機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)資料大綱

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一、名詞解釋1、采樣：將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。2、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度：動(dòng)導(dǎo)軌按給定方向作直線運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確程度。3、執(zhí)行元件：將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換元件。4、可靠性：系統(tǒng)（產(chǎn)品）在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。5、機(jī)電融合法：將各組成要素有機(jī)融合為一體而構(gòu)成專用或通用的功能部件 （子系統(tǒng)），其要素之間機(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分。6、機(jī)電一體化：在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能、控制功能基礎(chǔ)上引入微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)地結(jié)合所構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。7、反饋：通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)傳感裝置將輸出量的全部或一部分返回到輸入端，使之與輸入量進(jìn)行比較，用其偏差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，反饋控制的目標(biāo)是使該偏差為零。8、伺服系統(tǒng)：又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)，使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。9、微機(jī)控制系統(tǒng)：是將微型計(jì)算機(jī)作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制器，結(jié)合微型計(jì)算機(jī)的工作原理、接口電路（數(shù)字和模擬）的設(shè)計(jì)、相應(yīng)的控制硬件和軟件，以及它們之間的匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的有效控制。10、適應(yīng)性設(shè)計(jì)：是在總的設(shè)計(jì)方案、原理基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改,或用微電子技術(shù)代替原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)或?yàn)榱诉M(jìn)行微電子控制對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以使產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上增加某些附加價(jià)值。11、PLC:采用微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，融合繼電接觸器控制的概念構(gòu)成的一種控制器，使用可編程存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用戶設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序指令，由指令實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序操作、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算和I/O接口通訊來(lái)控制機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）。二、填空題1、機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、（傳感檢測(cè)系統(tǒng)、和執(zhí)行元件系統(tǒng)）五個(gè)子系統(tǒng)工組成。（加工、處理）功能；傳遞（移動(dòng)、輸2、常用的機(jī)電一體化系統(tǒng)必須具備的三大目的功能是變換送）功能、儲(chǔ)存（保持、積蓄、記錄）功能。（加工、處理）功能；傳遞（移動(dòng)、輸3、機(jī)電一體化系統(tǒng)具備的五種內(nèi)部功能分別是：主功能、動(dòng)力功能、 （計(jì)測(cè)功能、控制功能）和構(gòu)造功能。4、機(jī)電一體化系統(tǒng)的主功能主要是對(duì)物質(zhì)、能量、信息及其相互結(jié)合進(jìn)行 （變換、傳遞）和存儲(chǔ)。5、機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)造功能是維護(hù)各子系統(tǒng)、元/部件在所定的（時(shí)間、和空間）的相互關(guān)系。6、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，計(jì)測(cè)功能的（精度）越高，意味著系統(tǒng)的價(jià)值越[Mi。7、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，主功能的（系統(tǒng)誤差）越小，意味著系統(tǒng)的價(jià)值越大。8、根據(jù)接口的變換、調(diào)整功能，接口可分為零接口、無(wú)源接口、 （有源接口、和智能接口）四大類。9、根據(jù)接口的輸入/輸出功能，接口可分為機(jī)械接口、物理接口、 （信息接口、和環(huán)境接口）四大類。