机电一体化设计基础复习题

机电一体化设计基础复习题

一、判断题

1、根据B316.2-91标准，滚珠丝杠副的精度等级分成1、2、3、4、5个等级。其中最低精度为1级，最高精度为5级。 （ ） 2、滑动导轨的截面形状有三角形、矩形、燕尾形、圆形等四种。其中矩形导轨的承载能力较大，三角形导轨的导向精度较高。 （ ） 3、对于小功率齿轮传动系数，采用重量最轻原则分配各级传动比时，各级传动比的关系为i1=i2=… …=in；采用输出轴转角误差最小原则分配各级传动比时，各级传动比应为i1> i2>… …> in （ ） 4、静压轴承的承载能力与滑动表面的线速度成正比；动压轴承的承载能力与滑动表面的线速度无关。 （ ） 5、游标卡尺不符合阿贝原则，其测量精度相对较低，千分尺符合阿贝原则，其测量精度相对较高。 （ ） 6、软件去抖办法是在检测到开关状态后，延时一段时间行进行检测，若两次检测到的开关状态相同则认为有效，否则按键抖动处理。延时时间应小于抖动时间。 （ ） 7、使用DAC 0832进行数/模转换时，如果有几路模拟量但并不要求同步输出时，就可采用单缓冲方式。 （ ） 8、伺服系统的调速范围是伺服系统提供的最低速与最高速之比。 （ ） 9、根据莫尔条纹的移动方向可以辨别光栅的移动方向。 （ ） 10、比例控制器实质上是一个放大器，增益越大，调节作用越强，系统的快速响应性越好，但是增益值过大，会引起系统的不稳定。 （ ） 11、机电产品结构方案设计时遵循传动链最短原则的好处是使传动精度高，而传动性能稳定性降低。 （ ） 12、莫尔条纹具有使栅距的节距误差平均化的特点。 （ ） 13、滚珠丝杠传动的特点是传动效率高、运动具有可逆性、传动精度高、磨损小，使用寿命长、不能自锁。 （ ） 14、采用光电耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。 （ ） 15、动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为行扫描。（ ）

16、分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入二进制数字量的位数有关。8位数的分辨率为1/256，10位数的分辨率为1/1024。 （ ） 17、在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统一定是闭环的。 （ ） 18、无源滤波器常采用LC谐振电路或RC网络作为滤波器件。 （ ） 19、机电产品转动惯量大可使机械负载变大，灵敏度下降，但是不影响机械系统的响应速度。

（ ） 20、执行机构运动循环图可以表明各机构间的配合协调关系。 （ ） 21、根据B316.2-91标准，滚珠丝杠副的精度等级分成1、2、3、4、5个等级。其中最低精度为1级，精度最低的为5级。 （ ） 22、与一般带传动相比同步齿形带传动要求中心距不严格。 （ ） 23、对于小功率齿轮传动系数，采用重量最轻原则分配各级传动比时，各级传动比的关系为

i1> i2>… …> in；采用输出轴转角误差最小原则分配各级传动比时，各级传动比应为i1=i2=… …=in （ ） 24、滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力。 （ ） 25、机电一体化系统基本功能元实施的要点是同一种功能只能用相同的技术效应来实现，选出最佳的功能元实施原理方案。 （ ） 26、为剔除因开关抖动引起的读取错误，通常有硬件去抖和软件去抖两种方法。 （ ） 27、所谓单缓冲方式就是使DAC 0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受控的锁存方式，或者说两个输入寄存器同时受控的方式。 （ ） 28、使用有源滤波器不能使信号放大，但可使一定频率范围内的信号通过，且衰减很少。

（ ）

29、用光电元件检测莫尔条纹信号的变化就可以测量光栅的位移。 （ ） 30、准确性是表示系统控制精度的一项性能指标，不论稳态误差大小，要求系统在输入信号作用下，其响应速度经过渐态过程后进入稳态。 （ ）

