2018-西南大學(xué)-大作業(yè)0938機電一體化系統(tǒng)設(shè)計

1、0938機電一體化系統(tǒng)設(shè)計單項選擇題1、傳感器測量系統(tǒng)的性能由輸出-輸入關(guān)系特性描寫。輸出變化量與對應(yīng)輸入（被測量）變化量的比值稱為（）。量程閾值分辨率靈敏度/2、某傳感器是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的角位移測量裝置，且僅能用來測量角位移。 該傳感器為（）。C旋轉(zhuǎn)變壓器，/感應(yīng)同步器光柵磁柵3、某光柵條紋密度為每lmm刻100條，光柵條紋的夾角為 0.005弧度，則莫爾條紋的寬度 W 為（）。c0.1mmr 1mm2mmbr me 5mm4、對于減速傳動系統(tǒng)，若最后一級的間隙對系統(tǒng)精度影響最大，則傳動比（）。,小于1等于l大于1 br小于等于15、滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和（

2、）C A.內(nèi)循環(huán)反向器式 內(nèi)循環(huán)插管式內(nèi)、外雙循環(huán)外循環(huán)反向器式 守、6、諧波齒輪具有速比大、傳動精度和效率高等優(yōu)點，試問它是由以下哪種傳動演變而來的 （）。C直齒錐齒輪傳動 齒輪齒條傳動行星齒輪傳動 /蝸輪蝸桿傳動7、為保證系統(tǒng)安全可靠工作，下列機電一體化產(chǎn)品中，（）需要進行抗干擾設(shè)計。自動洗衣機； 自動照相機；滾筒型繪圖機；廠數(shù)控機床.8、頻率響應(yīng)函數(shù)是傳感器的（）靜態(tài)特性指標(biāo)動態(tài)特性指標(biāo)輸入特性參數(shù)輸出特性參數(shù)9、頻矩特性表示步進電機（）與脈沖頻率的關(guān)系。廠額定動態(tài)轉(zhuǎn)矩T最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩廠最大啟動轉(zhuǎn)矩最大動態(tài)轉(zhuǎn)矩）。（）設(shè)計的傳動鏈。10、閉環(huán)控制的驅(qū)動裝置中，齒輪減速器位于前向通道，所以它

3、的 （C傳動誤差和回程誤差都不會影響輸出精度L傳動誤差不影響輸出精度，但回程誤差影響輸出精度回程誤差不影響輸出精度，但傳動誤差影響輸出精度VT傳動誤差和回程誤差都會影響輸出精度11、多級齒輪傳動中，各級傳動比“前大后小”的分配原則適用于按C輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則重量最輕原則（小功率裝置）最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則重量最輕原則（大功率裝置）/()。12、為提高機電一體化機械傳動系統(tǒng)的固有頻率，應(yīng)設(shè)法增大系統(tǒng)剛度增大系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量減小系統(tǒng)的摩擦阻力）來改變電樞回路的平均13、采用脈寬調(diào)制（PWM）進行直流電動機調(diào)速驅(qū)動時，通過改變（電壓，從而實現(xiàn)直流電動機的平滑調(diào)速。脈沖的寬度脈沖的頻率脈沖的正負其他參

4、數(shù)14、在伺服系統(tǒng)中，若要提高系統(tǒng)無靜差度，可采用串聯(lián)（PI校正修P校正PD校正D校正15、數(shù)控機床進給系統(tǒng)的伺服電機屬于設(shè)備的（能源部分 測試傳感部分 /驅(qū)動部分執(zhí)行機構(gòu)16、某4極交流感應(yīng)電動機，電源頻率為50Hz,當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.02時，其轉(zhuǎn)速為（）。廠 1450 r/min1 1470 r/min 守7 735 r/minr -2940 r/min 17、某光柵條紋密度為每lmm刻100條，光柵條紋的夾角為0.005弧度，則莫爾條紋的寬度W為（）。r 0.1mmr 1mm2 2mm Vr 5mm18、滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和（）。內(nèi)循環(huán)插管式 外循環(huán)反向器式內(nèi)、外雙循

