《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)》考卷B

PAGEPAGE10《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)》考卷B姓名 學(xué)號(hào)題題分型值一二三四五六總分2020123125得分（每小題2分，共20）1即使機(jī)電一體化系統(tǒng)中的各組成部分的功能很強(qiáng)則系統(tǒng)整體也不一定就能很好協(xié)調(diào)，從而使系統(tǒng)可靠、正常地工作（ 2機(jī)電一體化就是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)兩者的簡單結(jié)合）3、滾珠絲杠副破壞的主要形式為滾珠或滾道型面疲勞剝傷 ）4、將被測對(duì)象信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)的通道稱為后向通道 ）5、設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)時(shí)控制計(jì)算機(jī)的速度當(dāng)然是越快越好 ）6、各傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電機(jī)軸時(shí)能直接相加 ）7運(yùn)算放大器抗共模干擾能力強(qiáng)常用于對(duì)信號(hào)的精密測量）8齒輪傳動(dòng)裝置傳動(dòng)級(jí)數(shù)越多總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小故級(jí)數(shù)越多越好 ）9一臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以有兩個(gè)步距角（ ）10程控測量放大器的放大倍數(shù)可根據(jù)需要通過編程進(jìn)行控制 ）（每空格1分，共20分）1、計(jì)算機(jī)目前使用的程序設(shè)計(jì)語言大致有三類： 、 和 。2機(jī)電一體化是多學(xué)科領(lǐng)域綜合交叉技術(shù)密集型系統(tǒng)工程主要相關(guān)技術(shù)有六個(gè)面： 、 、 、 、 和 總體技術(shù)。3V/I變換器的作用是將 變換為標(biāo)準(zhǔn)的 信號(hào)。4、滾珠絲杠副的常用循環(huán)方式有 和 兩種。5、為滿足高精度機(jī)電一體化檢測系統(tǒng)的需要，現(xiàn)已生產(chǎn)出多種如 、、 等專用或通用運(yùn)算放大器。6、選定步進(jìn)電機(jī)時(shí)主要根據(jù)加工精度的要求首先確定 來選擇步距角。7、數(shù)控機(jī)床微機(jī)系統(tǒng)有 和 兩種基本形式。8機(jī)電一體化系統(tǒng)的定位精度與控制方式有關(guān)其中應(yīng)用廣泛的是從傳動(dòng)鏈中間位取出反饋信號(hào)的系統(tǒng)被稱為 控制伺服系統(tǒng)。（每空格1分，共12分）1、下面ADC類型中轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度均較高的是 。A、逐位逼近型ADC B、并行ADCC、雙積分型ADC D、計(jì)數(shù)器式ADC2、在要求軸向剛度最高場合，滾珠絲杠副采用 支承方式為好。A、止推軸承—自由式 B、止推軸承—深溝球軸承，C、止推軸承—止推軸承 D、兩端雙重止推軸承—深溝球軸3、小直流伺服電動(dòng)機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作 。A、放大元件 、測量元件 C、執(zhí)行元件4、要求滾動(dòng)螺紋傳動(dòng)的精度高應(yīng)采用 結(jié)構(gòu)進(jìn)行消除間隙和調(diào)整預(yù)緊。A、墊片式 B、螺紋式 、齒差式5有一滾珠絲杠型號(hào)為其中公稱直徑導(dǎo)程和精度等級(jí)分別應(yīng)為 。A、10mm，10級(jí) B、、50mm，3級(jí)C、、10mm，3級(jí) D、50mm，10級(jí)6、普通機(jī)床如線切割機(jī)床在選擇微型計(jì)算機(jī)的時(shí)候一般選用 位機(jī)。A4 B8 C、16 D327、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)是用 的方法來進(jìn)行調(diào)速控制的。A、改變電源頻率 B、改變定子繞組磁極對(duì)數(shù)C、改變電源相序 D、轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)可調(diào)電8、下列系統(tǒng)中 為閉環(huán)控制？A、調(diào)光臺(tái)燈 B、普通雙缸式洗衣機(jī) 、燃?xì)鉄崴?D、投擲鉛9、開環(huán)伺服系統(tǒng)大多采用 作為執(zhí)行元件。A、步進(jìn)電機(jī) 、直流伺服電機(jī)C、交流伺服電機(jī) D、繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)10、選擇和確定齒輪總傳動(dòng)比是依據(jù) 原則以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。A、最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 、質(zhì)量最小C、角速度最大 、角加速度最大、INTEL公司只讀存儲(chǔ)器EPROM2764芯片的容量為 。