1118機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1118機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)習(xí)題試題一一、單選題1．機(jī)電一體化技術(shù)是以（B）技術(shù)為核心，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)的協(xié)同和集成的綜合性技術(shù)。自動(dòng)化 B.電子C.機(jī)械D.軟件2．機(jī)電一體化技術(shù)是以（C）部分為主體，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)的協(xié)同和集成的綜合性技術(shù)。自動(dòng)化B.微電子C.機(jī)械D.軟件在機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)過程中，總體方案設(shè)計(jì)完成后應(yīng)立即進(jìn)行（B）。樣機(jī)設(shè)計(jì)（詳細(xì)設(shè)計(jì)）B.此方案的評(píng)審、評(píng)價(jià)C.理論分析（數(shù)學(xué)模2）D.可行性與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制的基本要求足（A）。A.精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性 B.精度、穩(wěn)定忭、低噪聲C.精度，高可靠性、小型輕量化 D.精度、高可靠性、低沖擊振動(dòng)5．在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，用于加速慣性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)力矩為（D）。A.電機(jī)力矩B.負(fù)載力矩C.折算負(fù)載力矩D.電機(jī)力矩與折算負(fù)載力矩之差在下列電機(jī)中，（C）既可通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)速度或位置控制，又可作步進(jìn)方式運(yùn)行，且電機(jī)轉(zhuǎn)速不受負(fù)載影響，穩(wěn)定性高。A.步進(jìn)電機(jī)B.直流伺服電機(jī) C.交流同步伺服電機(jī)D.籠型交流異步電機(jī)在開環(huán)控制系統(tǒng)中,常用（B）做驅(qū)動(dòng)元件。A.直流伺服電動(dòng)機(jī)B.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)C.同步交流伺服電動(dòng)機(jī)D.異步交流伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中，控制總線的功能是（B）。A.確切指定與之通信的外部硬什 B.確定總線上信息流的時(shí)序C.在計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù) D.連接控制電源在工業(yè)控制應(yīng)用中，為了（D）,D/A轉(zhuǎn)換的輸出常常要配接V/I轉(zhuǎn)換器。A.抑制共模電壓的干擾 B.非電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換C.信號(hào)的放大、濾波 D.適應(yīng)工業(yè)儀表的要求在工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，（A）是理論分析階段要進(jìn)行的工作之一。A.傳感器的選擇及精度分析 B.技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析C.控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) D.控制系統(tǒng)軟件配置與調(diào)試以下產(chǎn)品不屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品的是（B）。A.機(jī)器人 B.移動(dòng)電話C.數(shù)控機(jī)床 D.復(fù)印機(jī)以下產(chǎn)品不屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品的是（B）。A.工業(yè)機(jī)器人 B.電子計(jì)算機(jī)空調(diào) D.復(fù)印機(jī)以下除了（D），均是由硬件和軟件組成。A.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)B.PLC控制系統(tǒng)C.嵌入式系統(tǒng)D.繼電器控制系統(tǒng)以下抑制電磁干擾的措施，除了（D），其余都是從切斷傳播途徑人手。A.屏蔽B.隔離C.濾波D.軟件抗干擾導(dǎo)程L0=8mm的絲杠驅(qū)動(dòng)總質(zhì)量為60kg的工作臺(tái)與工件，則工作臺(tái)與工件折算到絲杠上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（B）kg?mm2。A.48.5 B.97 C.4.859.7導(dǎo)程L=8mm的絲杠的總質(zhì)量為6kg,標(biāo)稱直徑0為40mm,則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（A）kg?mm2。A.1200 B.480 C.120D.48下列哪個(gè)不是傳感器的動(dòng)特性?（D）A.幅頻特性B.臨界頻率C.相頻特性D.分辨率下列哪項(xiàng)指標(biāo)是傳感器的動(dòng)態(tài)特性？（D）。A.量程B.線性度C.靈敏度D.幅頻特性幅頻特性和相頻特性是模擬式傳感器的（B）。A.靜態(tài)特性指標(biāo)B.動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)C.輸入特性參數(shù)D.輸出特性參數(shù)靜態(tài)剛度屬于傳感器的（C）。A.靜態(tài)特性指標(biāo)B.動(dòng)態(tài)特性指標(biāo) C.輸人特性參數(shù)D.輸出特性參數(shù)頻率響應(yīng)函數(shù)是傳感器的（B）。A.靜態(tài)特性指標(biāo)B.動(dòng)態(tài)特性指標(biāo) C.輸入特性參數(shù)D.輸出特性參數(shù)21．機(jī)械系統(tǒng)的剛度對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性主要影響表現(xiàn)為(B)等方面。A.固有頻率、響應(yīng)速度、慣量 B.固有頻率、失動(dòng)量、穩(wěn)定性C.摩擦特性、響應(yīng)速度、穩(wěn)定性D.摩擦特性、失動(dòng)量、慣量為提高機(jī)電一體化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，應(yīng)設(shè)法(A)。A.增大系統(tǒng)剛度B.增大系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量C.增大系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力矩D.減小系統(tǒng)的摩擦阻力傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率對(duì)傳動(dòng)精度有影響，(A)固有頻率可減小系統(tǒng)地傳動(dòng)誤差，(A)系統(tǒng)剛度可提高固有頻率。A.提高，提高B.提高，減小C.減小，提高D.減小，減小多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)比相等的分配原則適用于按(C)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)鏈。A.最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則 B.輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則C.重量最輕原則(小功率裝置) D.重量最輕原則(大功率裝置)多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)比“前大后小”的分配原則適用于按(D)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)鏈。A.最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則B.輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則C.重量最輕原則(小功率裝置)D.重量最輕原則(大功率裝置)閉環(huán)控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，齒輪減速器位于前向通道，所以它的(B)。傳動(dòng)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(dòng)誤差影響輸出精度傳動(dòng)誤差和回程誤差都會(huì)影響輸出精度傳動(dòng)誤差和回程誤差都不會(huì)影響輸出精度閉環(huán)控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，絲杠螺母機(jī)構(gòu)位于閉環(huán)之外，所以它的(D)?；爻陶`差不影響輸出精度，但傳動(dòng)誤差影響輸出精度傳動(dòng)誤差不影響輸出精度，但回程誤差影響輸出精度回程誤差和傳動(dòng)誤差都不會(huì)影響輸出精度回程誤差和傳動(dòng)誤差都會(huì)影響輸出精度半閉環(huán)控制的驅(qū)動(dòng)裝置中，絲杠螺母機(jī)構(gòu)位于閉環(huán)之外，所以它的(D)。回程誤差不影響輸出精度，但傳動(dòng)誤差影響輸出精度傳動(dòng)誤差不影響輸出精度，但回程誤差影響輸出精度回程誤差和傳動(dòng)誤差都不會(huì)影響輸出精度回程誤差和傳動(dòng)誤差都會(huì)影響輸出精度HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的旋轉(zhuǎn)變壓器屬于系統(tǒng)中的(B)。A.能源部分 B.測(cè)試傳感部分 C.控制器D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)HRGP—lA噴漆機(jī)器人中的活塞式液壓缸屬于系統(tǒng)中的(C)。A.能源部分 B.測(cè)試傳感部分 C.驅(qū)動(dòng)部分D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的手部屬于系統(tǒng)中的(D)。A.能源部分 B.測(cè)試傳感部分 C.驅(qū)動(dòng)部分D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角的精確控制是通過控制輸入脈沖的(B)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。A.頻率B.數(shù)量C.步距角D.通電順序步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，其輸出轉(zhuǎn)矩隨著工作頻率增高而(B)。A.上升B.下降C.不變D.前三種情況都有可能對(duì)同一種步進(jìn)電機(jī)，三相單三拍的步距角是三相六拍的(C)倍。A.0.5B.1C.2D.3有一脈沖電源，通過環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組，已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，步進(jìn)電機(jī)的步距角是(C)。A.0.6° B.1.2° C.1.5°D.2°頻矩特性表示步進(jìn)電機(jī)(B)與脈沖頻率的關(guān)系。A.額定動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩B.最大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩C.最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 D.最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩STD總線的A/D轉(zhuǎn)換接口模板中，除A/D轉(zhuǎn)換器及STD總線接口邏輯之外；還應(yīng)設(shè)置(C)。A.采樣保持器與通道選擇器B.通道選擇器與多路開關(guān)C.多路開關(guān)與采樣保持器D.V/I轉(zhuǎn)換器與信號(hào)調(diào)理電路開放式體系結(jié)構(gòu)中的VLSI是指(C)。A.不同的用戶層次 B.用戶的特殊要求C.超大規(guī)模集成電路D.模塊化體系結(jié)構(gòu)為保證系統(tǒng)安全可靠工作，下列機(jī)電一體化產(chǎn)品中，(D)需要進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。A.自動(dòng)洗衣機(jī) B.自動(dòng)照相機(jī) C.滾筒型繪圖機(jī) D.數(shù)控機(jī)床通常，TTL電平接口不用于(A)。A.工控機(jī)與獨(dú)立設(shè)備的連接 B.操作面板上開關(guān)狀態(tài)的輸入C.驅(qū)動(dòng)帶電氣隔離的繼電器 D.輸出指示燈控制計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，需要由用戶自行編寫(D)，具有實(shí)時(shí)性、針對(duì)性、靈活性和通用性。A.實(shí)時(shí)軟件B.開發(fā)軟件C.系統(tǒng)軟件D.應(yīng)用軟件數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的伺服電機(jī)屬于設(shè)備的(C)。A.能源部分B.傳感部分C.驅(qū)動(dòng)部分D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)(A)又稱為力矩電動(dòng)機(jī)，在位置控制方式的伺服系統(tǒng)中，它可在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作。A.永磁式直流伺服電機(jī) B.電磁式直流伺服電機(jī)C.永磁式交流同步伺服電機(jī)D.籠型交流異步伺服電機(jī)采用脈寬調(diào)制(PWM)進(jìn)行直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過改變(A)來(lái)改變電樞回路的平均電壓，從而實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速。A.脈沖的寬度B.脈沖的頻率C.脈沖的正負(fù)D.其他參數(shù)某機(jī)電一體化系統(tǒng)需要消除斜齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙，采取(D)調(diào)整法使得調(diào)整過程中能自動(dòng)補(bǔ)償齒側(cè)間隙。A.偏心套B.軸向墊片C.薄片錯(cuò)齒D.軸向壓簧錯(cuò)齒試題二一、判斷題自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化六個(gè)相關(guān)技術(shù)之一，而接口技術(shù)是自動(dòng)控制技術(shù)中的一個(gè)方面。(X)自動(dòng)控制是在人直接參與的情況下，通過控制器使被控對(duì)象或過程自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微電子技術(shù)為主體、以機(jī)械部分為核心，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)的協(xié)同和集成的綜合性技術(shù)。