《机电一体化系统设计》复习题2015 - 图文

《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

1

9. 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

2

4. 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.1450 r/min B.1470 r/min C.735 r/min D.2940 r/min

3. 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. 0.1mm B. 1mm C. 2mm D. 5mm

6. 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 】

3

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 10. 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

4

C. 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. SIMATIC S7-200 PLC的编程软件是 【A 】

A.STEP7-Micro/WIN B.CX-Programmer C.ProTool D.WINCC 33. 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＜2 B. 0＜S＜1 C. -1＜s＜1 D. -1＜s＜0

34.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

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