機電一體化復(fù)習(xí)習(xí)題集2023

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機電一體化復(fù)習(xí)習(xí)題集2023一、選擇題

1.機電一體化是機械與（）

Ａ.自動控制技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物Ｂ.伺服驅(qū)動技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物

Ｃ.電子技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物Ｄ.計算機信息處理技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物

2.開發(fā)性設(shè)計是在既沒有參考樣板又沒有具體設(shè)計方案的情形下（）A.對現(xiàn)有系統(tǒng)進行局部更改的設(shè)計B.根據(jù)抽象原理按系統(tǒng)性能要求進行設(shè)計C.僅改變現(xiàn)有系統(tǒng)的規(guī)格尺寸的設(shè)計C.根據(jù)抽象原理進行局部更改的設(shè)計3.適應(yīng)性設(shè)計是在總的方案原理基本保持不變的狀況下（）

A.對現(xiàn)有系統(tǒng)進行局部更改的設(shè)計B.根據(jù)抽象原理對系統(tǒng)性能要求進行設(shè)計

C.僅改變現(xiàn)有系統(tǒng)的規(guī)格尺寸的設(shè)計D.根據(jù)抽象原理進行局部更改的設(shè)計4.變異性設(shè)計是在設(shè)計方案和功能結(jié)構(gòu)不變的狀況下（）

A.對現(xiàn)有系統(tǒng)進行局部更改的設(shè)計

B.根據(jù)抽象設(shè)計原理對系統(tǒng)性能要求進行設(shè)計

C.僅改變現(xiàn)有系統(tǒng)的規(guī)格尺寸的設(shè)計D.根據(jù)抽象設(shè)計原理進行局部更改的設(shè)計5.機電一體化與英文單詞（）

A.Mechanics一致B.Electronics一致

C.Mechatronics一致D.Electric-Machine一致

6.柔性化是在生產(chǎn)對象變更需要改變傳動機構(gòu)的動作規(guī)律時，（）A.無須改變硬件只改變軟件就可以B.無須改變軟件只改變硬件就可以C.既要改變硬件又要改變軟件才行D.既不改變硬件又不改變軟件二、名詞解釋題

1.機電一體化2.機電一體化技術(shù)3.機電一體化產(chǎn)品4.機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)5.開放性6.開發(fā)性設(shè)計

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第1頁

7.適應(yīng)性設(shè)計8.變異性設(shè)計三、簡述題

1.簡答機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)目的功能的內(nèi)部功能。2.簡述機電一體化的發(fā)展趨勢。3.簡答機電一體化技術(shù)的主要特征。4.簡答機電一體化系統(tǒng)的目的功能。5.機電一體化系統(tǒng)有哪些基本要素？6.機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)由哪幾個部分組成？7.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的原則有哪些？

8.機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計類型有哪些？第1章機械系統(tǒng)設(shè)計一、選擇題

1.滾珠絲杠副的傳動效率高達0.90以上，為滑動絲杠副的（）A．6倍Ｂ．0.5倍Ｃ．3～4倍Ｄ．10～20倍2.滾動直線導(dǎo)軌副的承載能力是平面滾道形式的（）A．23倍Ｂ．13倍Ｃ．4倍Ｄ．33倍

3.常將多軸驅(qū)動系統(tǒng)的慣性載荷折算成等效的單軸系統(tǒng)，并使折算后的單軸系統(tǒng)與折算前的多軸系統(tǒng)保持（）

A.動力性能不變B.運動性能不變C.靜力性能不變D.穩(wěn)態(tài)性能不變4.啟動或反向時，系統(tǒng)的輸入運動與輸出運動之間的差值就是系統(tǒng)的（）A.負載動量B.機械能量C.失動能D.失動量5.齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數(shù)()

A.增加而減小B.增加而增加C.減小而減小D.變化而不變

6.在設(shè)計滾珠絲杠副時所要求的硬度HRC（）

A.越小其硬度系數(shù)就越小B.越大其硬度系數(shù)就越小

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第2頁

C.越大其硬度系數(shù)就越大D.大小與其硬度系數(shù)無關(guān)7.滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)有兩類：內(nèi)循環(huán)反向器式和（）

A.外循環(huán)插管式B.外循環(huán)反向器式C.內(nèi)、外雙循環(huán)D.內(nèi)循環(huán)插管式8就滾珠絲杠副壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比較，一端固定一端自由的結(jié)構(gòu)形式（）

A.比一端固定一端游動的低B.比一端固定一端游動的高C.與一端固定一端游動相等D.為最高

9.對步進電動機進給系統(tǒng)中齒輪傳動裝置進行傳動比分派的原則是（）

A.最大負載慣量原則B.最小負載慣量原則C.最大負載轉(zhuǎn)矩原則D.最小負載轉(zhuǎn)矩原則10.據(jù)齒輪系傳動比最正確分派條件，簡化的最正確速比分派關(guān)系為()

i12A.i2?

2

B.i2?i122

C.i2?i12

D.i2?i1211.偏心軸套調(diào)整法是采用偏心軸套的旋轉(zhuǎn)來改變（）

A.兩齒輪軸向位移量以消除齒側(cè)間隙B.齒輪之間的中心距以消除齒側(cè)間隙C.兩齒輪相對旋轉(zhuǎn)的角位移消除間隙D.兩薄片齒輪之間墊片厚度以消除間隙12.滾動摩擦系數(shù)幾乎與運動速度無關(guān)，其動摩擦力與靜摩擦力之差（）

A.極大B.微小C.為零D.為無窮大13.在開環(huán)步進電機-絲杠系統(tǒng)中，傳動比大小與系統(tǒng)步進電機的（）

A.轉(zhuǎn)動角有關(guān)B.步距角有關(guān)C.失調(diào)角有關(guān)D.控制角有關(guān)14.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型有兩類：外循環(huán)插管式和（）

A.內(nèi)循環(huán)插管式B.外循環(huán)反向器式C.內(nèi)、外雙循環(huán)D.內(nèi)循環(huán)反向器式15.齒輪傳動機構(gòu)采取消隙措施，可以消除齒側(cè)間隙及其造成的（）Ａ.換向誤差Ｂ.換向死區(qū)Ｃ.換向沖擊Ｄ.換向阻力16.滾珠絲杠副可以將直線運動變?yōu)椋ǎ?/p>

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第3頁

A.旋轉(zhuǎn)運動B.直線運動C.螺旋運動D.正弦運動17.工作機械的負載特性是工作機械在運行過程中（）A.運行阻力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系B.運動質(zhì)量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系C.功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系D.運動慣性與轉(zhuǎn)速的關(guān)系

18.負載轉(zhuǎn)動慣量由執(zhí)行部件以及上面裝的夾具、工件或刀具、滾珠絲杠、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運動部件的質(zhì)量或慣量折合到（）

A.齒輪軸上的慣量組成B.輸出軸上的慣量組成C.電動機軸上的慣量組成D.絲杠軸上的慣量組成19.齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數(shù)()