10、運(yùn)動(dòng)參數(shù)是用來(lái)表征機(jī)器工作運(yùn)動(dòng)的軌跡、行程、 （方向、和起止點(diǎn)正確性） 的指標(biāo)。11、機(jī)電一體化的三大效果是：（省能、省資源、智能化）。12、機(jī)械傳動(dòng)部件的主要功能是傳遞（轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速）。13、機(jī)械系統(tǒng)一般由傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支承部件、旋轉(zhuǎn)支承部件、 （軸系、和機(jī)架或箱體）組成014、滾珠絲桿副中滾珠的循環(huán)方式有、（內(nèi)循環(huán)、和外循環(huán)）兩種。15、齒輪傳動(dòng)部件可改變傳動(dòng)的（轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)向。16、導(dǎo)向支承部件的作用是（支承、和限制）運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。17、按照導(dǎo)軌副接觸面的摩擦性質(zhì)，導(dǎo)軌副可分為（滾動(dòng)導(dǎo)軌、和滑動(dòng)導(dǎo)軌卜氣體/液體導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌。18、旋轉(zhuǎn)支承的方向精度是指運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其軸線與（承導(dǎo)件的軸線）承導(dǎo)件的軸線產(chǎn)生傾斜的程度。19、滑動(dòng)摩擦支承按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分可為圓柱支承、圓錐支承、（球面支承、和頂針支承）四類。20、軸系的主要作用是傳遞（轉(zhuǎn)矩、和傳動(dòng)精度）的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它直接承受外力21、軸系由軸及安裝在軸上的（齒輪、帶輪）等傳動(dòng)部件組成。22、磁懸浮軸承是利用他場(chǎng)力）將軸無(wú)機(jī)械摩擦、無(wú)潤(rùn)滑地懸浮在空間的一種新型軸承。23、執(zhí)行元件是位于機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接部位的（能量）轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。24、伺服電機(jī)分為（交流伺服電機(jī)、和直流伺服電機(jī)）。25、控制用電機(jī)是電氣伺服控制系統(tǒng)的動(dòng)力部件，是將 （電）能轉(zhuǎn)換成（機(jī)械）能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。26、控制用電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式有（回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、和直線驅(qū)動(dòng)）兩種方式。27、交流伺服電機(jī)可分為（同步型、和感應(yīng)型）兩大類。28、步進(jìn)電機(jī)可分為（變磁阻型、永磁型、和混合型）三大類。29、伺服電機(jī)控制方式的基本形式包括（開環(huán)控制、半閉環(huán)控制、和全閉環(huán)控制）。30、按照微型計(jì)算機(jī)的組裝形式，微型計(jì)算機(jī)可分為（單片機(jī)、和單板機(jī)）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。31、按照微處理機(jī)位數(shù)來(lái)分，微型計(jì)算機(jī)可分為位片、 4位、8位、（16位、和32位）、64位等機(jī)種。32、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言大致可以分為三大類，分別是（機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言）和高級(jí)語(yǔ)言。33、控制系統(tǒng)中的微機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)一般要經(jīng)過(guò)（功率放大）后，才能驅(qū)動(dòng)各類執(zhí)行元件。34、信息轉(zhuǎn)換電路包括弱電轉(zhuǎn)強(qiáng)電電路、（數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)換電路、數(shù)/模，和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路）、電量非電量轉(zhuǎn)換電路。35、PLC主要是利用邏輯運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)各種（開關(guān)量）的控制。36、傳感被檢測(cè)對(duì)象的各種（物理變化量、）變?yōu)椋娦盘?hào)）的一種變換器。37、按照輸出信號(hào)的性質(zhì)，可以將傳感器分為（開關(guān)型、模擬型）和數(shù)值型。38、微型計(jì)算機(jī)的總線一般包括：（地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線）。39、機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)是研究構(gòu)成機(jī)構(gòu)要素的（慣性）和機(jī)構(gòu)中各元、部件的（剛性）所引起振動(dòng)的一門學(xué)問(wèn)。40、傳感器變換器根據(jù)變換的物理過(guò)程可分為電/磁變換和光/電變換41、機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)主要是（設(shè)計(jì)校正補(bǔ)償裝置）。42、典型負(fù)載包括慣性負(fù)載、（外力負(fù)載、彈性負(fù)載）和摩擦負(fù)載等。