《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》作業(yè)1、2、3、4參考答案

1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作業(yè)1、2、3、4參考答案形成性考核作業(yè)1一、判斷題（正確的打V,錯(cuò)誤的打X）1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）2.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）3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）4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。（X）5.產(chǎn)品的組成零部件和裝配精度高，系統(tǒng)的精度一定就高。（X）6為減少機(jī)械傳動(dòng)部件的

2、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23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）7傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量取決于機(jī)構(gòu)中各部件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)速。（X）8.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610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)9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)10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)11采用偏心軸套調(diào)整法對(duì)齒輪傳動(dòng)的側(cè)隙進(jìn)行

3、調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單，且可以自動(dòng)補(bǔ)償側(cè)隙。(V)X12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)測試和評(píng)估，延長了產(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，提高面向客戶與市場需求能力。(V)X二、單選題1.以下產(chǎn)品屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品的是(C)。A游標(biāo)卡尺B.電話C.全自動(dòng)洗衣機(jī)D非指針式電子表2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C增大系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力矩D減小系統(tǒng)的摩擦阻力3導(dǎo)程L=8mm的絲杠驅(qū)動(dòng)總質(zhì)量為60kg的工作臺(tái)與工件，則0其折算到絲杠上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為(B)kgmm2。A.B.97CD4傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率對(duì)傳動(dòng)精度有影響，(

4、B)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。AA提高，提高B提高，減小C減小，提高D減小，減小5.下列哪種方法是采用單螺母預(yù)緊原理來消除滾珠絲杠副的間隙(D)A螺紋調(diào)隙式B雙螺母墊片調(diào)隙式C齒差調(diào)隙式D偏置導(dǎo)程法6.齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)(A)。BB增加而增A增加而減小C.減小而減小D.變化而不變7多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)比“前小后大”的分配原則不適用于按（D）設(shè)計(jì)的傳動(dòng)鏈。A最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則（小功率傳動(dòng)裝置）B最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則（大功率傳動(dòng)裝置）輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則重量最輕原則8某機(jī)電一體化系統(tǒng)需要消除齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙，采取下列哪種方法使得調(diào)整過程中能

5、自動(dòng)補(bǔ)償齒側(cè)間隙（D）A.偏心套調(diào)整法B.軸向墊片調(diào)整法C薄片錯(cuò)齒調(diào)整法D.軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整法三、簡答題1完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)主要包括哪幾部分機(jī)電一體化系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)要素及相應(yīng)功能關(guān)系2簡述機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口的作用。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口的作用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外部（其他系統(tǒng)、操作者、環(huán)境）的連接，一般分為機(jī)械接口、電氣接口兩方面。3機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的摩擦和阻尼會(huì)降低效率，但是設(shè)計(jì)中要適當(dāng)選擇其參數(shù)，而不是越小越好。為什么因?yàn)檫m當(dāng)選擇機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的摩擦和阻尼會(huì)，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、保證系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性。4簡述機(jī)械系統(tǒng)的剛度對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。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

6、性變形越小，系統(tǒng)的失動(dòng)量也越小。固有頻率。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)定性沒有影啊，而對(duì)閉環(huán)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。四、計(jì)算題某工作臺(tái)采用直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)如圖所示，已知電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=4X10-4kgrw,與電機(jī)輸出軸相連的小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)m慣量J=1X10-4kgm3,大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=X10-4kgm3,絲杠的轉(zhuǎn)12動(dòng)慣量J=X10-4kgm3。工作臺(tái)的質(zhì)量m=50kg，絲杠導(dǎo)程t二5mm，齒s輪減速比為i=5。試求：工作臺(tái)折算到絲杠的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J；G傳動(dòng)件折

7、算到電機(jī)軸的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J；e電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。9dc伺服圖直流電機(jī)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)解：(1)J=m(t/2n)2=50*1000*(0.005/2/3/14)2=(kg耐GJ=(J+J+J)/i2=(X10-4+X10-4+X10-4)/52=X10-4e2sG(kgm3)J=J+J=1X10-4+X10-4=(kgm3)1e2已知某四級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差e二1=e二弧度，各級(jí)減速比相同，即i二i二二i=3,求該系統(tǒng)28124的最大轉(zhuǎn)角誤差e。max解:A0=A0/(i*i*i*i)+(A0+A0)/(i*i*i)+(Amax11234232340+A0)/(i*i)