(X)機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)與一般的機(jī)械系統(tǒng)相比，應(yīng)具有高精度、良好的穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性的特性。(V)機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要功能就是對(duì)輸入的物質(zhì)按照要求進(jìn)行處理，輸出具有所需特性的物質(zhì)。(X)機(jī)電—體化產(chǎn)品的適應(yīng)性設(shè)計(jì)是指對(duì)產(chǎn)品功能及結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行的設(shè)計(jì)。(V)機(jī)電一體化產(chǎn)品的適應(yīng)性設(shè)計(jì)是指改變產(chǎn)品部分結(jié)構(gòu)尺寸而形成系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。(X)機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有“智能化”的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)差別。(V)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量取決于機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)件的質(zhì)量、轉(zhuǎn)速和尺寸參數(shù)。(X)傳動(dòng)軸在單向回轉(zhuǎn)時(shí)，回程誤差對(duì)傳動(dòng)精度沒有影響。(X)傳感器的靜態(tài)特性是特指輸入量為常量時(shí)，傳感器的輸出與輸入之間的關(guān)系。(X)傳感器的轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分。(X)驅(qū)動(dòng)元件的選擇及動(dòng)力計(jì)算是機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)過程理論分析階段的工作之一。(V)驅(qū)動(dòng)裝置中同一環(huán)節(jié)的誤差，其高頻分量和低頻分量，對(duì)系統(tǒng)輸出精度的影響程度可能是不同的。(V)驅(qū)動(dòng)部分在控制信息作用下提供動(dòng)力，伺服驅(qū)動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的驅(qū)動(dòng)裝置。(V)驅(qū)動(dòng)電路中采用脈沖調(diào)制(PWM)放大器的優(yōu)點(diǎn)是功率管工作在開關(guān)狀態(tài)、管耗小。(V)直流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)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)。(X)直流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路中，由于脈寬調(diào)制放大器的管耗大，因此多用于小功率系統(tǒng)。(X)直流伺服電動(dòng)機(jī)和永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)都可以采用PWM控制方式進(jìn)行控制。(V)直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性是電機(jī)轉(zhuǎn)速與其輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。(X)直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是電機(jī)轉(zhuǎn)速與其控制電壓的關(guān)系。(X)22．?dāng)?shù)控機(jī)床中的計(jì)算機(jī)屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制及信息處理單元，而電機(jī)和主軸箱則屬于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分。(X)23．?dāng)?shù)字式傳感器的動(dòng)態(tài)特性是輸入量變化的臨界速度。(V)24．?dāng)?shù)字化物理樣機(jī)就是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)。(X)25.工業(yè)PC機(jī)與個(gè)人計(jì)算機(jī)IBMPC的最大差別是把IBMPC中的母板分成了多塊PC插件。(V)工業(yè)PC機(jī)與個(gè)人計(jì)算機(jī)IBMPC的最大差別是換用了工業(yè)電源。(X)遲滯是傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)之一，反映傳感器輸入量在正反行程中，輸出輸入特性曲線的不重合度。(V)遲滯是傳感器的一種動(dòng)態(tài)誤差，是由于在傳感器的正反行程中的輸出輸入特性曲線不重合引起的。(X)遲滯是傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)之—，反映傳感器輸入量按同一方向做全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)，輸出輸入特性曲線的不一致性。(X)在滾珠絲杠螺母間隙的調(diào)整結(jié)構(gòu)中，齒差式調(diào)隙機(jī)構(gòu)的精度較高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低。(X)在噴漆機(jī)器人的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，詳細(xì)設(shè)計(jì)完成后即可進(jìn)行樣機(jī)的試制。(X)在工控機(jī)系統(tǒng)的總線中，控制總線的功能是確定總線上信息流的時(shí)序。(V)在工控機(jī)系統(tǒng)的總線中，數(shù)據(jù)總線的功能是確定總線上信息流的時(shí)序。(X)在全自動(dòng)洗衣機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)是理論分析階段的任務(wù)之一。(X)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)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(duì)系統(tǒng)輸出精度的影響不同。(V)在閉環(huán)系統(tǒng)中，因齒輪副的嚙合間隙而造成的傳動(dòng)死區(qū)能使系統(tǒng)以6~10倍的間隙角產(chǎn)生低頻振蕩，采用消隙裝置，以提高傳動(dòng)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。(X)在閉環(huán)系統(tǒng)中，因齒輪副的嚙合間隙而造成的傳動(dòng)死區(qū)能使系統(tǒng)以1?5倍的間隙角產(chǎn)生低頻振蕩，采用消隙裝置，以提高傳動(dòng)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。(V)采用虛擬樣機(jī)代替物理樣機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)測(cè)l試和評(píng)估，延長(zhǎng)了產(chǎn)品開發(fā)周期，增加了產(chǎn)品開發(fā)成本，但是可以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高面向客戶三捕場(chǎng)需求能力。(X)采用雙螺母螺紋調(diào)隙以消除滾珠絲杠副軸向間隙，結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，能夠進(jìn)行很精確的調(diào)整。