機電一體化系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)模擬試題及參考答案

機電體化系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)》模擬試題1及參考答案機電一、判斷題(每小題2分，共20分)判斷下列所述是否正確，正確填入“+”號，錯誤則填“一”號。1．門動控制技術(shù)是機電一體化六個相關(guān)技術(shù)之一，而接口技術(shù)是自動控制技術(shù)中的一個方面。()2．伺服驅(qū)動系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換的裝置和部件。()3．機電—體化產(chǎn)品的適應(yīng)性設(shè)計是指對產(chǎn)品功能及結(jié)構(gòu)重新進行的設(shè)計。()4．在全自動洗衣機產(chǎn)品的設(shè)計過程中，控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計是理論分析階段的任務(wù)之一。()5．傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量取決于機構(gòu)中傳動件的質(zhì)量、轉(zhuǎn)速和尺寸參數(shù)。()6．直流伺服電機的驅(qū)動電路中，脈寬凋制放大器由于管耗大，因而多用于小功率系統(tǒng)。()7．微機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線中，在任何給定時刻．?dāng)?shù)據(jù)流八允許往一個方向傳榆。()工業(yè)PC機與個人計算機IBMPC的最大差別是把IBMPC中的母板分成了多塊PC插件。()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。()10．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)多次變動時，輸出輸入特性曲線的不一致性。()二、選擇題(每小題2分，共20分)HRGP—1A噴漆機器人中的旋轉(zhuǎn)變壓器屬于系統(tǒng)山的()。A.能源部分B.測試傳感部分C.驅(qū)動部分D.執(zhí)行機構(gòu)TOC\o"1-5"\h\z在機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)過程中，總體方案設(shè)計完成后應(yīng)立即進行()。A.樣機設(shè)計(詳細設(shè)計)B.此方案的評審、評價c.理論分析(數(shù)學(xué)模2)D.可行性與技術(shù)經(jīng)濟分析在機電一體化系統(tǒng)中，機械傳動要滿足伺服控制的基本要求足()。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、低沖擊振動在機械傳動系統(tǒng)中，用于加速慣性負載的驅(qū)動力矩為()。A.電機力矩B,負載力矩C.折算負載力矩D.電機力矩與折算負載力矩之差多級齒輪傳動中，各級傳動比“前大后小”的分配原則適川于按()設(shè)計的傳動鏈。A.最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則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.重量雖輕原則(大功率裝置)在下列電機中，()既可通過閉環(huán)實現(xiàn)速度或位置控制，又可作步進方式運行，且電機轉(zhuǎn)速不受負載影響，穩(wěn)定性高。A.步進電機B.直流伺服電機C.交流同步伺服電機D.籠型交流異步電機通常，TTL電平接口不用于()。A.工控機與獨立設(shè)備的連接B.操作面板上開關(guān)狀態(tài)的輸入C.驅(qū)動帶電氣隔離的繼電器D.輸出指示燈控制在工業(yè)控制計算機中，控制總線的功能是()。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序C.在計算機內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù)D.連接控制電源9．靜態(tài)剛度屬于傳感器的（）。A.靜態(tài)特性指標(biāo)B.動態(tài)特性指標(biāo)C.輸人特性參數(shù)D.輸出特性參數(shù)lo.為保證系統(tǒng)安全可靠工作，下列機電一休化產(chǎn)品中，（）需要進行抗干擾設(shè)計，A.自動洗衣機B.自動照相機C.滾筒型繪圖機D.數(shù)控機床三、簡答題（每小題5分，共20分）為減小機械系統(tǒng)的傳動誤差，可采用哪些結(jié)構(gòu)措施?交流伺服電機有哪些類型?交流伺服驅(qū)動的主要特點是什麼?試述可編程序控制器的功能及組成。簡述數(shù)控設(shè)備中計‘算機數(shù)控裝置的組成和功能。四、分析題㈠2分）試分析圖示傳動系統(tǒng)中，信號變換電路、傳感器及絲杠螺母機構(gòu)的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響。五、計算題（12分）已知某工作臺采用直流電機絲杠螺母機構(gòu)驅(qū)動，已知工作臺的行程L=250mm，絲杠導(dǎo)程t=4mm，齒輪減速比為i=5,要求工作臺位移的測量精度為0.005mm（忽略齒輪和絲杠的傳動誤差）。試采用高速端測量方法，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。六、綜合題（16分）已知一個繩位移控制系統(tǒng)的兩種驅(qū)動方案分別如圖a和b所示，試分析兩種方案的特點；并畫圖說明方案（b）絲杠滑臺驅(qū)動測量位移的方法。答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、判斷題（每小題2分，共20分）TOC\o"1-5"\h\z一2，+3.十4.一5.一6.—7.+8.+9。十10.一二、選擇題（每小題2分，共20分）1.B2.B3.A4.D5.D6.C7.A8.B9.C10.D三、簡答題（每小題5分，共20分）答：減小機械系統(tǒng)的傳動誤差可采用的結(jié)構(gòu)措施有：適當(dāng)提高零部講本身的精度；合理設(shè)計傳動鏈，減小零邢件制造、裝配誤差劉傳動精度的影響；采用消隙機構(gòu)，以減小或消除回程誤差。答：交流伺服電機有永磁式交流同步電機和籠型開步電機兩類。交流伺服驅(qū)動的豐要特點有：（1）調(diào)速范圍大；（2）適合大、中功率伺服系統(tǒng)；（3）運行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不受負載變化的影響；（4）輸出轉(zhuǎn)矩較人，而轉(zhuǎn)矩脈動小。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)，實現(xiàn)生產(chǎn)；過程的完全自動化。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。答：正數(shù)控設(shè)備中，計算機數(shù)控裝置是設(shè)備的核心部分，—般由專用計算機（或通用計算機）、輸入輸出接口以及機床控制器等部分構(gòu)成。計算機數(shù)控裝置根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)和程序，完成數(shù)據(jù)運算、邏輯判斷、輸入輸出控制等功能；機床控制器主要用于機床的輔助功能，上軸轉(zhuǎn)速的選擇和換刀功能的控制。四、分析題（12分）解答：信號變換電路位于輸入通道，誤差的低頻分量會影響輸出精度，因此對靜態(tài)精度有較高要求；而誤差的高頻分量對輸山精度幾乎沒有影響，允許存在—定程度的高頻噪聲。傳感器是位廠反饋通道上的環(huán)節(jié)，其對輸山精度的影響與位于輸入通道的信號變換電路相同。絲杠螺母機構(gòu)位于閉環(huán)之后，其誤差的低頻分量和高頻分量都會影響輸出精度，因此要盡量消除傳動間隙和傳動誤差。五、計算題（12分）解：高速端測量，傳感器與電機相連接。滿足題目要求。六、綜合題（16分）解：1．驅(qū)動特點：方案結(jié)構(gòu)簡單、易實現(xiàn)。繩的位移叫以很大．但繩在滾筒方向會產(chǎn)生橫向位移。需要采用制動器或者止逆型減速器才能防止繩對電機的反向驅(qū)