A.增加而減小B.增加而增加C.減小而減小D.變化而不變20.滾珠絲杠副螺紋滾道型面的截面形狀有（）

A.單圓弧型面和拋物線型面B.雙圓弧型面和橢圓弧型面C.拋物線型面和橢圓弧型面D.單圓弧型面和雙圓弧型面21.導(dǎo)軌截面為矩形截面的滾動導(dǎo)軌承載時其受力（）

A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等22.啟動或反向時，系統(tǒng)的輸入運動與輸出運動之間的差值就是系統(tǒng)的（）

A.定位誤差B.系統(tǒng)誤差C.靜態(tài)誤差D.死區(qū)誤差23.在設(shè)計滾珠絲杠副時工作（）

A.越平穩(wěn)所選載荷系數(shù)越大B.條件越惡劣所選載荷系數(shù)越小C.條件越惡劣所選載荷系數(shù)越大D.條件狀況與載荷系數(shù)的選取無關(guān)24.滾珠絲杠副為單圓弧型面螺紋滾道時，其接觸角隨軸向負荷（）

A.增大而減小B.增大而增大C.減小而增大D.減小而減小

25.在開環(huán)步進電機-絲杠系統(tǒng)中，齒輪副傳動裝置的傳動比大小與系統(tǒng)（）

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第4頁

A.絲杠長度有關(guān)B.導(dǎo)軌長度有關(guān)C.絲杠導(dǎo)程有關(guān)D.導(dǎo)軌剛度有關(guān)26.在設(shè)計滾動導(dǎo)軌副時滑座的（）

A.運動速度越小所選載荷系數(shù)越大B.運動速度越大所選載荷系數(shù)越大C.運動無沖擊時所選載荷系數(shù)越大D.運動狀況與載荷系數(shù)的選取無關(guān)27.滾珠絲杠副為雙圓弧型面螺紋滾道時，其接觸角（）

A.隨軸向負荷變化而變化B.隨徑向負荷變化而變化C.不隨軸向負荷而變化D.不隨徑向負荷變化而變化

28.摩擦力引起的死區(qū)誤差實質(zhì)上是在驅(qū)動力的作用下，傳動機構(gòu)為戰(zhàn)勝靜摩擦力而產(chǎn)生的（）

A.彈性變形B.局部變形C.屈服變形D.塑性變形29.在開環(huán)步進電機-絲杠系統(tǒng)中，齒輪副傳動裝置的傳動比大小與系統(tǒng)（）A.絲杠長度有關(guān)B.導(dǎo)軌長度有關(guān)C.絲杠導(dǎo)程有關(guān)D.導(dǎo)軌剛度有關(guān)30.摩擦力引起的死區(qū)誤差實質(zhì)上是在驅(qū)動力的作用下，傳動機構(gòu)為戰(zhàn)勝（）

A.動摩擦力而產(chǎn)生的彈性變形B.靜摩擦力而產(chǎn)生的彈性變形C.慣性力而產(chǎn)生的彈性變形D.負載力而產(chǎn)生的彈性變形31.在設(shè)計滾動導(dǎo)軌副時其滑座的（）

A.運動速度越小所選載荷系數(shù)越大B.運動速度越大所選載荷系數(shù)越小C.運動狀況與載荷系數(shù)的選取無關(guān)D.運動速度越大所選載荷系數(shù)越大32.計算齒輪傳動系統(tǒng)時非隨機載荷的采用（）

A.方和根綜合法B.回歸分析綜合法C.峰值綜合法D.正交試驗法33.機電一體化系統(tǒng)中的齒輪傳動可以實現(xiàn)（）

A.剛度匹配B.阻尼比匹配C.頻帶寬度匹配D.脈沖當量匹配34.齒輪傳動系統(tǒng)的最正確總傳動比是（）的傳動比A.負載加速度最小或負載等效轉(zhuǎn)矩最大

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第5頁

B.負載加速度最大或負載等效轉(zhuǎn)矩最小C.負載加速度最大或負載等效轉(zhuǎn)矩最大D.負載加速度最小或負載等效轉(zhuǎn)矩最小

34.為了提高齒輪傳動系統(tǒng)度精度，并使機構(gòu)緊湊，各級傳動比（）A.應(yīng)按“前大后小〞次序分派B.應(yīng)按“前小后大〞次序分派C.必需相等D.應(yīng)與伺服系統(tǒng)匹配二、名詞解釋題

1.失動量2.等效負載轉(zhuǎn)矩3.死區(qū)誤差4.絲杠副的軸向間隙5.載荷的類比法6.載荷的計算法

7.等效負載轉(zhuǎn)動慣量8.滾珠絲桿螺母副的傳動剛度9.峰值綜合負載10.方和根綜合負載11.最正確總傳動比12.壓電晶體的逆壓電效應(yīng)三、簡述題

1.簡述機電一體化傳動機構(gòu)對系統(tǒng)性能的影響。2.簡述縮短傳動鏈，提高傳動與支承剛度的方法。3.簡述機電一體化傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量對系統(tǒng)性能的影響。

4.在設(shè)計中具體采取什么措施確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性？5.齒輪傳動副的消隙方法有哪些？

6.簡述機電一體化傳動機構(gòu)剛度對系統(tǒng)性能的影響。7.轉(zhuǎn)動慣量對傳動系統(tǒng)有哪些影響？

8.為減小機械系統(tǒng)的傳動誤差，可采用哪些結(jié)構(gòu)措施？四、綜合應(yīng)用題

1.絲杠螺母驅(qū)動系統(tǒng)如題1圖所示，已知工作臺的質(zhì)量m=200Kg，絲杠螺距Ph=5mm,絲杠長度L=0.8m，中徑為d=30mm，材料密度為??7.8?103Kg/m3，齒輪齒數(shù)分

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第6頁

別為z1＝20，z2＝45，模數(shù)m＝2mm，齒寬b＝20mm。試求折算到電機軸上的總等效慣量Je。

題1圖

2.已知平均載荷Fm＝3600N，絲杠工作長度L＝1.25m，平均轉(zhuǎn)速nm＝120r/min，每天開機6h，每年250個工作日計，要求工作10年以上。絲杠材料為CrWMn鋼，滾道硬度為58～62HRC，絲杠傳動精度要求為±0.03mm。假設(shè)絲杠為D級精度，各計算系數(shù)如題2表所示，試計算數(shù)控機床工作臺用滾珠絲杠副的額定動載荷。

題2表滾珠絲杠副的計算載荷系數(shù)表

載荷性質(zhì)載荷系數(shù)KF硬度HRC硬度系數(shù)KH精度等級精度系數(shù)KA無沖擊平穩(wěn)運轉(zhuǎn)1～1.2≥581.0C、D1.0≥551.11E、F1.1一般運轉(zhuǎn)1.2～1.5≥501.56G1.25≥452.4有沖擊和振動運轉(zhuǎn)1.5～2.5≥403.85H1.433.數(shù)控機床伺服進給系統(tǒng)如題3圖所示，已知系統(tǒng)脈沖當量?＝0.005mm，步進電動機的步距角??15，滾動絲杠導(dǎo)程Ph＝6mm。試求系統(tǒng)中伺服電動機的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)以及對減速齒輪裝置按最小負載慣量原則進行傳動比分派。