(X)采用偏心軸套調(diào)整法對(duì)齒輪傳動(dòng)的側(cè)隙進(jìn)行調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且可以自動(dòng)補(bǔ)償側(cè)隙。(X)通常，步進(jìn)電機(jī)的最高連續(xù)工作頻率遠(yuǎn)大于它的最高啟動(dòng)頻率。(V)通常，提高響應(yīng)速度和提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度是有矛盾的，若想同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速度和高精度，需要綜合考慮各環(huán)節(jié)和整個(gè)系統(tǒng)的控制形式。(V)通常，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的基本固有頻率應(yīng)高于電氣驅(qū)動(dòng)部件的固有頻率2?3倍。(V)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線，按控制回路分別進(jìn)行連接，打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。(X)現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是將系統(tǒng)劃分為硬件和軟件兩個(gè)獨(dú)立的部分，然后按各自的設(shè)計(jì)流程分別完成。(X)系統(tǒng)論、信息論、控制論是機(jī)電一體化技術(shù)的理論基礎(chǔ)，是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。(V)系統(tǒng)的靜摩擦阻尼越大，使系統(tǒng)的回程誤差增大，定位精度降低。(V)齒輪傳動(dòng)的嚙合間隙會(huì)造成一定的傳動(dòng)死區(qū)，若在閉環(huán)系統(tǒng)中，傳動(dòng)死區(qū)會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生低頻震蕩。(V)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分配原則中等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則是使所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)換算到該齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為最小。(X)為減少機(jī)械傳動(dòng)部件的扭矩反饋對(duì)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能的影響，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)接近控制系統(tǒng)的工作頻率，以免系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩而失去穩(wěn)定性。(V)為減少機(jī)械傳動(dòng)部件的扭矩反饋對(duì)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能的影響，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的基本固有頻率應(yīng)低于電氣驅(qū)動(dòng)部件的固有頻率的2?3倍，同時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)接近控制系統(tǒng)的工作頻率，以免系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩而失去穩(wěn)定性。(X)為適應(yīng)工業(yè)儀表的要求，D/A的輸出要配接V／1轉(zhuǎn)換器。(V)TTL電平接口能用于輸出指示燈的控制，也能用于驅(qū)動(dòng)帶電氣隔離的繼電器。(V)TTL電平接口能用于輸出指示燈的控制，但不能用于驅(qū)動(dòng)帶電氣隔離的繼電器。(X)氣壓式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常用在定位精度較高的場(chǎng)合使用。(X)56．氣壓伺服系統(tǒng)的過載能力強(qiáng)，在大功率驅(qū)動(dòng)和高精度定位時(shí)性能好，適合于重載的高加減速驅(qū)動(dòng)。（X）57．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，同頻率下的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩就越大。（X）58．閉環(huán)伺服系統(tǒng)中工作臺(tái)的位置信號(hào)僅能通過電機(jī)上的傳感器或是安裝在絲桿軸端的編碼器檢測(cè)得到。（X）59．電氣驅(qū)動(dòng)部件的固有頻率應(yīng)高于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的基本固有頻率2?3倍。（X）60．反求設(shè)計(jì)是建立在概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)之上，主要任務(wù)是提高產(chǎn)品的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命，降低維修費(fèi)用。（X）61．仿真根據(jù)采用的模型不同可分為計(jì)算機(jī)仿真、半物理仿真和全物理仿真。（V）62．滾珠絲杠垂直傳動(dòng)時(shí)，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動(dòng)裝置。（V）63．進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于阻尼對(duì)系統(tǒng)的精度和快速響應(yīng)性均產(chǎn)生不利的影響，因此機(jī)械系統(tǒng)的阻尼比E取值越小越好。（X）64．絕對(duì)式光電編碼器能用于角位置測(cè)量，也能用于角速度測(cè)量。（X）65．接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中的一個(gè)方面，它的功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分的可靠連接。（V）66．計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣周期越小，其控制精度就越高。（X）67．開環(huán)控制系統(tǒng)，執(zhí)行裝置的誤差直接影響系統(tǒng)精度，但不存在穩(wěn)定性問題。（V）68．綠色設(shè)計(jì)是對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對(duì)該系統(tǒng)（產(chǎn)品）進(jìn)行剖析、重構(gòu)、再創(chuàng)造的設(shè)計(jì)。（X）69．脈沖分配器的作用是使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的通電順序按一定規(guī)律變化。（V）70．脈沖分配器的作用是使電動(dòng)機(jī)繞組的通電順序按一定規(guī)律變化。（V）PLC具有完善的自診斷功能，能及時(shí)診斷出PLC系統(tǒng)的軟件、硬件故障，并能保護(hù)故障現(xiàn)場(chǎng)，保證了PLc控制系統(tǒng)的工作安全性。（V）全物理仿真與計(jì)算機(jī)仿真相比較，在時(shí)間、費(fèi)用和方便性上都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、快捷與實(shí)用的仿真方法。（X）嵌入式系統(tǒng)大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)。