43、負(fù)載的等效變換是將被控對(duì)象相關(guān)部件的固有參數(shù)及其所受的 （負(fù)載）等效換算到執(zhí)行元件的（輸出軸）上。44、校正形式多種多樣，工程上常用（對(duì)數(shù)頻率法、和根軌跡方法）進(jìn)行校正設(shè)計(jì)。45、當(dāng)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后，其輸出值達(dá)到與輸出相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)， 此時(shí)系統(tǒng)的輸出值與目標(biāo)值之差稱為（穩(wěn)態(tài)誤差）。46、PID調(diào)節(jié)器是（比例-積分-微分調(diào)節(jié)器）的簡(jiǎn)稱。47、系統(tǒng)中采用積分環(huán)節(jié)可以減少或消除（誤差）。48、由傳動(dòng)裝置（傳動(dòng)系統(tǒng)）的（彈性變形）而產(chǎn)生的振動(dòng)稱為結(jié)構(gòu)諧振（或機(jī)械振動(dòng)）。49、機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)有固有振動(dòng)頻率、振型、 （模態(tài)剛度、模態(tài)質(zhì)量）和模態(tài)阻尼等。50、可靠性是指系統(tǒng)（或產(chǎn)品）在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成（規(guī)定功能）的能力。三、選擇題1、機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的設(shè)計(jì)類型有以下（）三種。答案：A（A）開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變異性設(shè)計(jì)（B）開發(fā)性設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)和變異性設(shè)計(jì)（C）反求設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)和逆向性設(shè)計(jì)（D）適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)和逆向性設(shè)計(jì)2、機(jī)電一體化產(chǎn)品融合了機(jī)械工程、電子工程、信息工程和控制工程等多學(xué)科于一體，其中（）是機(jī)電一體化產(chǎn)品的主功能。答案：C（A）動(dòng)力功能；（B）信息功能；（C）機(jī)械功能；（D）控制功能3、零接口是不進(jìn)行任何變換和調(diào)整，輸入即為輸出，下列屬于零接口的是 （）。答案：C（A）變壓器；（B）運(yùn)算放大器；（C）插頭；（D）A/D轉(zhuǎn)換器4、機(jī)電一體化系統(tǒng)的動(dòng)力功能是向系統(tǒng)提供（），讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。答案：D（A）物質(zhì)；（B）內(nèi)部信息；（C）外部信息；（D）動(dòng)力5、機(jī)電一體化系統(tǒng)的主功能是對(duì)物質(zhì)、能量、（）及其相互結(jié)合進(jìn)行變換、存儲(chǔ)和傳遞。答案：B（A）結(jié)構(gòu)；（B）信息；（C）檢測(cè)；（D）動(dòng)力6、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，主功能的主要評(píng)價(jià)參數(shù)包括 （）。答案：A（A）系統(tǒng)誤差、抗干擾能力、廢棄物輸出和變換效率（B）能量輸入、能源、精度和強(qiáng)度（C）尺寸、重量、精度和強(qiáng)度（D）系統(tǒng)誤差、抗干擾能力、手動(dòng)操作和接口數(shù)量7、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，構(gòu)造功能的主要評(píng)價(jià)參數(shù)包括 （）。答案：C（A）系統(tǒng)誤差、抗干擾能力和變換效率（B）能量輸入、精度和強(qiáng)度（C）尺寸、重量和強(qiáng)度（D）尺寸、手動(dòng)操作和接口數(shù)量8、無(wú)源接口是對(duì)無(wú)源要素進(jìn)行變換和調(diào)整的接口，下列屬于無(wú)源接口的是 （）。答案：A（A）變壓器；（B）運(yùn)算放大器；（C）插頭；（D）A/D轉(zhuǎn)換器9、動(dòng)力參數(shù)是用來(lái)表征機(jī)器輸出動(dòng)力大小的指標(biāo)，下列屬于動(dòng)力參數(shù)的有 （）。答案：D（A）行程；（B）方向；（C）軌跡；（D）力矩10、下列屬于線性傳動(dòng)部件的是（）。答案：D（A）連桿機(jī)構(gòu)；（B）凸輪機(jī)構(gòu)；（C）棘輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；（D）絲桿螺母副11、下列屬于非線性傳動(dòng)部件的是（）。答案：A（A）連桿機(jī)構(gòu)；（B）減速裝置；（C）蝸輪蝸桿副；（D）絲桿螺母副12、下列屬于絲桿螺母機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部件是（）。答案：B（A）減速裝置；（B）螺旋壓力機(jī)；（C）蝸輪蝸桿副；（D）連桿機(jī)構(gòu)13、下列屬于撓性傳動(dòng)部件的是（）。答案：C（A）齒輪傳動(dòng)；（B）蝸輪蝸桿副；（C）同步帶傳動(dòng)；（D）槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14、下列屬于間隙傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的是（）。答案：D（A）齒輪傳動(dòng)；（B）蝸輪蝸桿副；（C）同步帶傳動(dòng)；（D）槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15、軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，無(wú)負(fù)載、低速旋轉(zhuǎn)的條件下，軸前端的 （）。