?機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第7頁

水平水平mA4電動機絲杠32題3圖數(shù)控車床縱向進給傳動鏈簡圖4.設(shè)所選用的滾珠絲杠的工作長度L＝1.25m；絲杠小徑d1＝45.63mm，取彈性模量E＝2.06×105MPa，滾珠絲杠的軸向工作載荷為F?3600N，根據(jù)題4表的參數(shù)對該滾珠絲杠副作穩(wěn)定性驗算。

題4表滾珠絲杠副的穩(wěn)定性系數(shù)表

支承方式一端固定一端自有關(guān)系數(shù)由（F-O）[S]?3～421.875一端固定一端游動（F-S）2.5～3.32/33.927兩端固定（F-F）——4.730題1－7圖fc5.有一開環(huán)控制數(shù)控車床的伺服進給傳動鏈如題5圖所示，步進電動機的步距角

??1.5?，滾動絲杠導(dǎo)程Ph＝6mm，系統(tǒng)脈沖當量?＝0.005mm。試求：

1）系統(tǒng)的減速傳動比；2）按最小負載慣量原則來分派各級齒輪副的傳動比。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第8頁

題5圖數(shù)控車床縱向進給傳動鏈簡圖

6.開環(huán)控制數(shù)控車床的伺服進給系統(tǒng)的工作臺及刀架質(zhì)量m＝300kg，導(dǎo)軌摩擦系

8數(shù)f?0.2，絲杠螺母機構(gòu)的最小綜合拉壓剛度K0min?1.24?10N?m，最大綜8合拉壓剛度K0max?2.06?10N?m。要求：系統(tǒng)脈沖當量0.005mm，定位精度

?0.01mm。試校驗：

（1）系統(tǒng)的死區(qū)誤差；（2）系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差。

7.數(shù)控伺服進給系統(tǒng)絲杠螺母機構(gòu)的最小綜合拉壓剛度為1.24?10N?m，最大綜合拉壓剛度為2.06?10N?m，其工作臺及刀架質(zhì)量為300kg。設(shè)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)為0.2，若要求系統(tǒng)脈沖當量0.005mm，定位精度?0.01mm，試驗算：（1）系統(tǒng)能否滿足單脈沖進給要求；（2）系統(tǒng)剛度能否滿足定位精度要求。

8.開環(huán)控制數(shù)控伺服進給系統(tǒng)的工作臺及刀架質(zhì)量m＝300kg，絲杠螺母機構(gòu)的最

88小拉壓剛度K0min?1.24?10N?m，最大拉壓剛度K0max?2.06?10N?m,絲

88杠最低扭轉(zhuǎn)剛度KTmin?1.9?10N?m/rad,絲杠質(zhì)量ms?27.6kg，折算到絲

2杠軸上系統(tǒng)的總當量轉(zhuǎn)動慣量為Jsd?0.0583kg?m。試計算系統(tǒng)固有頻率。

4第2章檢測系統(tǒng)設(shè)計

一、選擇題

1.數(shù)字式傳感器檢測系統(tǒng)的傳感器輸出信號為（）

A.模擬信號B.電流信號C.電壓信號D.增量碼信號2.頻率調(diào)制是讓一個高頻載波信號的頻率隨（）A.調(diào)制信號而變化的過程B.調(diào)幅信號而變化的過程C.載波信號而變化的過程D.調(diào)頻信號而變化的過程3.濾波器的截止頻率是指濾波器的幅頻特性值等于（）

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第9頁

A.2K所對應(yīng)的頻率B.KC.K2所對應(yīng)的頻率

2所對應(yīng)的頻率D.2K所對應(yīng)的頻率

4.光柵柵距為０.０２mm，則經(jīng)過四細分后，每個計數(shù)脈沖代表的位移量為（）Ａ.０.０５mmＢ.０.００５mmＣ.０.５mmＤ.５mm

5.當傳感器的輸出信號是電參量形式時，需要采用基本轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成（）

A.電壓量后再送入后續(xù)檢測電路B.電容量后再送入后續(xù)檢測電路C.電感量后再送入后續(xù)檢測電路D.電阻量后再送入后續(xù)檢測電路6.小信號雙線變送器是將現(xiàn)場微弱信號轉(zhuǎn)化為4～20mA的標準電流輸出，然后通過一對雙絞線傳送信號以（）

A.實現(xiàn)強電信號與弱電信號的隔離B.實現(xiàn)信號和電源的一起傳送C.實現(xiàn)信號的幅度線性調(diào)制與解調(diào)D.實現(xiàn)信號的脈寬調(diào)制與解調(diào)7.調(diào)頻波的解調(diào)可以先將調(diào)頻波變換成（）

A.調(diào)幅波后進行幅值檢波B.調(diào)頻波后進行幅值檢波C.調(diào)頻調(diào)幅波后進行幅值檢波D.調(diào)相調(diào)幅波后進行幅值檢波8.旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子相對定子的位置通過測量出轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動勢（）A.相位來確定B.頻率來確定C.幅值來確定D.脈寬來確定

9.當傳感器的輸出信號是電參數(shù)形式時，需要采用基本轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成（）

A.電阻形式B.電容形式C.脈沖形式D.電量形式10.線性調(diào)幅就是讓載波的（）

A.幅值隨調(diào)制信號按線性規(guī)律變化B.頻率隨調(diào)制信號按線性規(guī)律變化C.相位隨調(diào)制信號按線性規(guī)律變化D.阻尼比隨調(diào)制信號按線性規(guī)律變化11.絕對值檢測電路的特點是將交變的（）

A.連續(xù)信號變換為離散信號B.直流信號變換為交流信號C.雙極性信號變換為單極性信號D.模擬信號變換為數(shù)字信號

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第10頁

（a）（b）

題6圖

7.某工作臺采用直流電機絲杠螺母機構(gòu)驅(qū)動如題7圖所示，已知工作臺的行程L=250mm,絲杠導(dǎo)程Ph=4mm,齒輪減速比為i=5,要求工作臺位移的測量精度為0.005mm，采用高速端測量方法，試確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。（忽略齒輪和絲杠的傳動誤差）