A8K B16K C、32K D、64K12在簡易數(shù)控機(jī)床等對(duì)精度和速度均要求不高的場合下應(yīng)選用 控制統(tǒng)較為合適。A、開環(huán) 、閉環(huán) C、半閉環(huán)四、簡答題： (共30分)1、什么叫單片機(jī)？單片機(jī)有何特點(diǎn)？（12分）2、舉出機(jī)電一體化產(chǎn)品的實(shí)例并說明其要素組成（6分）3、如何控制步進(jìn)電機(jī)的輸出角位移量及轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向？（6分）4、為什么世界各國在傳感器和儀表間的信號(hào)傳送均采用直流信號(hào)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)？（6分）五、計(jì)算題：（共18分）1已知數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)各參數(shù)如下表工作臺(tái)總質(zhì)量m 為絲杠導(dǎo)程LA O5mm，試求工作臺(tái)的進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)化到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（12分）名稱齒輪軸絲杠電動(dòng)機(jī)參數(shù)G1G2G3G4ⅠⅡCMn(r·min-1)760380380200380200200760J(kg·m2)0．0120．0180．0220．0350．02360．0050．0140．02242U→UV→V→VW→W→WU→U方式通電，轉(zhuǎn)子的齒數(shù)Z=120，控制繞組輸入電脈沖的頻率f=3000HZ。試求其步距角n（6分）工會(huì)09年《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)》考卷B參考答案姓名學(xué)號(hào)題型分值20一20二12三31四25五六總分得分（每小題2分，共20分，正確的打“√）1（√）2×）3、滾珠絲杠副破壞的主要形式為滾珠或滾道型面疲勞剝傷 ）4、將被測對(duì)象信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)的通道稱為后向通道 ×）5、設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)時(shí)控制計(jì)算機(jī)的速度當(dāng)然是越快越好 ×）6、各傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電機(jī)軸時(shí)能直接相加 ）7×）8齒輪傳動(dòng)裝置傳動(dòng)級(jí)數(shù)越多總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小故級(jí)數(shù)越多越好 ×）9（√）10程控測量放大器的放大倍數(shù)可根據(jù)需要通過編程進(jìn)行控制 二、填空題（每空格1分，共20分）1、計(jì)算機(jī)目前使用的程序設(shè)計(jì)語言大致有三類： 機(jī)器語言、匯編語言和 高級(jí)語言 。2機(jī)電一體化是多學(xué)科領(lǐng)域綜合交叉技術(shù)密集型系統(tǒng)工程主要相關(guān)技術(shù)有六個(gè)面： 機(jī)械技術(shù) 、 傳感檢測技術(shù) 、 信息處理技術(shù) 、自動(dòng)控制 、 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 和 總體技術(shù)。3V/I變換器的作用是將 變換為標(biāo)準(zhǔn)的 電流 信號(hào)。4、滾珠絲杠副的常用循環(huán)方式有 和 內(nèi)循環(huán) 兩種。5為滿足高精度機(jī)電一體化檢測系統(tǒng)的需要現(xiàn)已生產(chǎn)出多種如測量放大器 可編程放大器、 隔離放大器等專用或通用運(yùn)算放大器。6選定步進(jìn)電機(jī)時(shí)主要根據(jù)加工精度的要求首先確定 脈沖當(dāng)量來選擇步距角。7、數(shù)控機(jī)床微機(jī)系統(tǒng)有 經(jīng)濟(jì)型 和 兩種基本形式。8機(jī)電一體化系統(tǒng)的定位精度與控制方式有關(guān)其中應(yīng)用廣泛的是從傳動(dòng)鏈中間位取出反饋信號(hào)的系統(tǒng)被稱為 半閉環(huán) 控制伺服系統(tǒng)。（每空格1分，共12分）1、下面ADC類型中轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度均較高的是 A 。A、逐位逼近型ADC B、并行ADCC、雙積分型ADC D、計(jì)數(shù)器式ADC2、在要求軸向剛度最高場合，滾珠絲杠副采用 支承方式為好。A、止推軸承—自由式 B、止推軸承—深溝球軸承，C、止推軸承—止推軸承 D、兩端雙重止推軸承—深溝球軸3、小直流伺服電動(dòng)機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作 C 。A、放大元件 、測量元件 C、執(zhí)行元件4、要求滾動(dòng)螺紋傳動(dòng)的精度高應(yīng)采用 結(jié)構(gòu)進(jìn)行消除間隙和調(diào)整預(yù)緊。