发布时间 : 星期五 文章机电一体化系统设计试题及答案：-更新完毕开始阅读0224d710944bcf84b9d528ea81c758f5f61f2920
四 解答题 (每小题8分，共40分)
1．简述一个典型的机电一体化系统的基本组成要素。 2．直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧隙的常用方法？
3．简述机电一体化对机械系统的基本要求及机械系统的组成。 4. 简述在微机控制系统中I/O控制方式及I/O接口的编址方式。 5．简述伺服系统的结构组成。
6．DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？ 7. 步进电动机控制系统中，电动机通过丝杠螺母带动执行部件运动: 已知：步距角θ，脉冲数 N ，频率 f ，丝杠导程 p ，试求执行部件: 位移量 L= ? 移动速度 V=?
8. 测量某加热炉温度范围为100~1124℃，线性温度变送器输出0~5V，用ADC0809转换器输入到微机控制系统中，试求测量该温度环境的分辨率和精度。 一 名词解释 (每小题2分，共10分)
1 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检 测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳 功能价值的系统工程技术。
2 伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的
自动控制系统。
3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。 4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。 二 判断题 (每小题1分，共10分)
1 （×）2 （√）3 （×）4 （√）5 （×）6 （×） 7 （√）（√）（√）（√） 三、选择题 (每小题1分，共40分) 1. 串行通信 并行通信
2. 模拟量输入通道 模拟量输出通道 数字量输入通道 数字量输出通道 3. 稳定性和精度
4. 电磁式 液压式 气压式 5. 等腰三角波 正弦波 6. 恒转矩 恒功率
7. 环形分配器 功率驱动器 步进电机 8. 计算机软件 硬件分配 专用环形分配器
9. 操作指导控制系统 直接控制系统 监督计算机控制系统 分级计算机控制系统 10．单片机 PLC 总线工控机 11. 电压 电流 12.隔离 滤波 接地
13.铜 铝等导电性能良好 接地
14．1） 低频成分 截止频率成分
2）某一频带内的成分 上截止频率成分 下截止频率成分
四 解答题 (每小题8分，共40分)
1． 1）机械本体2）动力与驱动；3）传感测试部分；4）执行机构
5）控制及信息处理单元
2．1）、偏心轴套调整法 2）、双片薄齿轮错齿调整法
3． 对机械系统的基本要求：高精度；快速响应；良好的稳定性。
机械系统的组成：传动机构；导向机构；执行机构。
4. 程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。 独立编址；与储存器统一编址。
5． 1) 比较环节；2) 控制器；3) 执行环节；4) 被控对象；5) 检测环节。 6．输入工作方式：（1）直通方式 （2）单缓冲方式（3）双缓冲方式 输出工作方式：（1）单极性输出 （2）双极性输出 7. L =(θp/360°)N ； V =(θp/360°)f 8. 4 ℃ ; +2℃。
一、名词解释 (每小题2分，共10分)
1. 机电一体化2. 分辨力3. 灵敏度(测量)4. 永磁同步电动机:5. 复合控制器 二、单项选择题 (每小题2分，共10分)
1. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称 (? )
A.顺序控制系统 B.伺服系统???? C.数控机床??? D.工业机器人 2. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数(????? )
A.增加而减小??? B.增加而增加??? C.减小而减小??????? ??D.变化而不变 3. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和(????? )
A.内循环插管式?????? B.外循环反向器式 C.内、外双循环????? D.内循环反向器式 4.某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(????? ) A.100mm?? ?? B.20mm??????????? C.10mm?????????? 5. 直流测速发电机输出的是与转速 ( ?????)
A.成正比的交流电压????B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压??? D.成反比的直流电压 三、简答题 (每小题6分，共30分)
1、机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?
2、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?
3、步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪
些因素有关?
4、什么是PLC的扫描工作制? 5、PWM的工作原理?
