全國自考(機電一體化系統(tǒng)設計)模擬試卷7(題后含答案及解析)資料

全國自考（機電一體化系統(tǒng)設計）模擬試卷7(題后含答案及解析)題型有：1.單項選擇題2.簡答題3.計算題4.簡單應用題6.綜合應用題單項選擇題1．下列不屬于機械受控和驅動模塊的性能評價指標的是【】A．動力特性B．承載能力C．自動化程度D．噪聲正確答案：C2．齒輪傳動的總等效慣量與傳動級數(shù)【】A．有關B．無關C．在一定級數(shù)內有關D．在一定級數(shù)內無關正確答案：C3．滾珠絲杠螺母副結構類型有兩類：外循環(huán)插管式和【】A．內循環(huán)插管式B．外循環(huán)反向器式C．內、外雙循環(huán)式D．內循環(huán)反向器式正確答案：D4．長光柵的測量精度可達【】A．±1mB．±1cmC．±1mmD．±1μm正確答案：D5．電荷放大器的輸出電壓與引線電容和反饋電容之間的關系分別為【】A．反比，無關B．正比，無關C．無關，反比D．無關，正比正確答案：C解析：由Uout＝可知，電荷放大器的輸出電壓與壓電傳感器的電荷成正比，與反饋電容成反比，而與引線電容和放大器的輸入電容無關。6．同步電動機驅動方式的永磁同步電動機常用的工作方式是采用【】來供給定子繞組。A．脈寬調制(PWM)電壓B．三相正弦脈沖寬度調制(SPWM)電壓C．直接驅動電壓D．變頻控制電壓正確答案：B7．某三相步進電動機，轉子48個齒，雙三拍通電時，其步距角為【】A．1．25°B．2．5°C．2°D．5°正確答案：B解析：由步距角的計算公式得8．步進電動機輸入單脈沖時，電動機從一種通電狀態(tài)切換到另一種通電狀態(tài)不引起失步的區(qū)域，稱為【】A．死區(qū)B．振蕩區(qū)C．動穩(wěn)定區(qū)D．平衡區(qū)正確答案：C解析：當步進電動機輸入單脈沖時，電動機從一種通電狀態(tài)切換到另一種通電狀態(tài)下不引起失步的區(qū)域，稱為動穩(wěn)定區(qū)。9．通用工業(yè)機器人屬于【】A．點位控制機器人B．連續(xù)路徑控制機器人C．控制路徑機器人D．以上選項均錯誤正確答案：C解析：機器人按照控制水平可以分為三種不同類型：第一類稱為點位控制機器人，通常用于物料搬運作業(yè)，即在一個地點抓取物體，輸送到另一地點放下；第二類稱為連續(xù)路徑控制機器人，主要用于噴漆和弧焊；第三類是代表最高運動控制水平的所謂控制路徑機器人。通用工業(yè)機器人都屬于這一類。這類機器人通常具有6個自由度，一般要求閉環(huán)控制以實現(xiàn)和保持希望的直角坐標軌跡。10．下列選項中表示邏輯函數(shù)“或”功能的是【】A．B．C．D．正確答案：C簡答題11．什么是系統(tǒng)?正確答案：從廣義上說，系統(tǒng)可以定義為兩個或兩個以上事物組成的相互依存、相互作用，共同完成某種特定功能或形成某種事物現(xiàn)象的一個統(tǒng)一整體的總稱。在工程領域，系統(tǒng)可以是機械的、電力的、電子的，其他物理的(聲、光、熱等)、化學的、生物的、醫(yī)學的……或者是這些系統(tǒng)的某種組合。12．典型的機電一體化系統(tǒng)有哪幾種形式?正確答案：典型的機電一體化系統(tǒng)有下列7種形式：(1)機械手關節(jié)伺服系統(tǒng)；(2)數(shù)控機床；(3)工業(yè)機器人；(4)自動導引車；(5)順序控制系統(tǒng)；(6)數(shù)控自動化制造系統(tǒng)；(7)微機電系統(tǒng)。13．為什么要消除齒輪副間隙?常用什么方法消除間隙?正確答案：在傳動過程中齒輪副的間隙使得主動輪突然改變旋轉方向時，從動輪不能立即隨之反轉，而是有一個滯后量，造成齒輪傳動的回差。這種非線性因素將會影響全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了消除齒輪副間隙通常采用剛性調整法和柔性調整法。14．滾珠式滾動導軌和滾柱式滾動導軌各有什么特點?正確答案：滾動導軌副按其滾動的類型可分為滾珠式和滾柱／滾針式。滾珠式結構簡單緊湊，制造容易，成本較低；但由于是點接觸，剛度和承載能力相對較低，適合在載荷不大的情況下使用。滾柱式，特別是交叉配置的滾柱式導軌副為線接觸，能多向受力，故剛度和承載能力在相同直徑滾動體的條件下均比滾珠式大，導向性能也較好，但滾柱對導軌面的平行度誤差較敏感，易產生側向偏移和滑動而引起應力集中和磨損，故滾柱易制成腰鼓形(中間直徑比兩端的大0．02mm)。滾針式和滾柱式相比，它適用于尺寸受限制的場合。15．實際使用時，還可以采取哪些技術措施來改善傳感器的性能?正確答案：(1)差動技術?？