（V）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在控制信息作用下提供動(dòng)力，伺服驅(qū)動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的驅(qū)動(dòng)裝置。（V）STD總線可采用總線復(fù)用技術(shù)，也支持多處理機(jī)系統(tǒng)。（V）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換的裝置和部件。（V）微機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線中，在任何給定時(shí)刻.數(shù)據(jù)流八允許往一個(gè)方向傳榆。（V）無(wú)論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測(cè)裝置的精度。（X）需求設(shè)計(jì)是指新產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)生命周期內(nèi)，從分析用戶需求到以詳細(xì)技術(shù)說(shuō)明書的形式來(lái)描述滿足用戶需求產(chǎn)品的過程。（V）選擇傳感器時(shí)，如果測(cè)量的目的是進(jìn)行定性分析，則選用絕對(duì)量值精度高的傳感器，而不宜選用重復(fù)精度高的傳感器。（X）信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過程中，與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息輸入、識(shí)別、變換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、輸出和決策分析等技術(shù)。（V）永磁型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)即使其定子繞組斷電也能保持一定轉(zhuǎn)矩，故具有記憶能力，可用于定位驅(qū)動(dòng)。（V）一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)及執(zhí)行部件，各要素和環(huán)節(jié)之間通過接口相聯(lián)系。（X）阻尼比除了與機(jī)械系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)B有關(guān)外，還與系統(tǒng)的拉壓剛度系數(shù)K。和質(zhì)量m有關(guān)。（V）試題三三、簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)五大組成要素。完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)主要包括哪幾部分?答：機(jī)械本體、動(dòng)力系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、執(zhí)行部件、信息處理及控制系統(tǒng)五部分相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。機(jī)電一體化系統(tǒng)中，對(duì)控制及信息處理單元的基本要求是什么?答：機(jī)電一體化系統(tǒng)中，對(duì)控制及信息處理單元的基本要求：信息處理速度和可靠性，增強(qiáng)抗干擾能力，完善系統(tǒng)自診斷功能，實(shí)現(xiàn)信息處理智能化和小型化，輕量，標(biāo)準(zhǔn)化等。試述直流電機(jī)伺服系統(tǒng)中脈寬調(diào)制放大器的基本工作原理。答：脈寬調(diào)制放大器是直流伺服電機(jī)常用的晶體管驅(qū)動(dòng)電路。利用大功率晶體管的開關(guān)作用，將直流電源電壓轉(zhuǎn)換成一定頻率的方波電壓，施加于直流電機(jī)的電樞，通過對(duì)方波脈沖寬度的控制，改變電樞的平均電壓，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到調(diào)節(jié)。5．簡(jiǎn)述直流伺服電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制的工作原理。[2]6．交流伺服電機(jī)有哪些類型?交流伺服驅(qū)動(dòng)的主要特點(diǎn)是什麼?答：交流伺服電機(jī)有永磁式交流同步電機(jī)和籠型開步電機(jī)兩類。交流伺服驅(qū)動(dòng)的豐要特點(diǎn)有：（1）調(diào)速范圍大；（2）適合大、中功率伺服系統(tǒng)；（3）運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不受負(fù)載變化的影響；（4）輸出轉(zhuǎn)矩較人，而轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。7．步進(jìn)電機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)速度控制的?答：步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是由輸人的電脈沖信號(hào)控制的，每當(dāng)電機(jī)繞組接收一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個(gè)相應(yīng)的角度，其角位移量與輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步。因而，只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序，即可得到所需轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和方向。8．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入信號(hào)是什么？如何實(shí)現(xiàn)對(duì)其轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的控制？答：步進(jìn)電機(jī)的輸入信號(hào)是脈沖序列。步進(jìn)電機(jī)的步矩角a與運(yùn)行拍數(shù)m、通電方式k（m=kN，單拍時(shí)k=1,雙拍時(shí)k=2,N為定子繞組的相數(shù)）、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z有關(guān)。步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)的改變速度越快，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度越快，即通電狀態(tài)的變化頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高。改變步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電順序，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變。9．什么是步進(jìn)電機(jī)的步距角?它是由哪些參數(shù)確定的?答：步進(jìn)電機(jī)在每輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。它由步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)和電機(jī)的通電方式所決定。10．機(jī)電一體化系統(tǒng)仿真在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中所起的作用是什么?[3]11．機(jī)電一體化系統(tǒng)仿真的模型主要有哪幾種?分別應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的哪個(gè)階段?[3]12．試述可編程序控制器的功能及組成。