四、计算题 (每小题10分，共20分) 1.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。
(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少? (2)要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少? 2. 三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。 (1)该电动机为几极，空载转差率是多少? (2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少? (3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为 一、名词解释 (每小题2分，共10分)
1 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检 测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳 功能价值的系统工程技术。
2 传感器能检测到的最小输入增量称分辨力，在输入零点附近的分辨力称为阈值。 3 灵敏度(测量) 传感器在静态标准条件下输入变化对输出变化的比值。 4 以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机。
5 复合控制器带有前馈控制系统的反馈控制器。它的作用是使系统能以稳定的零误差跟踪已知的输入
信号。
二、单项选择题 (每小题2分，共10分) 1. B2. A3. B4. C5. C
三、简答题 (每小题6分，共30分)
1、系统功能 性能指标 使用条件 经济效益
2、单极驱动 双极驱动 高低电压驱动 斩波电路驱动 细分电路 3、参考脉冲序列 转速与参考脉冲频率成正比
输出轴转向 由转向电平决定 位置由位置电平决定
4、即检测输入变量求解当前控制逻辑以及修正输出指令,重复进行。
5、斩波器调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制，将直流电压断续加到负载（电机）上，利用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。斩波器调压控制直流伺服电机速度的方法又称为脉宽调制（Pulse Width Modulation）直流调速。 四、计算题 (每小题10分，共20分)
1) K=2; M=3, Z=80; α=360/2*3*80=0.75o
f=480Hz
2) K=1; M=3, Z=80; α=360/1*3*80=1.5o
f=400Hz
2. 三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。 (1) 4极，空载转差率n=(1500-1450)/1500=3.3% (2) 50Hz (3) 50Hz 16.5 Hz
一、名词解释 (每小题2分，共10分)
１、检测传感器 ２、伺服电动机 3、静压轴承 4、静压导轨 5、屏蔽 二、填空题（每小题１分，共30分）
1、机电一体化系统中常见的轴承包括____________、___________、__________、磁轴承。 2、机电一体化系统一般由______________、_____________、接口、__________________、 _____________、______________等部分组成。
.3、按干扰的耦合模式干扰可分为静电干扰、____________________、__________________、 _________________、_______________等干扰类型。
.4、机电一体化是从系统的观点出发，将_____________、____________、___________、机 械技术等在系统工程的基础上有机的加以综合，实现整个机械系统________而建立的一门新 的科学技术。
5、伺服系统的基本组成部分包括_____________、____________、执行机构、___________ 四大部分。
6、用软件识别有用信号和干扰信号、并滤去干扰信号的方法称为_____________、识别信 号的原则有_____________、______________。
7、机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为________________、适应性设计、 ________________。
8、机电一体化系统包括______________、_____________、信息处理技术、____________、 ____________、总体等相关技术。
9、 机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最佳选择方案有______________________、
_____________________、质量最小原则。 三、问答题（每题10分, 共 40分） 2、步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?
3、用软件进行“线性化”处理时，采用计算法的原理是怎样的？ 4、模拟式
四、分析扩展的RAM6264的地址范围和和工作原理。（20分传感器信号处理过程包括哪些环节？ ）
一、名词解释 (每小题2分，共10分)
１、检测传感传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物
理量的测量装置。
２、伺服电动机是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出电动
机
3、静压轴承从外部油源给轴瓦提供压力油，使球磨机进、出料端的大轴在高压油膜的作用下浮起，与
4、静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压力油或压缩空气，使运动件浮起，以保证两导轨面间处于液体或气体摩擦状态下工作。
5、屏蔽是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来从而割断或削
弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。 二、填空题（每小题１分，共30分） 1、滚动轴承 滑动轴承 静压轴承 磁轴承。
2、机械本体 动力与驱动 执行机构 传感器检测部分 控制及处理部分 .3、为静电干扰 磁场耦合干扰 漏电耦合干扰 .4、检测技术 伺服技术 计算机与信息处理技术 5、控制器 检测环节 比较环节 被控对象 6、软件滤波 时间原则 空间原则 属性原则 7、开发性设计 变参数设计
8、机械技术 检测技术 伺服技术 计算机与信息处理技术 自动控制技术和系统总体技术 9 转动惯量原则 输出轴转角误差最小原则 三、问答题（每题10分, 共 40分）
2、单极驱动 双极驱动 高低电压驱动 斩波电路驱动 细分电路
3、当输出电信号与传感器的参数之间有确定的数字表达式时，就可采用计算法进行非线性补偿。即在软件中编制一段完成数字表达式计算的程序，被测参数经过采样、滤波和标度变换后直接进入计算机程序进行计算，计算后的数值即为经过线性化处理的输出参数。
在实际工程上，被测参数和输出电压常常是一组测定的数据。这时如仍想采用计算法进行线性化处理，则可应用数字上曲线拟合的方法对被测参数和输出电压进行拟合，得出误差最小的近似表达式。 4、模拟式传感器信号处理过程包括:将非电物理量转换成电量，并经放大、滤波等一系列处理后，需经模/数变换将模拟量变成数字量，才能送入计算机系统。模/数转换过程包括信号的采样/保持、多路转换（多传感器输入时）、A/D处理等过程。
四、分析扩展的RAM6264的地址范围和和工作原理。（20分）
RAM6264的地址范围为0000H~1FFFH
P0口与6264的I/O数据线相连，另一方面经74LS373与6264的低8位地址线连；
P2.0~P2.4与6264的高5相连；6264的写使端与单片机的WR相连；输出使能端与单片机的RD相连；CS片选信号端直接接地。
采用MOVX @DPTR 来访问此RAM
轴瓦无直接接触，处在液体磨擦状态，从而极大地降低了起动力矩和旋转阻力矩，