題7圖

8.試分析題8圖a所示相敏檢波電路的工作原理，并畫出輸出電壓波形圖。己知輸入信號及控制信號見題8圖b所示。

（a）（b）

題8圖

9.采樣保持電路如題9圖所示，試分析其工作原理。

題9圖

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第16頁

10.如下圖電路為何種電路？當輸入信號us與Uc的波形如下圖時，畫出uo在加電容C前后的波形。（8分）

10kΩ10kΩ10kΩ+us-∞-++NuAV2V110kΩ5kΩ-10kΩC∞++NuoUc

Uc

11.如下圖電路為何種放大電路？寫出輸出電壓uo與輸入電壓ui1、ui2之間的

ui1+∞+uo120kΩ100kΩIR10kΩ-N1100kΩ-∞+uo

+N3100kΩui2++N2-∞100kΩuo220kΩ關(guān)系式，并說明該電路的主要特點。（10分）

12．電路如下圖，試畫出其電壓傳輸特性曲線，要求標出有關(guān)數(shù)值。設(shè)A為理想運算放大器。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第17頁

UREF(+4V)uIR110k?R230k?ARuOUZ=6VVDZ

13．在如下圖電路中，已知A為理想運算放大器，其輸出電壓的最大值為?12.7V；二極管VD的正向?qū)妷篣D＝0.7V。試畫出該電路的電壓傳輸特性圖。

VDRUREF(+4V)uIRAuO

第3章控制系統(tǒng)設(shè)計

一、選擇題

1.二階系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)穩(wěn)定收斂的條件必需是阻尼比（）A.小于零B.等于零C.大于零D.小于等于零

2.采樣信號將在高頻部分重現(xiàn)連續(xù)信號的頻譜，但其幅值為（）A.連續(xù)信號頻譜的1/T倍B.數(shù)字信號頻譜的1/T倍C.調(diào)制信號頻譜的1/T倍D.解調(diào)信號頻譜的1/T倍3.s平面的右半部分在z平面上的映射為（）

A.單位圓內(nèi)的區(qū)域B.單位圓外的區(qū)域C.半徑為1的單位圓D.整個z平面4.最少拍控制系統(tǒng)是在最少的幾個采樣周期內(nèi)達到在（）

A.采樣時刻前輸入輸出無差的系統(tǒng)B.采樣時刻后輸入輸出無差的系統(tǒng)C.采樣時刻間輸入輸出無差的系統(tǒng)D.采樣時刻輸入輸出無差的系統(tǒng)

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第18頁

5.采樣信號是把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的（）

A.連續(xù)信號的過程B.數(shù)字信號的過程C.調(diào)制信號的過程D.解調(diào)信號的過程6.控制系統(tǒng)極點在z平面單位圓內(nèi)時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)是（）

A.衰減或振蕩衰減的B.發(fā)散或振蕩發(fā)散的C.不變或等幅振蕩的D.衰減或等幅振蕩的

7.帶死區(qū)的PID控制系統(tǒng)的誤差死區(qū)寬度為E0，當｜e（n）｜≤E0時取e（n）＝0，則控制器（）

A.輸出量為零B.輸出量為無窮大C.輸入量為零D.輸入量為無窮大8.為保證閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，（）

A.1－Φ（z）的零點必需包含有G（z）的不穩(wěn)定極點B.1－Φ（z）的極點必需包含有G（z）的不穩(wěn)定極點C.Φ（z）的零點必需包含有G（z）的不穩(wěn)定極點D.Φ（z）的極點必需包含有G（z）的不穩(wěn)定極點

9.采樣信號頻譜只是在高頻部分重現(xiàn)原連續(xù)信號頻譜，且相鄰兩個頻譜之間不重疊的條件是（）

A.ωs＜2ωmaxB.ωs＜ωmaxC.ωs≥ωmaxD.ωs≥2ωmax10.脈沖傳遞函數(shù)是輸出采樣信號的（）

A.z變換與輸出采樣信號的z變換之比B.z變換與輸入采樣信號的z變換之比C.拉氏變換與輸出采樣信號的拉氏變換之比D.拉氏變換與輸入采樣信號的拉氏變換之比

11.最少拍數(shù)字控制系統(tǒng)滿足對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差要求就是在典型輸入信號作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差（）

A.e（n）＝∞B.e（n）＝0C.e（n）＝e（kT）D.e（n）＝常數(shù)

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第19頁

12.為保證閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，（）

A.1－Φ（z）的零點必需包含G（z）的所有不穩(wěn)定零點B.1－Φ（z）的極點必需包含G（z）的所有不穩(wěn)定零點C.Φ（z）的零點必需包含G（z）的所有不穩(wěn)定零點D.Φ（z）的極點必需包含G（z）的所有不穩(wěn)定零點

13.采樣信號頻譜相鄰的兩個頻譜之間將產(chǎn)生重疊引起畸變是由于（）

A.ωs＜2ωmaxB.ωs＜ωmaxC.ωs≥ωmaxD.ωs≥2ωmax14.采用z反變換可將z變換函數(shù)反求出原來的（）

A.連續(xù)函數(shù)B.采樣函數(shù)C.傳遞函數(shù)D.復(fù)變函數(shù)15.s平面的虛軸在z平面上的映射為（）

A.單位圓內(nèi)區(qū)域B.單位圓外區(qū)域C.單位圓周線D.整個z平面16.積分分開式PID控制系統(tǒng)最大允許偏差值為E0，當｜e（n）｜≤E0時采用（A.PI控制器控制系統(tǒng)B.PD控制器控制系統(tǒng)C.PID控制器控制系統(tǒng)D.P控制器控制系統(tǒng)17.采樣信號變成連續(xù)信號必需經(jīng)過（）

A.解調(diào)器和保持器后才能完成B.調(diào)制器和保持器后才能完成C.A/D轉(zhuǎn)換器和保持器后才能完成D.D/A轉(zhuǎn)換器和保持器后才能完成18.s平面的左半部分在z平面上的映射為（）

A.單位圓內(nèi)區(qū)域B.單位圓外區(qū)域C.半徑為1的單位圓D.整個z平面19.積分分開式PID控制系統(tǒng)最大允許偏差值為E0，當｜e（n）｜＞E0時采用（A.PI控制器控制系統(tǒng)B.PD控制器控制系統(tǒng)C.PID控制器控制系統(tǒng)D.P控制器控制系統(tǒng)20.最少拍數(shù)字控制系統(tǒng)滿足最快速達到穩(wěn)態(tài)要求就是系統(tǒng)（）

A.Φ（z）趨近于零的拍數(shù)為最少B.G（z）趨近于零的拍數(shù)為最少

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第20頁

）

）

C.E（z）趨近于零的拍數(shù)為最少D.1－Φ（z）趨近于零的拍數(shù)為最少21.過渡過程終止后控制系統(tǒng)的輸出量只與（）

A.輸入量有關(guān)B.反饋量有關(guān)C.輸出量有關(guān)D.狀態(tài)量有關(guān)22.對連續(xù)時間信號離散化是由采樣/保持電路和（）

A.解調(diào)器來實現(xiàn)B.調(diào)制器來實現(xiàn)C.A/D轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)D.D/A轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)23.采樣信號的z變換與采樣信號的拉普拉斯變換之間的映射關(guān)系為（）

A.z＝eB.s＝eC.z＝eD.s＝e

sT

zT

-sT

－zT

24.控制系統(tǒng)極點在z平面單位圓外時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)是（）