答案：A（A）徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)量；（B）徑向跳動(dòng)量（C）軸向竄動(dòng)量；（D）系統(tǒng)誤差16、滾動(dòng)軸承包括（）三大類。答案：C（A）靜壓軸承、動(dòng)壓軸示和空氣軸承（B）靜壓軸承、動(dòng)壓軸承和磁懸浮軸承（C）向心軸承、向必推力軸承和推力軸承（D）向心軸承、向必推力軸承和磁懸浮軸承17、執(zhí)行元件的作用是將電能、液壓能、氣壓能、化學(xué)能等轉(zhuǎn)換為（）。答案：C（A）熱能；（B）勢(shì)能；（C）機(jī)械能；（D）光能18、下列屬于電磁式執(zhí)行元件的是（）。答案：A（A）伺服電機(jī)；（B）液壓馬達(dá)；（C）壓電元件；（D）氣壓馬達(dá)19、下列屬于液壓式執(zhí)行元件的是（）。答案：B（A）伺服電機(jī)；（B）液壓馬達(dá)；（C）壓電元件；（D）氣壓馬達(dá)20、下列屬于氣壓式執(zhí)行元件的是（）。答案：D（A）伺服電機(jī)；（B）液壓馬達(dá)；（C）壓電元件；（D）氣壓馬達(dá)21、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是通過(guò)（）決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。（A）脈沖的寬度；（B）脈沖的數(shù)量；（C）脈沖的相位；（D）脈沖的占空比22、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言大致可以分為三大類，分別是（）。答案：B（A）Basic語(yǔ)言、C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言；（B）機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言；（C）VB、VC、FORTRAN語(yǔ)言；（D）Basic語(yǔ)言、FORTRAN語(yǔ)言、PASCAL語(yǔ)言23、在PLC基本指令中，邏輯乘指令是（）。答案：C（A）RD;（B）WRT;（C）AND;（D）NOT24、在PLC基本指令中，邏輯加指令是（）。答案：A（A）OR;（B）WRT;（C）AND;（D）NOT25、加速度傳感器可以測(cè)量（）。答案：D（A）線位移、角位移；（B）線速度、角速度（C）速度、加速度；（D）線加速度、角加速度26、重力、推力、應(yīng)力可以用（）來(lái)測(cè)量。答案：C（A）位移傳感器；（B）速度傳感器；（C）加速度傳感器；（D）力或壓力傳感器27、為了改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能和動(dòng)態(tài)性能，一般采用 （）進(jìn)行調(diào)節(jié)。答案：D（A）比例環(huán)節(jié)；（B）積分環(huán)節(jié)；（C）微分環(huán)節(jié)；（D）比例-積分環(huán)節(jié)28、閉環(huán)之內(nèi)的動(dòng)力傳動(dòng)鏈齒輪間隙影響系統(tǒng)的（）。答案：A（A）穩(wěn)定性；（B）精度；（C）剛度；（D）強(qiáng)度29、實(shí)驗(yàn)振動(dòng)模態(tài)分析方法有（）。答案：A（A）時(shí)域法和頻域法；（B）時(shí)域法和做圖法；（C）頻域法和做圖法；（D）做圖法30、可靠性是指系統(tǒng)（或產(chǎn)品）在（）完成規(guī)定功能的能力。答案：D（A）規(guī)定條件下；（B）規(guī)定時(shí)間內(nèi)；（C）規(guī)定溫度下；（D）規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)四、判斷題1、以物料搬運(yùn)、加工為主，輸入物質(zhì)、能量和信息，經(jīng)過(guò)加工處理，主要輸出改變了位置和形態(tài)的物質(zhì)，將這種系統(tǒng)（產(chǎn)品）稱為工作機(jī)。答案：（，）2、以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為動(dòng)力機(jī)。答案：（，）3、以信息處理為主，輸入能量和信息，主要輸出某種信息 （如數(shù)據(jù)、圖像、文字、聲音等）的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為信息機(jī)。答案：（，）4、機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)造功能的作用是根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部信息和外部信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施目的功能。答案：（X）5、機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)造功能的作用是根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部信息和外部信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施目的功能。答案：（X）6、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，動(dòng)力功能的接口數(shù)量越多，意味著系統(tǒng)的價(jià)值越高。答案：（X）7、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，計(jì)測(cè)功能的精度越高，意味著系統(tǒng)的價(jià)值越高。答案：（，）8、在評(píng)價(jià)系統(tǒng)（產(chǎn)品）內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值時(shí)，主功能的系統(tǒng)誤差越小，意味著系統(tǒng)的價(jià)值越大。