节的误差与输入通道上环节误差对系统输出精度影响是不同的（X）（9）、计算机系统设计中断的目的，是为了让CPU及时接收中断请求，暂停原来执行的程序，转而执行相应的中断服务程序，待中断处理完毕后，结束源程序的执行。
（X）（10）、球坐标式机器人。
球坐标式机器人具有一个转动关节和二个移动关节，具有三个自由度。
（X）（11）、感知系统主要由内部传感器模块和外部传感器模块组成。
（V）（12）、加工工作站控制器是柔性制造系统中实现设计集成和信息集成的关键。
（V）（13）、FMS不能解决多机床下零件的混流加工，必须增加额外费用。
（X）（14）、3D打印不能打印生物细胞，以构成生命器官。
（X）二、单项选择题（每题3分，共30分（15）、机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（D）。
D、执行机构（16）、传感器输出信号的形式不含有（B）类型。
B、开关信号型（17）、如果三相步进电动机绕组为U、V、W，其通电顺序为U、V、W、U，则这种分配方式为（A）。
机电一体化期末总复习试题含答案
填空题1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。
2. 机电一体化系统（产品）是机械技术和微电子技术的有机结合。
3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。
4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。
5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、能源系统、传感信息系统、执行控制系统。
6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。
7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。
8. 机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。
9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息功能、控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：以能源转换为主和以信息转换为主。
11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式种形式。
12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为外循环和内循环两类。
13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。
14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推——单推式、双推——双推式、双推——简支式、双推——自由式。
15. 机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式三种形式。
16. 在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。
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《机电一体化导论》期中测试题
姓名班级学号分数
一、填空题（每空1分，共20分）
1、机电一体化系统的关键技术有机械设计技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、执行与驱动技术和机电一体化总体设计技术。
2、机电系统的支撑部件包括导向支撑部件轴系支撑部件旋转支撑部件和机座机架。
3、传感器是由敏感元件转换元件基本转换电路三部分组成。
4、机电一体化系统中常见的接口有输入/输出芯片、RS-232串行口和RS-485串行口等。
5、机械设计是机械生产的第一道工序。
6、交流伺服电动机的控制方式有幅值控制、相位控制幅相控制双相控制
7、计算机网络按覆盖范围划分为局域网、城域网和广域网。
8、机电一体化系统设计的方法有机电互补法机电结合法和组合法。
二、名词解释（每题4分，共20分）
1、机电一体化
机电一体化：从系统的观点出发，将机械技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最优化而建立起来的一门新技术。
2、闭环系统
闭环系统：当一个系统以所需要的方框图表示而存在反馈回路时，称为闭环系统。
3、工业机器人
工业机器人：是一种自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，是搬运物料、工件或操作工具及完成其他各种作业的机电一体化设备。
4、伺服系统
伺服系统：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、速度或力输出的自动控制系统及驱动系统，也叫随动系统。
5、接口
接口：为确保机电一体化系统各要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和转换，必须在它们之间建立一定的联系条件，这些联系条件称为接口。
三、判断题（每题2分，共20分）
1、‘机电一体化’的英文单词是Mechanics。
（）
2、真空吸附手是工业机器人的一种末端执行器。
(√ )
3、谐波齿轮减速器承载能力小。
( )
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20mm。
( √ )
5、SN型直流伺服电动机用于低速、启动和反转频繁的控制系统( √ )
6、车载信息系统中车速传感器的参数变化表现为电阻值的变化（）。
7、中央处理单元是计算机控制系统的核心。
（√）
8、步进电动机三相双三拍的通电方式步距角为30°（√）。
9、接口有三个基本功能，它们是变换、放大、控制。
( )
10、计算机系统基本功能的是对信息进行实时转换和控制功能，人机交换功能和接口功能
和可扩展性。
（√）
四、简答题（每题5分，共20分）
1、试列举10种常见的机电一体化产品。
答：数控机床、工业机器人、自动洗衣机、发动机控制系统、电报机、磁带录像机、录音机、复印机、传真机、CAD/CAM系。
2、为确保机械系统的传动精度和工作稳定性应采取哪些措施？
答：（1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件。
（2）缩短传动链，提高传动与支撑刚度。
（3）选用最佳传动比。
（4）缩小反向死区误差。
（5）改进支撑及架体的结构设计，以提高刚性，减小振动，降低噪声。
3、传感器的静态特性和动态特性各是什么？
答：传感器的静态特性包括测量范围、满量程输出、线性范围、线性度和灵敏度。
传感器的动态特性包括精确度、分辨力、迟滞、稳定性、信号不失真的测量特性包括响应延时、幅频特性和相频特性。
4、计算机控制系统的基本功能是什么？
答：（1）对信息进行实时交换和控制功能。
（2）人机交换功能。
（3）接口功能和可扩展性。
五、已知数控机床控制系统如图所示，试说明图中的各个部分属于机电一体化系统中的哪个基本要素？各要素的功能是什么？（每题20分，共20分）
答：数控机床的控制系统有结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。
1.机械本体（结构组成要素）
是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
图中为联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构和工作台部分。
2.动力驱动部分（动力组成要素）
依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
图中为电源部分。
3.测试传感部分（感知组成要素）
对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。
图中为光电编码器、信号处理、功放部分。
4.控制及信息处理部分（职能组成要素）
将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
图中为键盘、计算机部分。
5.执行机构（运动组成要素）
根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。
图中为电机部分。