A.衰減或振蕩衰減的B.發(fā)散或振蕩發(fā)散的C.不變或等幅振蕩的D.衰減或等幅振蕩的25.連續(xù)信號經(jīng)過采樣之后可得到時間上（）

A.連續(xù)的信號B.離散的信號C.隨機的信號D.振動的信號26.控制系統(tǒng)極點在z平面單位圓上時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)是（）

A.衰減或振蕩衰減的B.發(fā)散或振蕩發(fā)散的C.不變或等幅振蕩的D.衰減或等幅振蕩的

27.最少拍無紋波控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)Φ（z）的零點必需包含G（z）在z平面上的（）

A.單位圓外零點B.單位圓內(nèi)零點C.單位圓上零點D.所有零點28.帶死區(qū)的PID控制系統(tǒng)的誤差死區(qū)寬度為E0，當｜e（n）｜＞E0時采用（）

A.PI控制器控制系統(tǒng)B.PD控制器控制系統(tǒng)C.PID控制器控制系統(tǒng)D.P控制器控制系統(tǒng)29.采樣信號的頻譜在幅值上是原連續(xù)信號頻譜的（）

A.T倍B.1/T倍C.1倍D.0.5倍

30.數(shù)字控制器D（z）物理可實現(xiàn)就是要求數(shù)字控制器算法中不允許出現(xiàn)（）

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第21頁

A.對未來時刻的信息要求B.對過去時刻的信息要求C.對現(xiàn)在時刻的信息要求D.不確定性的信息要求31.采樣就是把時間連續(xù)的信號變成一連串不連續(xù)的（）

Ａ.脈沖時間序列過程Ｂ.振蕩時間序列過程Ｃ.方波時間序列過程Ｄ.鋸齒波時間序列過程32.采樣信號能夠無失真地恢復(fù)到原連續(xù)信號的條件為（）A.ωs＜2ωmaxB.ωs＜ωmaxC.ωs≥ωmaxD.ωs≥2ωmax二、名詞解釋題

1.最少拍控制系統(tǒng)2.保持器3.數(shù)字控制器D（z）物理可實現(xiàn)4.信號的采樣5.采樣系統(tǒng)的動態(tài)特性6.脈沖傳遞函數(shù)7.最少拍無紋波控制系統(tǒng)8.采樣信號的復(fù)原三、簡述題

1.試述帶死區(qū)的PID數(shù)字控制調(diào)理原理。

2.當二階系統(tǒng)隨阻尼比變化時其極點在復(fù)平面上將怎么變化？3.簡述采樣控制系統(tǒng)的閉環(huán)極點對系統(tǒng)性能的影響。4.試述積分分開式PID數(shù)字控制調(diào)理原理。5.分析系統(tǒng)的阻尼比對系統(tǒng)的性能影響。

6.簡述利用直接數(shù)字設(shè)計法設(shè)計最少拍控制系統(tǒng)的具體要求。7.說明比例微分控制的調(diào)理作用。8.說明比例積分控制的調(diào)理作用。四、綜合應(yīng)用題

1.求以下拉氏變換所對應(yīng)的z變換(1)G(s)?s?2

s(s?1)機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第22頁

s2?1(2)G(s)?2

s(s?3)2.求函數(shù)X(s)?s?2的Z變換。2s3.求X(z)?az?1，（z>a）的Z反變換。z?az的Z反變換。

(z?2)(z?5)4.求函數(shù)X(z)?5.試求以下各式的z反變換

z(1?e?aT)z?2(1)G(z)?(2)G(z)??aTz(z?1)(1?z)(z?e)6、求下圖所示系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)D(z)=C(z)/R(z).

第4章機電一體化接口設(shè)計

一、選擇題

1.對多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本要求是（）

A.導(dǎo)通電阻小而開路電阻大B.導(dǎo)通電阻大而開路電阻小C.導(dǎo)通電阻小且開路電阻也小D.導(dǎo)通電阻大且開路電阻也大2.A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的被測最大輸入電壓為（）

A.19.99mVB.199.9mVC.19.99VD.199.9V

3.整形電路是將混有毛刺之類干擾輸入的雙值規(guī)律信號或前后沿不合要求的輸入信號整形為接近理想狀態(tài)的（）

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第23頁

A.正弦波并變換為相應(yīng)形狀的脈沖信號B.正弦波并變換為相應(yīng)頻率的幅值信號C.矩形波并變換為相應(yīng)形狀的脈沖信號D.矩形波并變換為相應(yīng)幅值的脈沖信號4.多路轉(zhuǎn)換開關(guān)型號為（）

A.ADC0809B.DAC0832C.MC14433D.AD7501

5.A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的輸出線DS1＝1且Q3＝0、Q0＝0時，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果狀態(tài)為（）

A.千位數(shù)0B.千位數(shù)1C.輸出結(jié)果為正D.輸出結(jié)果為負6.D/A轉(zhuǎn)換器0832的單緩沖工作方式的控制信號線狀態(tài)為（）

A.WR2?1，XFER?0B.WR2?0，XFER?1C.WR2?0，XFER?0D.WR2?1，XFER?17.ADC0809是將（）

A.連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號的采樣開關(guān)B.離散信號變?yōu)檫B續(xù)信號的保持器C.模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號的轉(zhuǎn)換器D.數(shù)字信號變?yōu)槟M信號的轉(zhuǎn)換器8.D/A轉(zhuǎn)換器0832的單緩沖工作方式控制信號狀態(tài)為（）

XFER?0B.WR2?WR1?WR，XFER?0A.WR2?WR1?1，XFER?1D.WR2?WR1?WR，XFER?1C.WR2?WR1?0，9.對多路轉(zhuǎn)換開關(guān)基本要求是（）

A.交織干擾小且切換速度慢B.導(dǎo)通電阻小切換速度慢C.導(dǎo)通電阻大且切換速度快D.交織干擾小且切換速度快10.若把A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的DU引腳與EOC引腳相連接，則（）

A.每次A/D轉(zhuǎn)換終止后自動啟動新的轉(zhuǎn)換

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第24頁

B.每次D/A轉(zhuǎn)換終止后自動啟動新的轉(zhuǎn)換C.A/D轉(zhuǎn)換終止后自動輸出千位數(shù)D.D/A轉(zhuǎn)換終止后自動輸出千位數(shù)

11.雙緩沖式工作方式是當各DAC0832的數(shù)據(jù)已分別存入各自的寄放器后，輸出多個模擬信號的控制線狀態(tài)為（）

A.所有D/A的WR2?1和XFER?0B.所有D/A的WR2?0和XFER?1C.所有D/A的WR2?0和XFER?0D.所有D/A的WR2?1和XFER?112.AD7521是將（）

A.連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號的采樣開關(guān)B.離散信號變?yōu)檫B續(xù)信號的保持器C.模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號的轉(zhuǎn)換器D.數(shù)字信號變?yōu)槟M信號的轉(zhuǎn)換器13.A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的輸出線DS1＝1且Q3＝1、Q0＝0時，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果狀態(tài)為（A）