答案：（V）9、電磁離合器是無(wú)源接口。答案：（X）10、聯(lián)軸器是有源接口。答案：（X）11、齒輪減速器是有源接口。答案：（X）12、機(jī)構(gòu)接口是受通過(guò)接口部位的物質(zhì)、能量與信息的具體形態(tài)和物理?xiàng)l件約束的接口。答案：（X）13、運(yùn)動(dòng)參數(shù)是用來(lái)表征機(jī)器工作運(yùn)動(dòng)的軌跡、行程、方向和起止點(diǎn)正確性的指標(biāo)。答案：（，）14、動(dòng)力參數(shù)是用來(lái)表征機(jī)器輸出動(dòng)力大小的指標(biāo)。答案：（，）15、蝸輪蝸桿副是線性傳動(dòng)部件。答案：（，）16、凸輪機(jī)構(gòu)是線性傳動(dòng)部件。答案：（X）17、萬(wàn)向聯(lián)軸器只能改變運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)速度，不能改變其傳動(dòng)方向。答案： （X）18、絲桿螺母機(jī)構(gòu)有作用主要是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 答案：（，）19、千斤頂是屬于以傳遞能量為主的絲桿螺母機(jī)構(gòu)。 答案：（，）20、棘輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是撓性傳動(dòng)部件。答案：（X）21、鋼帶傳動(dòng)是撓性傳動(dòng)部件。答案：（，）22、導(dǎo)軌精度的保持性主要取決于導(dǎo)軌的耐磨性。答案： （，）23、與圓柱支承相比，圓錐支承的方向精度和置中精度較低。答案：（X）24、軸系可以分為主軸軸系和中間傳動(dòng)軸系。答案： （，）25、形狀記憶合金屬于電磁式執(zhí)行元件。答案：（X）26、直流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)目前常用晶體管脈寬調(diào)理驅(qū)動(dòng)和晶閘管直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)兩種方式。 答案:（V）27、步進(jìn)電機(jī)的步距角越小，表示其分辯力也越小。答案：（X）28.伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將輸入的指令信號(hào)與系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行比較， 以獲得輸出與輸入之間的偏差信號(hào)。答案：（，）29、步進(jìn)電機(jī)的步距角決定系統(tǒng)的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。答案：（X）30、微處理機(jī)（Microprocessor）簡(jiǎn)稱CPU,它是一個(gè)大規(guī)模集成電路器件或超大規(guī)模集成電路器件。答案：（，）31、微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）簡(jiǎn)稱MC,它是以微處理機(jī)（CPU）為中心，加上只讀存儲(chǔ)器（ROM）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、輸入/輸出接口電路、系統(tǒng)總成及其它支持邏輯電路組成的計(jì)算機(jī)。答案：（，）32、在PLC基本指令中，ANDNOT指令表示取反以后邏輯加。答案：（X）33、位移傳感器可以測(cè)量速度和加速度。答案：（X）34、當(dāng)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后，其輸出值達(dá)到與輸出相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)， 此時(shí)系統(tǒng)的輸入值與目標(biāo)值之差稱為穩(wěn)態(tài)誤差。答案：（X）35、由傳動(dòng)裝置（傳動(dòng)系統(tǒng)）的塑性變形而產(chǎn)生的振動(dòng)稱為結(jié)構(gòu)諧振（或機(jī)械振動(dòng)）。答案：（X）36、時(shí)域法是直接從機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)間域和響應(yīng)求取模態(tài)參數(shù)。答案： （，）37、失效（或故障）越頻繁，系統(tǒng)的可靠性越低。答案：（，）38、如果系統(tǒng)不能完成規(guī)定功能，稱為失效。答案： （，）39、如果系統(tǒng)可以修復(fù)，稱為故障。答案：（，）五、簡(jiǎn)答題1、試述機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)流程。答：（1）根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品規(guī)格、性能指標(biāo)；（2）系統(tǒng)功能部件、功能要素的劃分；（3）接口的設(shè)計(jì)；（4）綜合評(píng)價(jià)（或整體評(píng)價(jià)）；（5）可靠性復(fù)查；（6）試制與調(diào)試。2、機(jī)電一體化技術(shù)的目的是什么？答：機(jī)電一體化技術(shù)的目的是提高產(chǎn)品的附加值，即多功能、高效率、高可靠性及節(jié)約材料和能源，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向短、小、輕、薄化方向發(fā)展，從而不斷滿足人們生活多樣化、生產(chǎn)省力化及自動(dòng)化的需求。3、機(jī)電一體化系統(tǒng)由哪幾個(gè)子系統(tǒng)組成？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）、信息處理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）、動(dòng)力系統(tǒng)（動(dòng)力源）、傳感檢測(cè)系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（電機(jī)等）五個(gè)子系統(tǒng)組成。