二、选择题

1、滑动导轨承载能力较大的是（ ）

A 三角形 B矩形 C燕尾形 D圆形 2、机电一体化对机械系统的基本要求是（ ）

A 转动惯量大 B 刚度大 C阻尼小 D稳定性好 3、机电一体化机械系统的阻尼越大则（ ）

A灵敏度越差 B稳定性越好 C精度降低 D易振荡 4、机电一体化机械系统的阻尼越小则（ ）

A易振荡 B稳定性越好 C精度降低 D 灵敏度越差 5、下列那一项不是滚珠丝杠的特点 （ ）

A传动效率高 B运动具有可逆性 C传动精度高 D能自锁 6、下列那种传动机构具有自锁功能（ ）

A齿轮传动 B同步带传动 C蜗轮蜗杆 D丝杠传动

7、滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列方法哪一种精度高，结构复杂（ ）

A变位螺距调隙式 B齿差调隙式 C螺纹调隙式 D垫片调隙式

8、采用齿差调隙式方法调整滚珠丝杠轴向间隙，若Z1=99，Z2=100，n=1, p=6mm，则δ= （ ）

A0.6μm B0.5μm C0.4μm D0.3μm、

9、下列哪种支承方式适宜高速、高刚度、高精度传动（ ）

A单推—单推 B双推—双推 C双推—简支 D双推—自由

10、适宜中小载荷与低速，更适宜垂直安装，短丝杠传动的支承方式是（ ） A单推—单推 B双推—双推 C双推—简支 D双推—自由 11、锥齿轮传动齿侧间隙调整法是（ ）

A轴向压簧调整法和周向弹簧调整法 B双齿轮调整法和周向弹簧调整法 C轴向垫片调整法和偏心轴套调整法 D双片薄齿轮错齿调整法

12、小功率传动时，i 的分配各级相等，大功率传动时，i 的分配先大后小，符合齿轮多级传动的（ ）原则

A最小等效转动惯量原则 B输出轴转角误差最小原则 C重量最轻原则 D以上都对

13、谐波齿轮传动是利用行星轮系传动原理，其中波发生器相当于（ ）

A行星轮系的中心轮 B行星轮系的行星轮 C行星轮系的系杆 D行星轮系的凸轮 14、谐波齿轮传动不能用于传动比小于（ ）的场合

A 30 B 40 C 45 D 35

15、当刚轮固定、柔轮输入、波形发生器输出时，谐波齿轮传动可实现（ ）传动 A减速异向 B增速异向 C减速同向 D增速同向 16、读取A/D转换结果最快方法是（ ）

A中断 B定时采样 C查询 D以上都不是

17、闭环控制系统中加入（ ）调节的主要目的是消除系统的稳态误差 A积分 B微分 C比例 D颤振

18、在理想状态下，直流测速发电机的输出电压与转速呈（ ） A叠加关系 B线性关系 C倒数关系 D指数关系 19、D/A转换器的分辨率是指转换器能够转换的（ ）数的位数 A 二进制 B八进制 C十进制 D十六进制

20、光栅、磁栅、光电编码器、激光干涉仪等传感器输出的是（ ）信号。 A电码 B数码 C增量码 D编码

21、衡量总线的数据传送能力的主要指标是（ ）

A速度和频率 B带宽和频率 C带宽和容量 D位数和配置

22、行扫描法判断有键闭合，若行线所接的I/O口作为输出端，列线所接的I/O口作为输入端，P1.4 -P1.7输出为1 1 1 0；扫描行线P1.0-P1.3为1 1 1 0，则闭合键位置是（ ） A P1.4与P1.0相交点 B P1.4与P1.2相交点 C P1.7与P1.0相交点 D P1.7与P1.3相交点 23、D／A转换器能够转换8位二进制位数，其分辨率为（ ）

A 1/4 B 1/16 C 1/256 D 1/1024

24、单缓冲方式就是使DAC 0832的两个输入寄存器同时受控的方式，或者是（ ） A 同时锁存 B一个受控一个锁存 C一个输入一个输出 D同时输入

25、DAC 0832是电流输出，为了取得电压输出，需在电压输出端接运算放大器，运算放大器的反馈电阻端是（ ）

A Vref端 B ILE端 C Rfb端 D CS 端 26、DAC0832是一个8位D/A转换器，当ILE=1和 WR 1 =0时，为输入寄存器（ ） A直通方式 B允许输入方式 C允许输出方式 D数据锁存方式 27、位置检测采用差动变压器式传感器，而控制器采用微机控制方式，则接口处应加入（ ）进行转换

A直流放大器 B采样保持器 C数据锁存器 D模/数转换器 E 数/模转换器 28、控制器采用微机控制方式控制步进电机，微机输出接口加入功率放大器的作用是（ ） A进行数/模转换 B控制电机转速 C调节电机输出扭矩 D实现反馈控制 29、电位器是属于（ ）型传感器