A.千位數(shù)0B.千位數(shù)1C.輸出結(jié)果為正D.輸出結(jié)果為負14.DAC1230是將（）

A.連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號的采樣開關(guān)B.離散信號變?yōu)檫B續(xù)信號的保持器C.模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號的轉(zhuǎn)換器D.數(shù)字信號變?yōu)槟M信號的轉(zhuǎn)換器15.DAC0832的直通式接口的控制狀態(tài)為：（）

，ILE?1A.CS?WR2?WR1?XFER?1B.CS?WR2?WR1?XFER?0，ILE?1

，ILE?0C.CS?WR2?WR1?XFER?1D.CS?WR2?WR1?XFER?0，ILE?0

16.A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的輸出線DS1＝1且Q3＝0、Q0＝1時，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果狀態(tài)

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第25頁

為（）

A.輸入欠量程0B.輸入過量程C.輸出結(jié)果為正D.輸出結(jié)果為負17.開關(guān)轉(zhuǎn)換電路在換向過程中一般是（）

A.導(dǎo)通延遲時間長，截止延遲時間短B.導(dǎo)通延遲時間短，截止延遲時間長C.導(dǎo)通延遲時間長，截止延遲時間長D.導(dǎo)通延遲時間短，截止延遲時間短18.DAC0832是將（）

A.連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號的采樣開關(guān)B.離散信號變?yōu)檫B續(xù)信號的保持器C.模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號的轉(zhuǎn)換器D.數(shù)字信號變?yōu)槟M信號的轉(zhuǎn)換器19.A/D轉(zhuǎn)換器MC14433在一次轉(zhuǎn)換終止后其EOC引腳將輸出一個寬為（）

A.2個時鐘周期的負脈沖B.1/2個時鐘周期的負脈沖C.2個時鐘周期的正脈沖D.1/2個時鐘周期的正脈沖20.A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的模擬輸入通道的量程為（）

A.0~10VB.0~5VC.0~10mvD.0~5mV

21.受控變量是機械運動的一種反饋控制系統(tǒng)稱（）

A.順序控制系統(tǒng)B.伺服系統(tǒng)C.數(shù)控機床D.工業(yè)機器人22.A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的輸出線DS2＝1時，轉(zhuǎn)換輸出的結(jié)果Q3Q2Q1Q0表示數(shù)的（）

A.個位BCD碼B.十位BDC碼C.百位BCD碼D.千位BCD碼23.計算機控制系統(tǒng)中可以采用（）

A.微分電路抑制干擾的影響B(tài).濾波電路抑制干擾的影響C.放大電路抑制干擾的影響D.數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路抑制干擾的影響24.PI調(diào)理器由于有積分調(diào)理功能使系統(tǒng)具有積累保持特性，故能（）

A.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差C.提高系統(tǒng)的響應(yīng)快速性D.增大系統(tǒng)的超調(diào)量

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第26頁

二、名詞解釋題

1.信號的同步觸發(fā)2.整形電路3.尖峰4.信號的異步觸發(fā)5.開關(guān)（數(shù)字）量輸入通道6.模擬量輸入通道7.A/D轉(zhuǎn)換器8.D/A轉(zhuǎn)換器三、簡述題

1.簡述D/A轉(zhuǎn)換器的主要特性。2.簡述在D/A轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生尖峰的原因。3.對多路轉(zhuǎn)換開關(guān)有哪些基本要求？4.簡述接口電路的主要任務(wù)。

5.在進行過程輸入通道設(shè)計時，應(yīng)考慮的哪些問題？6.簡答過程輸入輸出通道類型。

7.簡述CPU對開關(guān)量輸入信號的處理形式。8.D/A轉(zhuǎn)換器0832有哪些工作方式？四、綜合應(yīng)用題

1.單片機（8031）與DAC0832芯片如下圖，若D/A轉(zhuǎn)換器工作于單緩沖方式。（1）畫出電路的連接圖；（2）設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換程序。

2.DAC1230與單片機8031的接口電路如題2圖所示，圖中地址及控制規(guī)律如題2

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第27頁

表所示，試編制電路的接口程序。

題2圖DAC1230與單片機8031的接口電路

題2表

地址8000H8001H8002H

第5章伺服系統(tǒng)設(shè)計

一、選擇題

1.單向晶閘管從阻斷到導(dǎo)通的條件必需是（）A.陽極加正向電壓B.控制極加正向電壓C.陽極和控制極加正向電壓D.陰極和控制極加正向電壓

2.由伺服系統(tǒng)組成元件本身的誤差及干擾信號所引起的系統(tǒng)輸出量對輸入量的偏差是伺服系統(tǒng)的（）

A.累積誤差B.動態(tài)誤差C.穩(wěn)態(tài)誤差D.靜態(tài)誤差3.影響直流伺服電動機機械特性的因素有（）A.功放內(nèi)阻B.負載變動C.電樞電壓D.空載轉(zhuǎn)速4.PWM指的是（）

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第28頁

控制方式I/O寫I/O寫I/O寫功能輸入DI4～DI11輸入DI0～DI3DAC刷新輸出A.機器人B.計算機集成系統(tǒng)C.脈寬調(diào)制器D.可編程控制器5.步進電動機步距角的計算公式為（）

18009004503600A.??B.??C.??D.??

kmzkmzkmzkmz6.單向晶閘管驅(qū)動阻性負載時其導(dǎo)通角與控制角之間的關(guān)系為（）

A.α＋β＝0B.α＋β＝π/2C.α＋β＝πD.α＋β＝2π7.直流伺服電動機的調(diào)理特性是負載力矩為常數(shù)的狀況下電動機的轉(zhuǎn)速與（）

A.負載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系B.負載功率之間的關(guān)系C.電樞控制電壓之間的關(guān)系D.定子激磁電壓之間的關(guān)系8.決定步進電動機轉(zhuǎn)速大小的是各相繞組的（）

Ａ.通電相位Ｂ.通電幅值Ｃ.通電頻率Ｄ.通斷電頻率9.異步電機的變頻調(diào)速控制，在頻率從工頻以下是按（）

Ａ.恒壓頻比控制方式的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速Ｂ.弱磁升速控制方式的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速Ｃ.恒電動勢頻率比控制方式的調(diào)速Ｄ.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制方式的調(diào)速10.單向晶閘管一導(dǎo)通控制極就失去作用，其斷開條件是流過晶閘管電流（）

A.大于保持晶閘管截止的維持電流B.大于保持晶閘管導(dǎo)通的維持電流C.小于保持晶閘管截止的維持電流D.小于保持晶閘管導(dǎo)通的維持電流11.伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)在受到外界干擾或輸入指令作用時，其輸出響應(yīng)的過渡過程隨時間的（）