5、環(huán) 內(nèi)循環(huán)反向器式 0”19、在滿量程范圍內(nèi)由同一方向趨近同一個輸入，連續(xù)幾次測量所得輸出之間的最大差值稱為（）?？蓮?fù)現(xiàn)性重復(fù)性精度20、在系統(tǒng)中負責(zé)處理由測量模塊和接口模塊提供信息的模塊稱（）。軟件模塊通信模塊驅(qū)動模塊廣微計算機模塊21、系統(tǒng)中用于提供驅(qū)動力改變系統(tǒng)運行狀態(tài)，產(chǎn)生所希望運動的模塊稱為（）。C驅(qū)動模塊”接口模塊微計算機模塊測量模塊22、某傳感器是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的角位移測量裝置，且僅能用來測量角位移。 該傳感器為（）。C旋轉(zhuǎn)變壓器方”感應(yīng)同步器光柵磁柵23、（），使連續(xù)路徑控制類中為了使控制工具沿任意直線或曲線運動，必須同時控制每一個軸的得它們同步協(xié)調(diào)到達目標(biāo)點。位置

6、和加速度速度和加速度位置和速度守” 位置和方向24、齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數(shù)（）。C增加而減小方”增加而增加 減小而減小 變化而不變25、直流測速發(fā)電機輸出的是與轉(zhuǎn)速（）1C.成正比的交流電壓成反比的交流電壓成正比的直流電壓成反比的直流電壓等個五部26、伺服控制系統(tǒng)一般包括控制器、被控對象、執(zhí)行環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和檢測環(huán)節(jié)分。（）, B.存儲電路轉(zhuǎn)換電路檢測環(huán)節(jié)守,換向結(jié)構(gòu) 判斷題27、將傳感器測量的被測對象信號輸入到單片機數(shù)據(jù)總線的通道為后向通道。后向通道在單片機一側(cè)有三種類型：數(shù)據(jù)總線、并行 I/O 和定時/計數(shù)器口。（）廠A. VB. V28、機電一體化控制系統(tǒng)的一般設(shè)計步驟應(yīng)為：確定

7、系統(tǒng)整體控制方案；確定控制算法；選用微型計算機；系統(tǒng)總體設(shè)計；軟件設(shè)計等。（）a A. VB Ib.X29、同步通信常用于并行通信。（）a K.VB B. V30、伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號與系統(tǒng)的反饋信號進行比較，以獲得輸出與輸入間的偏差信號。（）a A. WC B. X31、伺服電機的驅(qū)動電路就是將控制信號轉(zhuǎn)換為功率信號，為電機提供電能的控制裝置，也稱其為變流器，它包括電壓、電流、頻率、波形和相數(shù)的變換。 （）廠A.”歹CB. X32、變流器中開關(guān)器件的開關(guān)特性決定了控制電路的功率、響應(yīng)速度、頻帶寬度、可靠性和 等指標(biāo)。（）33、在全自動洗衣機產(chǎn)品的設(shè)計過程中，控制系統(tǒng)軟件的

8、設(shè)計是理論分析階段的任務(wù)之一。（）34、機電一體化產(chǎn)品的適應(yīng)性設(shè)計是指對產(chǎn)品功能及結(jié)構(gòu)重新進行的設(shè)計。（）A A. V-yB. X35、伺服驅(qū)動系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換的裝置和部件。B. X36、門動控制技術(shù)是機電一體化六個相關(guān)技術(shù)之一，而接口技術(shù)是自動控制技術(shù)中的一個方面。（）B. 乂歹37、在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，驅(qū)動裝置中各環(huán)節(jié)的誤差因其在系統(tǒng)中所處的位置不同，對系統(tǒng)輸 出精度的影響不同。（）B. X38、電氣驅(qū)動部件的固有頻率應(yīng)高于機械傳動系統(tǒng)的基本固有頻率23倍。（）39、在全自動洗衣機產(chǎn)品的設(shè)計過程中，控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計是理論分析階段的任務(wù)之一。40、驅(qū)動部分在控制信息作用下提供