A、墊片式 B、螺紋式 、齒差式5有一滾珠絲杠型號(hào)為其中公稱直徑導(dǎo)程和精度等級(jí)分別應(yīng)為 C 。A、10mm，10級(jí) B、、50mm，3級(jí)C、、10mm，3級(jí) D、50mm，10級(jí)6、普通機(jī)床如線切割機(jī)床在選擇微型計(jì)算機(jī)的時(shí)候一般選用 B 位機(jī)。A4 B8 C、16 D327、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)是用 D 的方法來進(jìn)行調(diào)速控制的。A、改變電源頻率 B、改變定子繞組磁極對(duì)數(shù)C、改變電源相序 D、轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)可調(diào)電8、下列系統(tǒng)中 C 為閉環(huán)控制？A、調(diào)光臺(tái)燈 B、普通雙缸式洗衣機(jī) 、燃?xì)鉄崴?D、投擲鉛9、開環(huán)伺服系統(tǒng)大多采用 作為執(zhí)行元件。A、步進(jìn)電機(jī) 、直流伺服電機(jī)C、交流伺服電機(jī) D、繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)10、選擇和確定齒輪總傳動(dòng)比是依據(jù) D 原則以提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。A、最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 、質(zhì)量最小C、角速度最大 D、角加速度最大、INTEL公司只讀存儲(chǔ)器EPROM2764芯片的容量為 A 。A8K B16K C、32K D、64K12、在簡易數(shù)控機(jī)床等對(duì)精度和速度均要求不高的場合下應(yīng)選用 控制統(tǒng)較為合適。A、開環(huán) 、閉環(huán) C、半閉環(huán)四、簡答題：(共30分)1、什么叫單片機(jī)？單片機(jī)有何特點(diǎn)？（12分）要點(diǎn)：就是在一塊集成電路芯片上裝有CPUROMRAM片就成為單片微型機(jī)，簡稱單片機(jī)（4分）單片機(jī)具有的特點(diǎn)：?集成度高、功能強(qiáng)、通用性好（2分）?體積小、重量輕、能耗低、價(jià)格便宜2分）?可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便（2分）單片機(jī)廣泛使用于各種機(jī)電、家用電器智能化、小型化、過程控制自動(dòng)化，從而在不顯著增加機(jī)電一體化系統(tǒng)體積、能耗及成本的情況下，大大增加其功能，提高其性能，收到機(jī)器顯著的經(jīng)濟(jì)效果。2、舉出機(jī)電一體化產(chǎn)品的實(shí)例并說明其要素組成（6分要點(diǎn)：（1）機(jī)械本體動(dòng)力單元傳感檢測單元執(zhí)行單元驅(qū)動(dòng)單元控制與信息處理單元接口3、如何控制步進(jìn)電機(jī)的輸出角位移量及轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向？（6分）要點(diǎn)：?輸出角位移取決于總脈沖數(shù)；?轉(zhuǎn)速取決于脈沖信號(hào)的頻率；?轉(zhuǎn)向取決于通電順序。4、為什么世界各國在傳感器和儀表間的信號(hào)傳送均采用直流信號(hào)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)？（6分）要點(diǎn)：在信號(hào)傳輸線路中，直流不受交流感應(yīng)的影響，干擾問題易于解決；使接線簡單；直流信號(hào)便于A/D轉(zhuǎn)換。（共18分）1、已知數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)各參數(shù)如下表。工作臺(tái)總質(zhì)量mA為500kg，絲杠導(dǎo)程LO為（12分名稱參數(shù)齒輪軸絲杠電動(dòng)機(jī)G1G2G3 G4ⅠⅡC Mn(r?min-1) 760380380200380200200760J(kg?m2) 0．012 0．018 0．022 0．035 0．02360．005 0 ． 0．0224解:（1）工作臺(tái)的進(jìn)給速度:ν=L0?nⅡ=0.005×200=1m/min=0.017m/S(2)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：①裝置回轉(zhuǎn)部分對(duì)電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：J1 =JM+JG1+(JG2+JⅠ+JG3)(nⅠ/nM)2+(JG4+JⅡ+JC)(nⅡ/nM)2=0.0224+0.012+(0.018+0.0236+0.022)×(380/760)2+(0.035+0.005+0.014)×(200/760)2=0.0344+0.0636×0.52+0.054×0.06925=0.0344+0.0159+0.0037=0.054 (kg?m2)②裝置直線運(yùn)動(dòng)部分對(duì)電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：J2 =mA[L0/(2π)]2(nⅡ/nM)2=500×[0.005/(2×3.14)]2×(200/760)2=0.0003×0.0