上阄惠敵龊团即畏蔷€性項，抵消共模誤差，減小非線性。差動技術在電阻應變式、電感式、電容式等傳感器中得到了廣泛應用。(2)平均技術。常用的平均技術有誤差平均效應和數(shù)據平均處理。誤差平均效應的原理是利用n個傳感器單元同時感受被測量，因而其輸出將是這些單元輸出的總和。這在光柵、感應同步器等柵狀傳感器中都取得明顯的效果。數(shù)據平均處理是在相同條件下測量重復n次，然后取平均值。大多數(shù)情況下平均技術可使隨機誤差近似減小倍。(3)穩(wěn)定性處理。傳感器作為長期使用的元件，其穩(wěn)定性顯得特別重要。為提高傳感器性能的穩(wěn)定性，應該對其進行必要的穩(wěn)定性處理。如結構材料的時效處理、電子元件的老化篩選等。(4)屏蔽、隔離。屏蔽、隔離措施可抑制電磁干擾。另外，如隔熱、密封、隔振等措施可削弱溫度、濕度、機械振動的影響。(5)閉環(huán)技術。將反饋控制技術與傳感器相結合，可構成閉環(huán)測量系統(tǒng)。閉環(huán)測量系統(tǒng)具有精度高、靈敏度高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。16．步進電動機與一般伺服電動機比較具有哪些明顯的特點?正確答案：步進電動機與一般伺服電動機比較，具有一些明顯的特點：可以實現(xiàn)直接數(shù)字控制，在開環(huán)系統(tǒng)中可以達到高精度的定位和調速，位置誤差不會積累。17．運動控制中的“路徑”與“軌跡”有何不同?正確答案：路徑只代表與軌跡有關的位置信息；軌跡是代表在空間直角坐標系或機器人連桿坐標系中運動的位置一時間曲線，是具有適當速度和加速度信息的路徑。18．什么是PLC的掃描工作制?正確答案：PLC的掃描工作制是指檢測輸入變量、求解當前控制邏輯以及修正輸出指令，都是按定義和設計，連續(xù)和重復地進行的。計算題19．如圖所示雙波傳動諧波齒輪減速器的原理圖。已知：柔輪的齒數(shù)為200，剛輪的齒婁202，波形發(fā)生器的轉速為1280r／min。試求：(1)剛輪固定、波形發(fā)生器輸入時，柔輪輸出的轉速。(2)柔輪固定、波形發(fā)生器輸入時，剛輪輸出的轉速。正確答案：(1)剛輪固定、波形發(fā)生器輸入時，柔輪輸出的傳動比：則剛輪固定、波形發(fā)生器輸入時，柔輪輸出的轉速：(2)柔輪固定、波發(fā)生器輸入時，剛輪輸出的轉速：nG＝×1280≈12．67(r／min)20．轉子為40齒的三相變磁阻步進電動機，當采用6拍運行時，試求：(1)電動機在該運行狀態(tài)下的步距角。(2)控制脈沖頻率f＝1000Hz時，電動機的轉速。正確答案：(1)步距角為(2)電動機的轉速為n＝＝250(r／min)21．三相交流感應電動機，電源頻率為50Hz，空載轉速為1450r／min。(1)該電動機為幾極，空載轉差率是多少?(2)堵轉時，定子、轉子繞組電勢頻率各為多少?(3)空載時，定子、轉子繞組電勢頻率各為多少?正確答案：即該電動機為四極?？蛰d時轉差率為：s＝1－＝0．033(2)堵轉時：s＝1定子繞組電勢頻率f1＝50Hz，轉子繞組電勢頻率f2＝s.f1＝50Hz(3)空載時：定子繞組電勢頻率f1＝50Hz，轉子繞組電勢頻率：f2＝s.f1＝0．033×50Hz＝1．65Hz22．對于1000線的編碼器，采樣周期T＝4ms。試求：(1)軸的轉速為1800r／min時所產生的計數(shù)。(2)產生100計數(shù)時的轉速。正確答案：簡單應用題23．在χy平面內，以10cm／s的恒速由點(2，4)到點(16，10)的作直線運動，采樣周期0．02s。試導出χ(t)和y(t)在這兩點之間的直線插補公式。正確答案：所以遞推公式為24．考慮χy平面上的直線運動路徑，起始點坐標為(5，－1)，終點坐標為(1，－2)，設兩軸最大加速度aχmax＝aymax＝±6，試設計三次多項式樣條函數(shù)點位控制指令。正確答案：可得χ軸、y軸的控制指令表達式為25．根據下列指令程序畫出對應的梯形圖。正確答案：梯形圖如圖所示。綜合應用題26．某位置反饋系統(tǒng)如圖所示，已知：電動機時間常數(shù)T＝0．2s，K1＝0．1V／(°)，K2＝400(r／min)／V，K3＝0．5°／(r.min-1.s)，試求：(1)α＝0時，系統(tǒng)的最大超調量σ％和調整時間Ts(按△＝±2％計算)。(2)欲使系統(tǒng)具有最佳阻尼比，增設轉速負反饋校正，確定α的值。(3)校正后，系統(tǒng)的開環(huán)增益K及單位速度輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差。