A电阻 B电流、电压 C电容、电感 D计数、E代码型 30、一般的控制采用PID控制算法，其中P的基本作用是（ ）。 A减小超调和响应速度 B减小超调，提高动特性及控制精度 C消除稳态误差，提高控制精度 D控制作用的强弱及响应速度

三、问答题

1、滚珠丝杠副的精度等级划分原则。

2、滑动导轨的截面形状及其承载能力和精度。

3、传动比分配原则。

4、静压轴承、动压轴承承载能力与滑动表面的线速度的关系。 5、机电产品结构方案设计时遵循原则及实例 6、软件去抖方法。

7、DAC 0832数模转换器的特点、参数及应用。 8、黑箱法的基本原理是什么？ 9、伺服系统的调速范围。 10、莫尔条纹的特点。

11、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? 12、比例、积分、微分控制的作用。 13、滚珠丝杠副消除间隙的方法。

14、机电一体化产品构成要素。

15、机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面? 16、机电产品结构方案设计原理与原则。 17、信号的调制、解调及调制过程。

18、开环伺服机械系统误差电子校正方式，若测量得到的反向死区误差为0.016mm，系统的脉冲当量为0.005mm/pulse,试问拨码开关应预置到哪一档才能实现死区的补偿？ 19、机电系统中控制的主要任务和具体任务。

20、键盘输入接口采用行扫描法时如何判断键盘中有无键按下及判断闭合键所在的位置，采用8031单片机，如何判断有无键按下及判断闭合键所在的位置。

21、丝杠工作台的简化模型，其动力学方程，其传递函数，及化简成二阶系统的标准形式。 22、在齿轮齿条传动机构中，已知齿轮的齿数为、模数和齿轮的转速，计算齿条直线运动的速度。

23、滚珠丝杠传动的特点。 24、光电耦合器的作用及应用。 25、动态显示的扫描方法。

26、传感器的信号处理电路的作用是什么？ 27、机电控制系统的组成环节及控制方式。 28、无源滤波器及其常采用的滤波器件。 29、机电产品转动惯量对机械系统的影响。 30、同步带传动主要失效形式和原因。 31、滚珠丝杠的支承形式及适用场合。

32、机电系统原理方案设计功能分析设计法。 33、开关式乘型全波相敏检波电路相位解调原理。 34、机电系统中选择控制形式的基本原则。 35、各种差动电路的工作过程及计算方法。 36、数字信号检测方法及其计算。 37、滚珠丝杠的设计计算。 38、谐波齿轮的计算。

39、采样/保持电路的原理、作用。

40、模拟信号的采集方法，模拟信号处理电路及计算方法。 41、执行机构运动循环图。 42、伺服系统基本要求。

43、步进电机工作原理、种类、性能参数、运行特性，步进电机参数设计，步进电机的单片机控制。

44、某开环控制的数控铣床工作台横向进给系统如下图所示。已知最大轴向工作载荷

Fmmax5000N，工作台及被加工工件总重量m=500公斤，空载启动时间t30ms，最

大进给速度Vmax1.5m/min，导轨摩擦系数0.02。若系统采用5相步进电机，电动机的转子齿数Z=40，其转动惯量Jm5.0103kgm2；滚珠丝杠导程为t=6mm，其转动惯量Js1.5103kgm2；齿轮1和齿轮2的转动惯量分别为JZ13.0105kgm2和

JZ25.5104kgm，若系统的脉冲当量p0.005mm，试回答下面问题。

2（1）试确定当采用一级减速（要求传动比i3）时，该步进电动机采用几拍工作方式控制

比较合适？ （2）步进电动机的工作方式确定后，若取Z1=20 ，Z2 应取多少？

45、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? 46、滚动导轨副的特点

47、机电一体化系统基本功能元实施原理

48、 在齿轮齿条传动机构中，已知齿轮的齿数为Z，模数为m（mm）。若齿轮的转速为n(r/min)，求齿条直线运动的速度v=？

49、分析三相步进电机采用六拍工作方式时，A、B、C三相通电顺序及软件环形分配器的实现方法？

50、滤波器的作用

51、若某一光栅的条纹密度为100条/mm，现利用光栅莫尔条纹的放大作用，把莫尔条纹的宽度调成10mm，求光栅条纹间的夹角。 52、电式直线电动机的工作原理

53、下图为开关式乘型全波相敏检波电路原理图，试说明信号的相位解调原理

54、交流异步电动机的调速方法

55、谐波减速器的传动比计算

56、下图为开关式乘型全波相敏检波电路原理图，试分析信号的相位解调原理。