4、簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)程序。答：機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)程序分為：（1）明確設(shè)計(jì)思想；（2）分析、綜合總體要求；（3）擬訂總體設(shè)計(jì)方案；（4）決定性能參數(shù)；（5）劃分功能模塊；（6）調(diào)研類似產(chǎn)品；（7）方案對(duì)比定型；（8）編寫總體方案論證書。5、機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵共性技術(shù)有哪些？答：機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵共性技術(shù)主要有：（1）檢測(cè)傳感技術(shù)；（2）信息處理技術(shù)；（3）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；（4）自動(dòng)控制技術(shù)；（5）精密機(jī)械技術(shù)；（6）系統(tǒng)總成技術(shù)。6、設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件時(shí)，為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作穩(wěn)定性，常提出哪些要求？答：（1）低摩擦，采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支承部件； （2）短傳動(dòng)鏈，縮短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)與支承剛度；（3）最佳傳動(dòng)比，選用最佳傳動(dòng)比，以達(dá)到提高系統(tǒng)分辨率等，盡可能提高加速性能；（4）反向死區(qū)誤差?。唬?）高剛性，提高剛性可減少振動(dòng)、降低噪聲等。7、在齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)比的分配原則是什么?答：各級(jí)傳動(dòng)比一般采用以下分配原則：（1）重量最輕原則；（2）輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則；（3）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則。8、導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)就考慮哪些因素？答：（1）根據(jù)工作條件，選擇合適的導(dǎo)軌類型；（2）選擇導(dǎo)軌的截面形狀，以保證導(dǎo)導(dǎo)向精度；（3）選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)軌結(jié)構(gòu)及尺寸，有足夠的剛度、良好的耐磨性和低速平衡性，運(yùn)動(dòng)輕便；（4）選擇導(dǎo)軌的補(bǔ)償及調(diào)整裝置；（5）選擇合理的耐磨涂料、潤(rùn)滑方法和防護(hù)裝置；（6）制訂保證導(dǎo)軌所必需的技術(shù)條件。9、滾動(dòng)導(dǎo)軌副的基本要求有哪些？答：（1）導(dǎo)向精度，應(yīng)保證移動(dòng)軌跡的直線性及其位置的精確性； （2）耐磨性，在預(yù)定的使用期內(nèi)保持其導(dǎo)向精度；（3）剛度，為了保證足夠的剛度，應(yīng)選用最合適的導(dǎo)軌類型、尺寸及其組合；（4）工藝性，導(dǎo)軌副要便于裝配、調(diào)整、測(cè)量、防塵、潤(rùn)滑和維修保養(yǎng)等。10、旋轉(zhuǎn)支承的基本要求是什么？答：（1）方向精度和置中精度；（2）摩擦阻力的大??；（3）許用載荷；（4）對(duì)對(duì)變化的敏感性；（5）耐磨性以及磨損的補(bǔ)償；（6）抗振性；（7）成本。11、提高軸系部件旋轉(zhuǎn)精度要采取哪些措施？答：（1）提高軸頸與架體支承的加工精度；（2）用選配法提高軸承裝配與預(yù)緊精度；（3）軸系組件裝配后對(duì)輸出端軸的外徑、端面及內(nèi)孔通過(guò)互為基準(zhǔn)進(jìn)行精加工。12、簡(jiǎn)述滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整方法一一雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式原理。（P33）答：如圖所示，兩個(gè)螺母3兩端分別制有圓柱齒輪，二者齒數(shù)相差一個(gè)齒，通過(guò)兩端的兩個(gè)內(nèi)齒輪2與上述圓柱齒輪相嚙合并用螺釘和定位銷固定在套筒 1上。調(diào)整時(shí)先取下兩端的內(nèi)齒輪2,當(dāng)兩個(gè)滾珠螺母相對(duì)于套筒同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，固定后，則一個(gè)滾珠螺母相對(duì)于另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移，使兩個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。其特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)定量調(diào)整，即可進(jìn)行精密微調(diào)，使用中調(diào)整較方便。1-套筒；2-內(nèi)齒輪；3-螺母；4-絲杠13、滾珠絲杠副消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊方法有哪些？答：雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式、彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊式和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式。