答：可編程序控制器可取代繼電器控制，完成順序和程序控制；可組成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精確的位置和速度控制；可構(gòu)成高速數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)；過程的完全自動(dòng)化。典型的可編程序控制器由電源、微處理器、存貯器、輸入輸出接口和編程器所組成。13．PLC控制系統(tǒng)有何優(yōu)越性?答：PLC主要具有可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、靈活通用、使用方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，PLC提供標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以方便地構(gòu)成PLC—PLC網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)—PLC網(wǎng)絡(luò)，PLC應(yīng)用程序的編制和調(diào)試非常方便，PLC具有監(jiān)控功能。14．簡(jiǎn)述數(shù)控設(shè)備中計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的組成和功能。[4]15．什么是傳感器的校準(zhǔn)？并簡(jiǎn)述如何進(jìn)行校準(zhǔn)？答：傳感器在使用前、使用中或擱置一段時(shí)間再使用時(shí)必須對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行復(fù)測(cè)或做必要的調(diào)整和修正，以確保傳感器的測(cè)量精度，這個(gè)復(fù)測(cè)調(diào)整過程稱為校準(zhǔn)。為了對(duì)傳感器有一個(gè)長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的和高精度的基準(zhǔn)，在一些測(cè)量?jī)x器中特別是內(nèi)部裝有微處理器的測(cè)量?jī)x器中，很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能。對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要精度比它高的基準(zhǔn)器，這種基準(zhǔn)器受時(shí)間的推移和使用的磨損等因素的影響，參數(shù)會(huì)隨之改變。因此對(duì)這種基準(zhǔn)器還要用更高精度的基準(zhǔn)器來(lái)定期校準(zhǔn)。16．PID控制算法中比例、積分、微分部分各起何作用？[3]17．什么是PID調(diào)節(jié)器?三部分在系統(tǒng)調(diào)節(jié)中各起什么作用?答：按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器，將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量,簡(jiǎn)稱為P（比例）1（積分）D（微分）調(diào)節(jié)器，是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器。PID調(diào)節(jié)器中比例調(diào)節(jié)起糾正偏差的作用，其反應(yīng)迅速；積分調(diào)節(jié)能消除靜差，改善系統(tǒng)靜態(tài)特性；c微分調(diào)節(jié)有利于減少超調(diào)，加快系統(tǒng)的過渡過程。簡(jiǎn)述對(duì)滾珠絲桿副進(jìn)行間隙調(diào)整和預(yù)緊方法。答：通常采用雙螺母預(yù)緊和單螺母（適于大滾珠、大導(dǎo)程）兩種方法，將彈性變形控制在最小限度內(nèi)，以減小或消除軸向間隙，并可提高滾珠絲杠副的剛度。常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式有三種：螺紋調(diào)隙式、墊片調(diào)隙式和齒差調(diào)隙式三種；單螺母消隙常用增大滾珠直徑法和偏置導(dǎo)程法兩種預(yù)緊方法。滾珠絲杠副消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊方法有哪些?圓柱直齒輪的齒側(cè)間隙的調(diào)整方法有哪些?答：(1)滾珠絲杠副消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊方法有：螺紋預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母齒差預(yù)．緊調(diào)整式、雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整式、彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式、單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊式。圓柱直齒輪的齒側(cè)間隙的調(diào)整方法有：偏心套調(diào)整法、軸向墊片調(diào)整法、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法(周向拉簧式、可調(diào)拉簧式)。20．齒輪傳動(dòng)中齒側(cè)間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響，如何消除圓柱直齒輪的齒側(cè)間隙?答：齒輪的嚙合間隙會(huì)造成傳動(dòng)死區(qū)，若該死區(qū)是在閉環(huán)系統(tǒng)中，則可能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，常會(huì)使系統(tǒng)以1—5倍間隙角產(chǎn)生的低頻振蕩。為了降低制造成本，則多采用各種調(diào)整齒側(cè)間隙的方法來(lái)消除或減小嚙合間隙，常用的方法有：偏心套調(diào)整法、軸向墊片調(diào)整法、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法等。21．齒輪傳動(dòng)中各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分配原則分別有哪些?各使用在那些場(chǎng)合?答：齒輪傳動(dòng)中各級(jí)傳動(dòng)比的最佳分配原則：a.重量最小原則(結(jié)構(gòu)緊湊)Ib.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則(快速響應(yīng))；c.輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則(精度)。結(jié)合可行性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)精度提出適當(dāng)要求：要求體積小、重量輕的齒輪采用重量最輕的原則；要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、起停頻繁和動(dòng)態(tài)性能好的輪系采用最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則或輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則；提高傳動(dòng)精度和減小回程誤差為主的輪系采用轉(zhuǎn)角誤差最小原則。簡(jiǎn)述機(jī)械系統(tǒng)的剛度對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。答：機(jī)械系統(tǒng)的剛度對(duì)系統(tǒng)的主要影響表現(xiàn)為以下幾方面：失動(dòng)量系統(tǒng)剛度越大，因靜摩擦力的作用所產(chǎn)生的傳動(dòng)部件的彈性變形越小，系統(tǒng)的失動(dòng)量也越?。