9、動力，伺服驅(qū)動包括電動、氣動、液壓等各種類型的驅(qū) 動裝置。（）B. X41、時,遲滯是傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)之一，反映傳感器輸入量按同一方向做全量程連續(xù)多次變動 輸出輸入特性曲線的不一致性。（）42、TTL電平接口能用于輸出指示燈的控制，也能用于驅(qū)動帶電氣隔離的繼電器。B. X43、通常，提高響應(yīng)速度和提高系統(tǒng)的動態(tài)精度是有矛盾的,若想同時實現(xiàn)高速度和高精度,需要綜合考慮各環(huán)節(jié)和整個系統(tǒng)的控制形式。44、45、A.B. X直流伺服電機的驅(qū)動電路中，脈寬凋制放大器由于管耗大，因而多用于小功率系統(tǒng)。電氣驅(qū)動部件的固有頻率應(yīng)高于機械傳動系統(tǒng)的基本固有頻率23倍.()46、伺服驅(qū)動系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動

10、作的轉(zhuǎn)換的裝置和部件。B. X47、驅(qū)動部分在控制信息作用下提供動力，伺服驅(qū)動包括電動、氣動、液壓等各種類型的驅(qū) 動裝置。（）A.，B. xV48、 D/A轉(zhuǎn)換的方式可分為并行轉(zhuǎn)換的串行轉(zhuǎn)換方式。（）A A.“歹B. X49、無論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測裝置的精度。（）A.V50、直線運動導(dǎo)軌是用來支承和引導(dǎo)運動部件按給定的方向作往復(fù)直線運動。B. X51、同步通信是以字符為傳輸信息單位。52、查詢I/O方式常用于中斷控制中。53、感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)角。（）A A.；B B. X54、在計算機接

11、口技術(shù)中I/O通道就是I/O接口。（）A. V主觀題55、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)大體上應(yīng)包括哪些方面參考答案：應(yīng)包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟效益。56、開放式體系結(jié)構(gòu)的主要特點是什么？參考答案：答：開放式體系結(jié)構(gòu)是近年來在電子工業(yè)和計算機工業(yè)中流行的一種設(shè)計思想，其主要特 點是：向未來的 VLSI開放；向不同用戶層次開放；向用戶的特殊要求開放；采用模塊化結(jié) 構(gòu)。57、在使用光電編碼器測量位移或轉(zhuǎn)速時，什么是高速端測量方案， 什么是低速端測量方案？各有什么特點。參考答案：解答：使用光電編碼器測量位移或轉(zhuǎn)速有高速端測量和低速端測量兩種方案。（1）高速端測量：將編碼器安裝在電機軸上的測量方

12、案。高速端測量的特點：同樣的測量精度要求，對 編碼器的測量精度要求較低。傳動件包括在閉環(huán)之外，傳動誤差直接影響輸出精度，傳動誤差無法通過控制進行補償，因此對傳動鏈的精度要求較高。（2）低速端測量：將編碼器安裝在負載軸上的測量方案。低速端測量的特點：對編碼器的精度要求較高，但傳動鏈包括 在閉環(huán)內(nèi)，從而通過閉環(huán)來消除傳動誤差，對傳動鏈的精度要求較低。58、步進電機具有哪些特點 ？參考答案：步進電機具有以下特點：步進電機的工作狀態(tài)不易受各種干擾因素(如電源電壓的波動、電流的大小與波形的變化、溫度等 )的影響，只要在它們的大小未引起步進電機產(chǎn)生丟步現(xiàn)象之前，就不影響其正常工作；步進電機的步距角有誤差，

13、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差變?yōu)榱恪?，因此不會長期積累；控制性能好，在起動、停止、反轉(zhuǎn)時不易丟步因此，步進電機廣泛應(yīng)用于開環(huán)控制的機電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化，并可靠地獲得較高的位量精度。59、機電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)對傳動機構(gòu)的基本要求是什么?參考答案：精密化，高速化，小型、輕量化。60、試說明滾珠絲杠螺母副傳動裝置的優(yōu)缺點。參考答案：滾珠絲杠螺母副是一種高精度的傳動裝置。它采用滾動摩擦螺旋取代了滑動摩擦螺旋，具 有磨損小、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、壽命長、精度高、溫升低等優(yōu)點。由于滾珠絲杠螺母 副具有摩擦小，便于消除傳動間隙等突出優(yōu)點，他給機電一體化系統(tǒng)的性