14、執(zhí)行元件的基本要求是什么？答：（1）慣量小、動(dòng)力大；（2）體積小、重量輕；（3）便于維修、安裝；（4）宜于微機(jī)控制。15、控制用電動(dòng)機(jī)的基本要求是什么？答：（1）性能密度大；（2）快速性能好，即加速轉(zhuǎn)矩大，頻響特性好；（3）位置控制精度高，調(diào)速范圍寬，低速運(yùn)動(dòng)平衡無(wú)爬行現(xiàn)象，分辯力高，振動(dòng)噪聲?。唬?）適應(yīng)啟、停頻繁的工作要求；（5）可靠性高，壽命長(zhǎng)。16、簡(jiǎn)述直流伺服電機(jī)的特點(diǎn)。答：（1）高響應(yīng)特性；（2）高功率密度；（3）可實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)字控制；（4）接觸換向部件需要維護(hù)。17、簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)。答：（1）轉(zhuǎn)角與控制脈沖數(shù)成比例，可構(gòu)成直接數(shù)字控制； （2）有定位轉(zhuǎn)矩；（3）可構(gòu)成廉價(jià)的開環(huán)控制系統(tǒng)。18、簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)的工作原理。（P107）答：如圖所示：如果先將電脈沖加到A相勵(lì)磁繞組，定子A相磁極就產(chǎn)生磁通，并對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁拉力，使轉(zhuǎn)子的1、3兩個(gè)齒與定子的A相磁極對(duì)齊，而后再將電脈沖通入B相磁繞組,B相磁極便產(chǎn)生磁通，這時(shí)轉(zhuǎn)子2、4兩個(gè)齒與B相磁極靠的最近，于是轉(zhuǎn)子便沿著逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30度角，使轉(zhuǎn)子2、4兩個(gè)齒與定子B相磁極對(duì)齊。如果按照Z(yǔ)CHAA??…的順序通電，步進(jìn)電機(jī)將沿順時(shí)針?lè)较蛞徊讲降剞D(zhuǎn)動(dòng)。19、試說(shuō)明晶體管直流脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)（PWM）工作原理答：如圖所示，給定供電電壓U,由控制脈沖信號(hào)Ud控制晶體管VT的通斷，從而使直流電動(dòng)機(jī)得到脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)。改變脈沖控制信號(hào)的每一周期通電時(shí)間，就可改變直流電動(dòng)機(jī)的平均工作電壓Ua達(dá)到調(diào)速目的。通電時(shí)間越長(zhǎng)，獲得的平均電壓越大，電機(jī)轉(zhuǎn)得就快，反之，電機(jī)轉(zhuǎn)得就慢。20、輸入/輸出控制對(duì)硬件電路有何要求？答：（1）能夠可靠地傳遞信息，并能夠輸入有關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息； （2）能夠進(jìn)行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換，以滿足微機(jī)對(duì)輸入/輸出信息的轉(zhuǎn)換要求；（3）應(yīng)具有較強(qiáng)的阻斷干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)控制系統(tǒng)的能力，以提高系統(tǒng)的可靠性。21、簡(jiǎn)述光電隔離電路的主要作用。答：作用體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）可將輸入/輸出兩部分的供電電源和電路的地線分離（可將輸入與輸出兩部分電路的地線分開，各自使用一套電源供電）。光電耦合輸入、輸出端之間絕緣電阻很大（1011~1013Q）,寄生的電容很?。?.5~2pF）,因而干擾信號(hào)很難從輸入端反饋到輸出端。⑵提高對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力?？芍苯域?qū)動(dòng)光控晶閘管。如果光電隔離電路與濾波電路、屏蔽電路結(jié)合起來(lái)，會(huì)進(jìn)一步提高微機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾能力。 （3）可進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)要求的電平輸出，具有初級(jí)功率放大作用。22、簡(jiǎn)述傳感器的微機(jī)接口基本方式及基本方法。答：（1）模擬量接口方式：傳感器輸出信號(hào)一一放大一一采樣/保持一一模擬多路開關(guān)一一A/D轉(zhuǎn)換一一I/O接口一一微機(jī)；（2）開關(guān)量接口方式：開關(guān)型傳感器輸出二值式信號(hào)（邏輯1或0）——三態(tài)緩沖器一一微機(jī)；（3）數(shù)字量接口方式：數(shù)字型傳感器輸出數(shù)字量（二進(jìn)制代碼、BCD碼、脈沖序列等）一一計(jì)數(shù)器一一三態(tài)緩沖器一一微機(jī)。23、機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)靜力學(xué)特性包括哪些內(nèi)容？答：（1）機(jī)構(gòu)輸出端所受負(fù)載（力或轉(zhuǎn)矩）向輸入端的換算；（2）機(jī)構(gòu)內(nèi)部的摩擦力（或轉(zhuǎn)矩）對(duì)輸入端的影響；（3）由上述各種力或重力加速度引起的機(jī)構(gòu)內(nèi)部各連桿、軸承等到的受力。24、機(jī)電一體系統(tǒng)操作過(guò)程的目的是什么？答：（1）根據(jù)操作條件的變化，制定最佳操作方案；（2）對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，提高控制性能，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的目的功能。