8、+4534(A0+A0/(i)+A0=6748=34+33+32+3+=（弧度）五、綜合題1.分析下圖調(diào)整齒側(cè)間隙的原理。41.鎖緊螺母2.圓螺母3.帶凸緣螺母4.無凸緣螺母答：圖中所示的雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整齒側(cè)間隙，雙螺母中的一個(gè)外端有凸緣，一個(gè)外端無凸緣，但制有螺紋，它伸出套筒外用兩個(gè)螺母固定鎖緊，并用鍵來防止兩螺母相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)圓螺母可調(diào)整消除間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力，之后再用鎖緊螺母鎖緊。分析下圖中傳動(dòng)大負(fù)載時(shí)消除齒側(cè)間隙的原理。1、6小齒輪2、5大齒輪3齒輪4預(yù)載裝置7齒條答：小齒輪1、6與齒條7嚙合，與小齒輪1、6同軸的大齒輪2、5分別與齒輪3嚙合，通過預(yù)載裝置4向齒輪3上預(yù)加負(fù)載，使齒輪2

9、、5同時(shí)向相反方向移動(dòng)，從而帶動(dòng)小齒輪1、6轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒面便分別緊貼在齒條7上齒槽的左、右側(cè)，從而消除了齒側(cè)間隙作業(yè)2一、判斷題（正確的打厶錯(cuò)誤的打X）1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)。（“）X2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）3雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，能夠精確調(diào)整。（X）4.傳感器的轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分。（J）X5感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉(zhuǎn)

10、角。（V）6選擇傳感器時(shí)，如果測量的目的是進(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）7傳感器在使用前、使用中或修理后，必須對(duì)其主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)定或校準(zhǔn)，以確保傳感器的性能指標(biāo)達(dá)到要求。（J）8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）9氣壓式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常用在定位精度較高的場合使用。（X）10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)。（J）11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）12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）二、單選

11、題1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)C空調(diào)D.復(fù)印機(jī)2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）3檢測環(huán)節(jié)能夠?qū)敵鲞M(jìn)行測量，并轉(zhuǎn)換成比較環(huán)節(jié)所需要的量綱，一般包括傳感器和（B）。A控制電路B轉(zhuǎn)換電路C放大電路D逆變電路4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)5光柵傳感器的光柵是在一塊長條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線，亥IJ線數(shù)為100線/mm,經(jīng)四倍細(xì)

12、分后，記數(shù)脈沖為400,光柵位移是（A）mm。A.1B.2C.3D.46受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種反饋控制系統(tǒng)稱（B）。A.順序控制系統(tǒng)B伺服系統(tǒng)C.數(shù)控機(jī)床D.工業(yè)機(jī)器人閉環(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（C）。A回程誤差不影響輸出精度，但傳動(dòng)誤差影響輸出精度B傳動(dòng)誤差不影響輸出精度，但回程誤差影響輸出精度C.回程誤差和傳動(dòng)誤差都不會(huì)影響輸出精度D回程誤差和傳動(dòng)誤差都會(huì)影響輸出精度以下可對(duì)交流伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速的方法是（B）。A改變電壓的大小B改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率C改變電壓的相位D改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)三、簡答題1什么是傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性是指傳感器

13、的輸入信號(hào)不隨時(shí)間變化或變化非常緩慢時(shí)，所表現(xiàn)出來的輸出響應(yīng)特性。需要了解的主要參數(shù)有：線性范圍、線性度、靈敏度、精確度、分辨力、遲滯、穩(wěn)定性。傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指其輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。需要了解的主要參數(shù)有：幅頻特性和相頻特性。2什么是伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的一般組成有哪幾個(gè)部分伺服系統(tǒng)又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，它是以機(jī)械位置、速度和加速度為控制對(duì)象，在控制命令指揮下，控制元件的工作，使機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件按照命令要求運(yùn)動(dòng)。般來說，伺服系統(tǒng)組成框圖如圖所示。伺服系統(tǒng)組成框圖（1）控制器：伺服系統(tǒng)中控制器的主要任務(wù)是根據(jù)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)決定控制策略，控制器通常由電子線路或計(jì)算機(jī)組成。（2）功率放大器：伺