A.增加而增加B.增加而衰減C.增加而等幅振蕩D.增加而不變12.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速PI調(diào)理器不飽和的穩(wěn)態(tài)下系統(tǒng)的（）Ａ.轉(zhuǎn)速誤差為0Ｂ.轉(zhuǎn)速為0Ｃ.電流誤差為0Ｄ.電流為013.交流伺服電動機在工頻以上維持定子電壓為額定值采用（）

A.維持勵磁磁通不變的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速控制

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第29頁

B.降低頻率增大磁通的恒功率調(diào)速控制C.增加頻率減小磁通的恒功率調(diào)速控制D.維持磁通不變的恒壓頻比的調(diào)速控制

14.對四齒轉(zhuǎn)子的三相步進電動機進行單雙相通電，則其步距角為（）

A.15°B.22.5°C.30°D.45°15.直流伺服電動機的機械特性是指控制電壓恒定時，電動機轉(zhuǎn)速隨（）

A.轉(zhuǎn)繞組子電壓變化的關(guān)系B.轉(zhuǎn)子繞組電流變化的關(guān)系C.負載轉(zhuǎn)矩變化的關(guān)系D.負載功率變化的關(guān)系16.影響直流伺服電動機調(diào)理特性的因素有（）

Ａ.功放內(nèi)阻Ｂ.負載隨轉(zhuǎn)速變動Ｃ.電樞電壓Ｄ.空載轉(zhuǎn)速17.轉(zhuǎn)速調(diào)理器ASR和電流調(diào)理器ACR采用PI電路是為了（）

A.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.減小系統(tǒng)的超調(diào)量C.消除系統(tǒng)靜差并提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性D.消除系統(tǒng)的動態(tài)誤差18.直流伺服電動機的電樞電壓控制就是控制電樞繞組電壓來控制電動機的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩，但其（）

A.定子磁場保持不變B.轉(zhuǎn)子磁場保持不變C.氣隙磁場保持不變D.定子和轉(zhuǎn)子磁場均保持不變19.決定步進電動機轉(zhuǎn)速大小的是各相繞組的（）。

A.通電相位B.通電幅值C.通電頻率D.通斷電頻率20.逆變器的輸出電壓基波頻率由（）

Ａ.控制電路三角波頻率決定Ｂ.變頻器供電電壓頻率決定Ｃ.逆變器供電電壓頻率決定Ｄ.控制電路參考電壓頻率決定21.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速調(diào)理器處于飽和時，系統(tǒng)為（）

A.電流無靜差系統(tǒng)B.電壓無靜差系統(tǒng)

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第30頁

C.負載力矩無靜差系統(tǒng)D.轉(zhuǎn)速無靜差系統(tǒng)

22.直流伺服電動機的勵磁磁場控制是通過改變勵磁電流的大小來改變（）

A.定子電壓而控制其轉(zhuǎn)速的B.轉(zhuǎn)子電壓而控制其轉(zhuǎn)速的C.定子磁場而控制其轉(zhuǎn)速的D.轉(zhuǎn)子磁場而控制其轉(zhuǎn)速的23.動態(tài)響應(yīng)過程終止后伺服系統(tǒng)輸出量對輸入量的偏差稱為伺服系統(tǒng)的（）

A.累積誤差B.動態(tài)誤差C.穩(wěn)態(tài)誤差D.靜態(tài)誤差24.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速調(diào)理器不飽和時，系統(tǒng)為（）

A.電流無靜差系統(tǒng)B.電壓無靜差系統(tǒng)C.負載力矩無靜差系統(tǒng)D.轉(zhuǎn)速無靜差系統(tǒng)25.逆變器的二極管整流器是將（）

A.直流電變換成交流電的裝置B.交流電變換成直流電的裝置C.正弦波信號調(diào)制成方波信號D.方波信號解調(diào)成正弦波信號26.直流伺服電動機轉(zhuǎn)矩變化所引起的轉(zhuǎn)速變化越大，則其（）

A.機械特性越硬B.機械特性越軟C.調(diào)理特性越硬D.調(diào)理特性越軟27.PWM是將直流電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波電壓，通過對方波的（）

A.頻率控制來改變輸出電壓平均值B.相位控制來改變輸出電壓平均值C.脈寬控制來改變輸出電壓平均值D.幅值控制來改變輸出電壓平均值28.逆變器是將（）

A.直流電變換成交流電的裝置B.交流電變換成直流電的裝置C.正弦波信號調(diào)制成方波信號D.方波信號解調(diào)成正弦波信號29.某4極交流感應(yīng)電動機電源頻率為50Hz，當轉(zhuǎn)差率為0.02時的轉(zhuǎn)速為（）

A.1450r/minB.1470r/minC.735r/minD.2940r/min30.直流伺服電動機轉(zhuǎn)矩變化所引起的轉(zhuǎn)速變化越小，則其（）

A.機械特性越硬B.機械特性越軟C.調(diào)理特性越硬D.調(diào)理特性越軟

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第31頁

31.電壓-脈寬變換器對電樞繞組兩端電壓的控制是根據(jù)控制指令信號（）

A.對脈沖頻率進行調(diào)制而實現(xiàn)B.對脈沖寬度進行調(diào)制而實現(xiàn)C.對脈沖相位進行調(diào)制而實現(xiàn)D.對脈沖幅值進行調(diào)制而實現(xiàn)32.逆變器功率開關(guān)管的控制信號由參考電壓信號與（）

A.正弦波電壓信號比較而得B.方波電壓信號比較而得C.三角波信號比較而得D.直流電壓信號比較而得33.直流伺服電動機的控制方式之一是（）

A.電樞電流控制B.電樞電阻控制C.電樞電感控制D.勵磁磁場控制二、名詞解釋題

1.步距角2.直流伺服電動機的機械特性3.直流伺服電動機的調(diào)理特性4.交流伺服電動機的幅值控制5.交流伺服電動機的相位控制6.交流伺服電動機的幅值-相位控制7.步進電動機的突跳頻率8.逆變器三、簡述題

1.簡答三相（A、B、C）感應(yīng)步進電動機的所有通斷電控制方式及其步距角大小。2.簡述交流伺服電動機控制方式。

3.簡述轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中PI調(diào)理器的特點。4.如何提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度？

5.簡述交流伺服電動機的變頻調(diào)速控制特性：

6.簡述PI調(diào)理器用于轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的特點。7.簡述四相（A、B、C、D）感應(yīng)步進電動機的所有通斷電控制方式。8.影響直流伺服電動機特性的因素有哪些？四、綜合應(yīng)用題

1.開環(huán)步進電機位置控制系統(tǒng)的往復(fù)精度為?0.02mm，絲杠導(dǎo)程6mm，直徑d＝32mm，步進電機的步距角為θ＝1.5?，試確定齒輪減速比i。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第32頁

2.用單片機控制六相步進電動機，其通電方式為ABC→ABCD→BCD→BCDE→CDE→CDEF→DEF→DEFA→EFA→……，其控制電路如題2圖所示，請完成其脈沖分派控制數(shù)據(jù)題2表。

題2圖步進電動機的接口電路圖

題2表六相步進電動機脈沖分派控制數(shù)據(jù)表單片機I/O口通控P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0電制相數(shù)FEDCBA數(shù)據(jù)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)節(jié)拍序號123456789旋轉(zhuǎn)方向101112

3.三相交流感應(yīng)電動機，電源頻率50Hz，空載轉(zhuǎn)速為1450r/min。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第33頁

(1)該電動機為幾極，空載轉(zhuǎn)差率是多少?(2)堵轉(zhuǎn)時定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少?(3)空載時，定子、轉(zhuǎn)子繞組電勢頻率各為多少?