还逃蓄l率機(jī)械系統(tǒng)剛度越大，固有頻率越高，可遠(yuǎn)離控制系統(tǒng)或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的頻帶寬度，從而避免產(chǎn)生共振；穩(wěn)定性剛度對(duì)開環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有影響，而對(duì)閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大影響，提高剛度可增加閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。措施?答：減小機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差可采用的結(jié)構(gòu)措施有：適當(dāng)提高零部講本身的精度；合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，減小零邢件制造、裝配誤差劉傳動(dòng)精度的影響；采用消隙機(jī)構(gòu)，以減小或消除回程誤差。簡(jiǎn)述概念設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程。答：設(shè)計(jì)過程：設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化，確定系統(tǒng)的總功能一將總功能分解為子功能，直到功能元+尋找子功能(功能元)的解一將原理解進(jìn)行組合，形成多種原理解設(shè)計(jì)方案+對(duì)眾多方案進(jìn)行評(píng)價(jià)決策，選定最佳方案一概念產(chǎn)品。簡(jiǎn)述開關(guān)量輸出模板的基本組成。答：開關(guān)量輸出模板的基本組成為：STD總線信號(hào)、輸出端口譯碼控制、輸出數(shù)據(jù)鎖存、輸出信號(hào)調(diào)理電路、負(fù)載。26?簡(jiǎn)述HRGP—1A噴漆機(jī)器人的示教過程。答：示教過程由工作人員用手操縱操作機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)和手腕，根據(jù)噴漆工件表面的形狀進(jìn)行示教操作，此時(shí)中央處理器通過反饋元件(旋轉(zhuǎn)變壓器)將示教過程中測(cè)試的參數(shù)存人存儲(chǔ)器，即把示教過程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空間軌跡記錄下來(lái)。簡(jiǎn)述STD總線微機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。答：STD總線微機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：采用小板結(jié)構(gòu)，高度的模塊化，其功能模板結(jié)構(gòu)靈活，可靠性高，硬件冗余小，成本低。模板設(shè)計(jì)具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和廣泛的兼容性。面向I/O的設(shè)計(jì)，具有強(qiáng)大的I/O擴(kuò)展能力，使控制系統(tǒng)非常適合工業(yè)控制的應(yīng)用。高可靠性。開放式體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是什麼?答：開放式體系結(jié)構(gòu)是近年來(lái)在電子工業(yè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)中流行的一種設(shè)計(jì)思想，其主要特點(diǎn)是：向未來(lái)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)。四、計(jì)算題(8分)1、如圖所示步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的高速定位系統(tǒng)。已知工作臺(tái)的重量為W=2000N,工作負(fù)載F=0,工作臺(tái)與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)選擇的步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)=240脈沖/轉(zhuǎn)；根據(jù)工作臺(tái)定位精為減小機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差，可采用哪些結(jié)構(gòu)度選用脈沖當(dāng)量=0.05mm/脈沖；滾珠絲杠的導(dǎo)程t=12mm，直徑為d=36mm；系統(tǒng)總效率為，。試計(jì)算：(1)齒輪的減速比；(2)折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T。解：(1)齒輪的減速比i2、如圖所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已知工作臺(tái)的質(zhì)量為m=60kg,負(fù)載力為F1=1200N,最大加速度為10m/s2,絲杠直徑為d=16mm,導(dǎo)程t=4mm,齒輪減速比為i=5,總效率為v=40%,忽略絲杠慣量的影響，試計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。解：(1)計(jì)算負(fù)載力負(fù)載力由外負(fù)載力、慣性負(fù)載力兩部分構(gòu)成3、(6分)已知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖所示，試計(jì)算電機(jī)軸上的總等效慣量。(列出算式)1.(6分)解：等效慣量可以分為以下幾個(gè)部分來(lái)計(jì)算1、設(shè)有一大功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，假設(shè)齒輪箱的傳動(dòng)效率為100%，齒輪箱的傳動(dòng)比i=3.2，已知齒輪采用相同材料，寬度b相同，各齒輪的模數(shù)m=3,主動(dòng)齒輪的齒數(shù)z=20.z=25,請(qǐng)根據(jù)重量最小原則設(shè)計(jì)齒13輪傳動(dòng)系統(tǒng)，推導(dǎo)并計(jì)算各級(jí)齒輪傳動(dòng)比和齒輪2、齒輪4的齒數(shù)。(提示：齒輪的質(zhì)量為)解：設(shè)一級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為.，第二級(jí)齒輪的傳動(dòng)比i。2齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的總重量：則根據(jù)重量最小原則，令，得：，i=3.2/2=1.62則：z=40、z=402、設(shè)有一小功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速系統(tǒng)如圖所示，假設(shè)齒輪箱的傳動(dòng)效率為100%,齒輪箱的總傳動(dòng)比i=2，已知齒輪釆用相同材料，齒輪的寬度相等，各齒輪的模數(shù)m=4,主動(dòng)齒輪的齒數(shù)：z=z=30,請(qǐng)根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則13設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，計(jì)算各級(jí)齒輪傳動(dòng)比和齒輪2、齒輪4的齒數(shù)。解：設(shè)一級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為i,轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸的齒輪慣量：根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則，令，得或i=i~1.414,z=z=421 2 2 4現(xiàn)有如下圖所示的雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式滾珠絲杠，其基本導(dǎo)程為L(zhǎng)0=6mm、左端齒輪齒數(shù)為100、右端齒輪齒數(shù)為98。