14、服系統(tǒng)中功率放大器的作用是將信號(hào)進(jìn)行放大，并用來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成某種操作，功率放大裝置主要由各種電力電子器件組成。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由伺服電動(dòng)機(jī)或液壓伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)裝置等組成。（4）檢測裝置：檢測裝置的任務(wù)是測量被控制量，實(shí)現(xiàn)反饋控制。無論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是低于檢測裝置的精度，因此要求檢測裝置精度高、線性度好、可靠性高、響應(yīng)快。3簡述直流伺服電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制的工作原理。直流伺服電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制（PWM）的工作原理：假設(shè)輸入直流電壓U，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)通時(shí)間得到一定寬度的與U成比例的脈沖方波，給伺服電動(dòng)機(jī)電樞回路供電，通過改變脈沖寬度來改變電樞回路的平均電壓，從而輸出不同大

15、小的電壓u，使直流電動(dòng)機(jī)平滑調(diào)速。a4比較直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)的適用環(huán)境差別。電機(jī)調(diào)速原理容量范圍制動(dòng)力矩轉(zhuǎn)速耐環(huán)境能力控制器DC調(diào)壓大大低差（有摩擦粉塵）簡單AC變頻中中小高良復(fù)雜四、計(jì)算題1刻線為1024的增量式角編碼器安裝在機(jī)床的絲杠轉(zhuǎn)軸上，已知絲杠的螺距為2mm，編碼器在10秒內(nèi)輸出307200個(gè)脈沖，試求刀架的位移量和絲杠的轉(zhuǎn)速分別是多少解：（1）絲杠旋轉(zhuǎn)一周有1024個(gè)脈沖，307200個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于絲杠旋轉(zhuǎn)307200/1024=300周，故刀架的位移量為300*2mm=600mm，300*2n6mm0.005mm0.005mm6mm6mm克鈔式光電-轉(zhuǎn)速傳感暮結(jié)構(gòu)示怠圉

16、卄空闘盤輸入軸柵傳感器的光柵是在一塊長條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線，刻線數(shù)為100線/mm,此光柵傳感器測量分辨率是（C）mm。A.1B.0.1C.D.4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5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)6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入手。A屏敝B隔離C濾波D軟件抗干擾三、簡答題1.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在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行前，也希望對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施

17、結(jié)果加以預(yù)測，以便選擇正確、高效的運(yùn)行策略或提前消除設(shè)計(jì)中的缺陷，最大限度地提高實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行水平，采用仿真技術(shù)可以省時(shí)省力省錢地達(dá)到上述目的。2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)階段仿真根據(jù)采用的模型可以分為：計(jì)算機(jī)仿真、半物理仿真、全物理仿真。計(jì)算機(jī)仿真：應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段；半物理仿真：應(yīng)用于部件及子系統(tǒng)研制階段；全物理仿真：應(yīng)用于系統(tǒng)研制階段。3PID控制算法中比例、積分、微分部分各起何作用比例調(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；微分調(diào)節(jié)有利于減少超調(diào)，加快系統(tǒng)的過渡過程。4系統(tǒng)采樣周期的選擇時(shí)，主要考慮的影響因素主要有哪些根

18、據(jù)香農(nóng)采樣定理，確定采樣周期Tn=500，故不合用。s2圖示為電樞控制式直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖。圖中電機(jī)線圈的電流為i;L與R為線圈的電感與電阻；電機(jī)的輸入電壓為u；折算到電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J;電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分M別為T和3；K和K分別為電樞的電勢(shì)常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)，試求輸出轉(zhuǎn)ET速與輸入電壓之間的傳遞函數(shù)。u=iR+Li+Kco2EKi=JoTM(1)(2)在零初始條件下進(jìn)行拉氏變換：(3)(4)U(s)二I(s)R+LsI(s)+K0(s)KI(s)二JsQ(s)TM由(4)式得I(s)=Js0(s)/K，帶入到(3)式，得輸出轉(zhuǎn)速與輸入MT電壓之間的傳遞函數(shù)0(s)K=TU(