4.步進電動機的通電方式為：AB→ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEF→EF→……，采用8031單片機和光電隔離接口組成控制電路。

1）畫出單片機與步進電動機的接口電路圖；2）完成脈沖分派控制數(shù)據(jù)題4表。

題4表六相步進電動機脈沖分派控制數(shù)據(jù)表單片機I/O口節(jié)通控P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0號拍數(shù)電據(jù)制序相數(shù)FEDCBA123456789101112ABABCBCBCDCDCDEDEDEFEFEFAFAFAB正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)旋向轉(zhuǎn)方5.步進電動機的控制電路如題5圖所示，試計算四相單四拍通電方式的脈沖分派控制控制數(shù)據(jù)。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第34頁

題5圖步進電動機的接口電路圖

6.有一脈沖電源，通過環(huán)形分派器將脈沖分派給五相十拍通電的步進電機定子勵磁繞組，測得步進電機的轉(zhuǎn)速為100r/min，已知轉(zhuǎn)子有24個齒，求步進電機的步距角和脈沖電源的頻率。

7.四相步進電動機的脈沖分派硬件控制電路如題7圖所示。試完成其雙、三相輪番通電的軟件脈沖分派數(shù)據(jù)題7表。

題7圖單片機與步進電動機接口電路題7表四相八拍脈沖分派控制數(shù)據(jù)表Y向電動機X向電動機節(jié)拍序號通P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0電相DCBADCBA數(shù)機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第35頁

控制數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)方向

三、簡述題

1.答：1）轉(zhuǎn)動慣量：在不影響機械系統(tǒng)剛度的前提下，傳動機構(gòu)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡量減小，可提高系統(tǒng)的固有頻率，增大響應(yīng)速度，轉(zhuǎn)動慣量大系統(tǒng)的負載力越大。2）剛度：剛度大系統(tǒng)固有頻率高，系統(tǒng)響應(yīng)快。3）阻尼：阻尼越大，其最大振幅就越小且衰減也越快，阻尼大使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差增大、精度降低。2.答：1）加預(yù)緊提高滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副的傳動與支承剛度；2）采用大扭矩、寬調(diào)速的直流或交流伺服電機直接與絲杠螺母副連接以減少中間傳動機構(gòu)；3）在絲杠的支承設(shè)計中采用兩端軸向預(yù)緊或預(yù)拉伸支承結(jié)構(gòu)等。

3.答：轉(zhuǎn)動慣量?。涸诓挥绊憴C械系統(tǒng)剛度的前提下，傳動機構(gòu)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡量減小。

1)轉(zhuǎn)動慣量大會對系統(tǒng)造成不良影響，機械負載增大；2)轉(zhuǎn)動慣量大系統(tǒng)響應(yīng)速度降低，靈敏度下降；3)轉(zhuǎn)動慣量大系統(tǒng)固有頻率減小，簡單產(chǎn)生諧振。

4.答：1）采用低摩擦阻力的傳動部件和導(dǎo)向支承部件。2）縮短傳動鏈，提高傳動與支承剛度。3）選用最正確傳動比。4）縮小反向死區(qū)誤差。5）改進支承及支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計以提高剛性、減少振動、降低噪聲。

5.答：1）軸向消隙法；2）徑向消隙法；3）周向消隙法。6.答：剛度是使彈性體產(chǎn)生單位變形量所需的作用力。

①伺服系統(tǒng)剛度越大則動力損失隨之減??；②剛度越大機構(gòu)固有頻率越高，超出機構(gòu)的頻帶寬度，使之不易產(chǎn)生共振；③剛度越大閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高。7.答：在傳動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)動慣量增大使機械負載增加，功率消耗大；使系統(tǒng)相應(yīng)速度變慢，降低靈敏度；使系統(tǒng)固有頻率下降，簡單產(chǎn)生諧振。

8.答：減小機械系統(tǒng)的傳動誤差可采用的結(jié)構(gòu)措施有：適當提高零部件本身的精度；合理設(shè)計傳動鏈，減小零部件制造、裝配誤差對傳動精度的影響；采用消隙機構(gòu)，以減小或消除回程誤差。

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第41頁

四、綜合應(yīng)用題

1.解：（1）計算各傳動件的轉(zhuǎn)動慣量

材料密度??7.8?103Kg/m3，齒輪的計算直徑按分度圓直徑計算，絲杠的計算直徑取中徑。

1??d4l2由J?md?

832Jz1???7.8?103?0.044?0.0232?3.92?10?5kg?m2

Jz2???7.8?103?0.094?0.0232?1.0?10?3kg?m2

Js???7.8?103?0.034?0.832?4.96?10?4kg?m2

工作臺折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量為

?P??0.005??42JG?m?h??200???1.2?10kg?m

?2???2??（2）折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量

221?Jz2?Js?JG?2i1?3.92?10?5?1.0?10?3?4.96?10?4?1.2?10?422.25Je?Jz1????3.58?10?4kg?m2

2.解：（1）求計算載荷

由題設(shè)條件，查題2表取：KF＝1.2，KH＝1.0，KA＝1.0則計算載荷Fc＝KFKHKAFm＝1.2×1.0×1.0×3600＝4320N（2）計算所要求的額定動載荷Ca′

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題集第42頁

預(yù)期使用壽命Lh′＝6×250×10＝15000h并代入nm＝120r/min，F(xiàn)C＝4320N?nmLh??4320?3120?15000?20563N41.67?10Ca?Fc31.67?104

3.解：系統(tǒng)中伺服電動機的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)

m?360???360?24脈沖/轉(zhuǎn)15由圖可知，該傳動系統(tǒng)是兩級齒輪減速傳動，根據(jù)開環(huán)步進數(shù)控系統(tǒng)的傳動比計算公式計算系統(tǒng)總傳動比得：

3600??360??0.005u???0.02；i?1u?50???Ph15?6按最小慣量條件，總傳動比與各級傳動比之間的關(guān)系為

i1?(2i2)將系統(tǒng)的傳動比代入計算得

12?(2i)6

21i1?(2i2)由公式i?i1i2解得

12?(2?502)16?4.13

i2?i50??12.09i11.9故伺服電動機的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為24脈沖/轉(zhuǎn)，該系統(tǒng)的齒輪傳動比為50，按最小負載慣量原則分派：第一級傳動比為4.13，其次級傳動比為12.09。4.解：查題4表長度系數(shù)μ＝2/3

3.14?0.045