14、能改善帶來了巨 大的益處。缺點：不能自鎖，用于升降傳動時需另加鎖緊裝置。61已知雙波諧波齒輪的柔輪齒數(shù)乙=剛輪齒數(shù)=202,波發(fā)生器的轉(zhuǎn)速的=600r min O 如圖所示 試求:(1)剛輪固定時柔輪的轉(zhuǎn)速珥；(2)柔輪固定時剛輪的轉(zhuǎn)速藥.參考答案f l)刷輪固定時;鮑一迎=.儂叫一 句一 4一工1 通I門一工I, 600.口廠- Yr xma) 1)町600而柔輪固定時竟.言悌言一我62、說明機電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)的設(shè)計步驟。參考答案：機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計流程主要包括以下幾步：(1)根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品的規(guī)格、性能指標(biāo)(2)產(chǎn)品功能部件、功能要素的劃分(3)接口的設(shè)計(4)綜合評價(或整體評

15、價)(5) 可靠性復(fù)查(6) 試制與調(diào)試63、支承的基本要求是什么？參考答案：方向精度和置中精度； 摩擦阻力矩的大??； 許用載荷；對溫度變化的敏感性; 耐磨性以及磨損的可補償性；抗振性；成本的高低。64、半閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義及特點是什么？參考答案：(1)伺服系統(tǒng)中，當(dāng)位置傳感器安裝在伺服電動機軸上，用以間接測量工作臺的位移時， 這種間接測量的系統(tǒng)稱為半閉環(huán)系統(tǒng)。(2)特點，可以避免傳動機構(gòu)非線性引起系統(tǒng)產(chǎn)生極限換和爬行振蕩，比全閉環(huán)系統(tǒng)容易 實現(xiàn)，可節(jié)省投資65、試說明滾珠絲杠螺母副傳動裝置的優(yōu)缺點。參考答案：滾珠絲杠螺母副是一種高精度的傳動裝置。它采用滾動摩擦螺旋取代了滑動摩擦螺旋，具 有磨

16、損小、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、壽命長、精度高、溫升低等優(yōu)點。由于滾珠絲杠螺母 副具有摩擦小，便于消除傳動間隙等突出優(yōu)點，他給機電一體化系統(tǒng)的性能改善帶來了巨 大的益處。缺點：不能自鎖，用于升降傳動時需另加鎖緊裝置。66、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的指標(biāo)主要包括哪些方面？參考答案：答：主要包括系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、使用條件、經(jīng)濟效益67、機電一體化系統(tǒng)對執(zhí)行元件的基本要求是什么？參考答案：答：1慣量小、動力大 2體積小、重量輕 3便于維修、安裝 4易于微機控制68、試分析如圖所示光電隔離電路的基本工作原理以及光電隔離電路的作用是什 么？參考答案：光電隔離電路的工作原理：為了防止強電干擾以及其他干擾信號通過I

17、/O控制電路進入計算機，影響其工作，通常的辦法是首先采用濾波吸收，抑制干擾信號的產(chǎn)生，然后采用光電隔離的辦法，使微機與強 電部件不共地，阻斷干擾信號的傳導(dǎo)。（相關(guān)內(nèi)容敘述正確給 3分，其它酌情扣分）控制輸出時，從上圖可知，微機輸出的控制信號經(jīng)74LS04非門反相后，加到光電耦合器 G的發(fā)光二極管正端。當(dāng)控制信號為高電平時，經(jīng)74LS04非門反相后，加到發(fā)光二極管正端的電平為低電平，因此，發(fā)光二極管不導(dǎo)通，沒有光發(fā)出。這時光敏晶體管截止，輸出信 號幾乎等于加在光敏晶體管集電極上的電源電壓。當(dāng)控制信號為低電平時，發(fā)光二極管導(dǎo)通并發(fā)光，光敏晶體管接收發(fā)光二極管發(fā)出的光而 導(dǎo)通，于是輸出端的電平幾乎等于零。同樣的道理，可將光電耦合器用于信息的輸入，當(dāng) 然，光電耦合器還有其他連接方式，以實現(xiàn)不同要求的電平或極性轉(zhuǎn)換。（相關(guān)內(nèi)容敘述正確給 5分，其它酌情扣分）光電隔離電路的作用：(1)可將輸入與輸出端兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電。這樣信息通過光電轉(zhuǎn)