當(dāng)兩端轉(zhuǎn)向相同時(shí)，一端的外齒輪相對(duì)于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2個(gè)齒時(shí)，試求兩個(gè)螺母之產(chǎn)生的相對(duì)軸向位移?解：左端外齒輪旋轉(zhuǎn)一周，螺母軸向移動(dòng)6mm，則每轉(zhuǎn)一個(gè)齒，螺母的軸向移動(dòng)6/100右端外齒輪旋轉(zhuǎn)一周，螺母軸向移動(dòng)6mm,烈每轉(zhuǎn)一個(gè)齒，螺母的軸向移動(dòng)6/98=0.0612mm：當(dāng)兩端轉(zhuǎn)向相同時(shí)：一端的外齒輪相對(duì)于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過1個(gè)齒時(shí)，相對(duì)移動(dòng)的軸向距離為0.0612—0.06=0.0012(mm)，所以當(dāng)一端的外齒輪相對(duì)于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2個(gè)齒時(shí)相對(duì)移動(dòng)的軸向距離為(0.0612—0.06)*2=0.0024(mm)。QQQ已知某工作臺(tái)釆用直流電機(jī)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)(如圖所示)，已知工作臺(tái)的行程L=250mm,絲杠導(dǎo)程t=4mm,齒輪減速比為i=5,要求工作臺(tái)位移的測(cè)量精度為0.005mm(忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差)。試釆用高速端(電機(jī))測(cè)量方法，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。若選取ns=200脈沖/轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器是否合用?解：(1)(6分)在高速端進(jìn)行測(cè)量：設(shè)傳感器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為n,每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)工作臺(tái)的位移為：滿足題目要求。QQQ已知某工作臺(tái)采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，已知工作臺(tái)的行程L=250mm，絲杠導(dǎo)程t=4mm,齒輪減速比為i=5,要求工作臺(tái)位移的測(cè)量精度為0.005mm（忽略齒輪和絲杠的傳動(dòng)誤差）。試采用高速端測(cè)量方法，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。解：高速端測(cè)量，傳感器與電機(jī)相連接。滿足題目要求。分析綜合評(píng)價(jià)

決策（1） 首先是將設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化，確定出系統(tǒng)的總功能；（2） 根據(jù)系統(tǒng)的總功能要求和構(gòu)成系統(tǒng)的功能要素進(jìn)行總功能分解，劃分出各功能模塊，將總功能分解為子功能，直到分解到不能再分解的功能元，形成功能樹；確定它們之間的邏輯關(guān)系；試題四題1：試題四題1：請(qǐng)制訂一套典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的流程。題2：假定你在設(shè)計(jì)一套典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，比如數(shù)控機(jī)床，請(qǐng)制訂出該數(shù)控機(jī)床概念設(shè)計(jì)的流程。解：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)將決定性地影響產(chǎn)品創(chuàng)新過程中后續(xù)的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)、產(chǎn)品市場(chǎng)開發(fā)以及企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。包含以下流程：（4） 尋找子功能（功能元）的解，并將原理解進(jìn)行組合，形成多種原理解設(shè)計(jì)方案，（5） 以技術(shù)文件的形式交付設(shè)計(jì)組討論、審定。由于體現(xiàn)同一功能的產(chǎn)品可以有多種多樣的工作原理，（6） 方案進(jìn)行整體評(píng)價(jià)：對(duì)不同的方案進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，選擇綜合指標(biāo)最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。最終選定最佳方案形成概念產(chǎn)品。（注：繪制出流程圖或文字作答均可。）題目2：根據(jù)下圖所示氣體壓力傳感器的原理圖，分析該傳感檢測(cè)系統(tǒng)的原理組成及各部分的作用。氣體疆力傳燎器答：氣體壓力傳感器的工作原理是膜盒2的下半部與殼體1固接，上半部通過連桿與磁心4相連，磁心4置于兩個(gè)電感線圈3中，后者接入轉(zhuǎn)換電路5。該傳感檢測(cè)系統(tǒng)由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成：（1）敏感元件。膜盒2就是敏感元件，其外部與大氣壓pa相通，內(nèi)部感受被測(cè)壓力P,當(dāng)少變化時(shí)，引起膜盒上半部移動(dòng)，即輸出相應(yīng)的位移量。(2)轉(zhuǎn)換元件?？勺冸姼?是轉(zhuǎn)化元件，它把輸入的位移量轉(zhuǎn)換成電感的變化?；巨D(zhuǎn)換電路。5即為轉(zhuǎn)換電路。2．方案1，的測(cè)量方法(如圖所示)(1)電機(jī)軸安裝編碼器間接測(cè)量繩的位移；(2)滑臺(tái)安裝直線傳感器直接測(cè)量繩的位移。某部門欲開發(fā)一款用于焊接印刷電路板芯片的機(jī)械手，請(qǐng)制訂出該款機(jī)械手產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)流程。解：機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)流程分為五個(gè)階段：產(chǎn)品規(guī)劃、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)施和設(shè)計(jì)定型階段。第一階段：產(chǎn)品規(guī)劃階段：進(jìn)行需求分析和需求設(shè)計(jì)，以明確設(shè)計(jì)任務(wù)。比如，可以明確：機(jī)械手的用途：焊接芯片。工作方式：手動(dòng)、自動(dòng)方式。主要技術(shù)參數(shù)：自由度、定位精度、運(yùn)行速度等。使用環(huán)境要求：生產(chǎn)線。第二階段：概念設(shè)計(jì)階段：在功能分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化篩選取得較理想的工作原理方案。第三階段：詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。對(duì)各功能模塊進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)，繪制相應(yīng)的工程圖。該階段的工作量既包括機(jī)械、電氣、電子、控制與計(jì)算機(jī)軟件等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，又包括總裝圖和零件圖的繪制。第四階段：設(shè)計(jì)實(shí)施階段。首先根據(jù)機(jī)械、電氣圖紙和算法文件，制造、裝配和編制各功能模塊；然后進(jìn)行模塊的調(diào)試；最后進(jìn)行系統(tǒng)整體的安裝調(diào)試，復(fù)核系統(tǒng)的可靠性及抗干擾性。第五階