25、機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容？答：穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)包含了使系統(tǒng)的輸出運(yùn)動(dòng)參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求、執(zhí)行元件的參數(shù)選擇、功率 （或轉(zhuǎn)矩）的匹配及過(guò)載能力的驗(yàn)算、各主要元件的選擇與控制電路設(shè)計(jì)、信號(hào)的有效傳遞、各級(jí)增益的分配、各級(jí)之間阻抗的匹配和抗干擾措施等。26、伺服系統(tǒng)放大器的設(shè)計(jì)與選擇主要考慮哪些因素？答：（1）功率輸出級(jí)必須與所用執(zhí)行元件匹配，具輸出電壓、電流應(yīng)滿足執(zhí)行元件的容量要求，能夠保證執(zhí)行元件短時(shí)過(guò)載、短時(shí)快速的要求； （2）放大器應(yīng)為執(zhí)行元件的運(yùn)行狀態(tài)提供適宜的條件；（3）放大器應(yīng)有足夠的線性范圍，以保證執(zhí)行元件的容量提到正常發(fā)揮； （4）輸入級(jí)應(yīng)能與檢測(cè)傳感器相匹配；（5）放大器應(yīng)具有足夠的放大倍數(shù)，其特性應(yīng)穩(wěn)定可靠、便于調(diào)整。27、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容？答：系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)包含：選擇系統(tǒng)的控制方式和校正（或補(bǔ)償）形式，設(shè)計(jì)校正裝置，將其有效地連接到穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)階段所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中去，使補(bǔ)償后的系統(tǒng)成為穩(wěn)定系統(tǒng)，并滿足各項(xiàng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)要求。28、保證機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的可靠性方法有哪些？答：1）提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量：（1）裕度法；（2）自動(dòng)控制。2）采用冗余技術(shù)：（1）工作冗余；（2）后備冗余。3）故障診斷技術(shù)：（1）測(cè)試；（2）征兆；（3）診斷六、計(jì)算題1、已知步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z為40,電機(jī)的通電方式為3相雙拍型方式，求步進(jìn)電機(jī)的步距角？解：a=3607zm=360o/（40x3x2）=1.5o2、五相變磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子60個(gè)齒。（1）按照五相十拍制通電，步距角為多少？若輸入脈沖頻率為 600Hz,求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？（2）按照五相單五拍制通電，步距角為多少？若要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為300r/min,輸入脈沖頻率為多少？答：（1）根據(jù)步距角公式：360mz360~10600.6故步距角 0.6根據(jù)步進(jìn)電機(jī)工作原理，每給步進(jìn)電機(jī)一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n,則有：60fn mz=60600―1060=60(r/min)=1(r/s)故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n=60rpm⑵根據(jù)步距角公式:360mz3605601.2故步距角1.2根據(jù)步進(jìn)電機(jī)工作原理，每給步進(jìn)電機(jī)一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，設(shè)輸入脈沖頻率60fn mz300=60」560f=1500(Hz)故輸入脈沖頻率f1500Hzo3、圖所示伺服系統(tǒng)中Gc(s)=1/Tis,Gv(s)=Kv,Gd(s)=1/Kp,Gp(s)=Kp/(Tds+1),Gh(s尸Kh。1）試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；2）試分析系統(tǒng)對(duì)階躍干擾信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（要求寫出分析過(guò)程）。草港信弓檢測(cè)量草港信弓檢測(cè)量反饋砧

解：1)C(sR(s)AGc(s)Gv(s)G解：1)C(sR(s)1Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gh(s)C(s)

D(s)Gp(s)Gd(s)1Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gh(s)C(s)C(s)AGc⑸Gv⑸Gp⑸1Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gh(s)')

律⑸Gd⑸D(s)1Gc(s)Gv(s)Gp(s)Gh(s)')將Gc(s)=1/Tis,Gv(s)=Kv,Gd(s)=1/Kp,Gp(s)=Kp/(Tds+1),Gh(s)=Kh代入上式得:AKvKpC(s) 「AKvKpC(s) 「SU1)上 ,KvKpKh得系統(tǒng)傳遞函數(shù)： 1+『八Is(Tds+1)AKvKpR(s)1ED(s)KvKpKh51+ 2_TTds+TsKvKpKhR(s)Ts(Tds+1)Tis 2_TTds+「sKvKpK-D(s)h2）設(shè)階躍干擾信號(hào)的幅值為D0,系統(tǒng)對(duì)階躍干