19、s)LJs2+RJs+KKMMET五、綜合題1如圖所示的系統(tǒng)，試分析齒輪減速器、絲杠螺母機(jī)構(gòu)及傳感器的誤差對(duì)輸出精度的影響。解：齒輪減速器存在兩種誤差：傳動(dòng)誤差和回程誤差。傳動(dòng)誤差主要由溫度或彈性導(dǎo)致的齒輪變形產(chǎn)生；回程誤差主要是由齒輪間隙造成。為提高齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中傳遞運(yùn)動(dòng)的精度，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)按“先小后大”原則分配，設(shè)各級(jí)轉(zhuǎn)角誤差為m、第k個(gè)齒輪到第n級(jí)輸出k軸的傳動(dòng)比為i，設(shè)各級(jí)轉(zhuǎn)角誤差折算到末級(jí)輸出軸上的總誤差為knmaxA=才A/imaxknkk=1絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳動(dòng)誤差主要由絲杠與螺母之間的間隙決定，通?？捎善溟g的調(diào)整、預(yù)緊調(diào)整到最小程度，由于這個(gè)誤差是在末級(jí)上，其大小直接影響輸出精度。

20、傳感器的誤差對(duì)輸出精度的影響是通過控制產(chǎn)生的，由于傳感的誤差必然導(dǎo)致控制的誤差?？梢哉f，傳感器的誤差直接決定對(duì)輸出精度的影響。2用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制?？刂埔鬄椋菏紫入妱?dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)，3秒后自動(dòng)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)2秒后自動(dòng)又回到正轉(zhuǎn)，如此循環(huán)；可以隨時(shí)停車。（1）寫出I/O分配表;（2）選擇PLC，畫出梯形圖。解：（1）電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)開關(guān)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)開關(guān)。一、判斷題（正確的打，錯(cuò)誤的打X）1自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)之一，直接影響系統(tǒng)的控制水平、精度、響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。（V）2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，首先需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，然后分別進(jìn)行硬件和軟件的

21、調(diào)試。（X）PLC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，保證了PLC控制系統(tǒng)的工作安全性。（V）現(xiàn)場總線系統(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）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)說明書的形式來描述滿足用戶需求產(chǎn)品的過程。（V）6目前，大部分硬件接口和軟件接口都已標(biāo)準(zhǔn)化或正在逐步標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)慕涌?，再配合接口編寫相?yīng)的程序O（V）7計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件主要分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件一般不需要用戶設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件都要由用戶自行編寫，所以軟件設(shè)計(jì)主要是系統(tǒng)軟件

22、設(shè)計(jì)。（X）8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，延長使用壽命，降低維修費(fèi)用。（X）9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）10虛擬設(shè)計(jì)是在基于多媒體的、交互的、嵌入式的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)體建模和裝配建模，生成精確的系統(tǒng)模型，并在同一環(huán)境中進(jìn)行一些相關(guān)分析，從而滿足工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用的需要。（V）11工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)部分在控制信息作用下提供動(dòng)力，包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)方式。（V）12數(shù)控機(jī)床中的計(jì)算機(jī)屬于機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，而電機(jī)和主軸箱則屬于系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分。（X）二、單選題1有一脈

23、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=360/(znk)=360/(24*5*2)ABCD22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3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)4含有微處理器,可進(jìn)行程序編制或適應(yīng)條件變化的接口是(D)。P220A.零接口B被動(dòng)接口C主動(dòng)接口D智能接口5.HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的活塞式液壓缸屬于系統(tǒng)中的(

24、C)。P249A能源部分B.測試傳感部分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測試傳感部分C驅(qū)動(dòng)部分D執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常，數(shù)控精密鏜銑床等高精度數(shù)控設(shè)備，其伺服系統(tǒng)的控制方式均采用（B）。A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C半閉環(huán)控制D混合控制8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測試傳感部分C驅(qū)動(dòng)部分D執(zhí)行機(jī)構(gòu)三、簡答題何謂概念設(shè)計(jì)簡述概念設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程。對(duì)概念設(shè)計(jì)表述為：“在確定任務(wù)之后，通過抽象化，擬定功能結(jié)構(gòu)，尋求適當(dāng)?shù)淖饔迷砑捌浣M合等，確定出基本求解途徑，得出求解方案，這一部分設(shè)計(jì)工作叫做概念設(shè)計(jì)?！备拍钤O(shè)計(jì)過程的步驟及采用的方法如圖1所示ir創(chuàng)造性方法、目I評(píng)價(jià)2如何進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。通常用“概率