《机电一体化系统设计》习题1

　　一、单项选择题

　　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. 使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（    ）。

　　A、提高机床的安全性

　　B、提高机床的使用寿命

　　C、提高机床的定位精度、加工精度

　　D、提高机床的耐磨性

　　3. 以下产品不属于机电一体化产品的是（    ）。

　　A、工业机器人

　　B、电子计算机

　　C、空调

　　D、复印机

　　4. 系统中用于提供驱动力改变系统运行状态，产生所希望运动的模块称为（    ）。

　　A、驱动模块

　　B、接口模块

　　C、微计算机模块

　　D、测量模块

　　5. 丝杠的导程应按（    ）选取。

　　A、定位精度

　　B、行程大小

　　C、承载能力

　　D、寿命

　　6. 直流伺服电机的驱动方式有SCR驱动和（    ）驱动。

　　A、PWM

　　B、PID

　　C、SPWM

　　D、PD

　　7．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

　　8. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（    ）等个五部分。

　　A、换向结构

　　B、转换电路

　　C、存储电路

　　D、检测环节

　　9. 多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按（    ）设计的传动链。

　　A、最小等效转动惯量原则

　　B、输出轴的转角误差最小原则

　　C、重量最轻原则（小功率装置）

　　D、重量最轻原则（大功率装置）

　　10. 根据传动轴的不同特点，可选用不同类型的传动部件。要求传动轴相交的传动部件为  （    ）。

　　A、直齿圆柱齿轮

　　B、斜齿圆柱齿轮

　　C、直齿锥齿轮

　　D、蜗轮蜗杆

　　二、填空题

　　1. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是        ，而调制波是        。

　　2. 自动导引车在平面上运动，一般具有的运动自由度是        。

　　3. 含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是        。

　　4. 从顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用        。

　　5. 微型机可以看成是由        和        两大部分组成的。

　　6. 直齿圆柱齿轮传动机构消除齿轮传动间隙的方法有______和______。

　　7. 按照滚珠在整个循环过程中与丝杠表面接触情况，滚珠螺旋传动可分为_______和______两种。

　　8. 伺服系统的功能元件有_______、_______、执行元件、_______、测量和反馈元件。

　　9. 按照所选通的信号频率范围不同，滤波器可分为_______、_______、_______、_______四种。

　　三、判断题

　　1. 电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。

　　2. 异步通信是以字符为传输信息单位。

　　3. 变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指标。

　　4. FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。

　　5. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。

　　6. 带轮的标记由轮的齿数、带动型号、轮宽代号和标准号组成。

　　7. 闭环控制系统是负反馈控制系统。

　　8. 光电隔离电路主要由光电耦合器的光电转换器组成，入端为光敏三极管，出端为发光二极管。

　　9. 步进电动机的进给系统采用齿轮传动，不仅是为了求得所需的脉冲当量，还有满足结构要求和增大转矩的作用。

　　10. 大惯量直流电动机的转子惯量大，小惯量直流电动机的转子惯量小

　　11. 机电一体化产品可划分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

　　12. 一个较完善的机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统和传感检测系统四部分组成。

　　13. 与一般的机械系统相比，机电一体化中的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，即响应要快，稳定性要好。

　　14. 机电一体化系统设计的方法通常有机电互补法、结合法和组合法三种。

　　15. 总体精度分配时，应对各电子系统采取评价分配的方法。

　　四、简答题

　　简述直流伺服电动机脉宽调制的工作原理。

　　五、计算题

　　某直流电动机电枢电阻100 ，作电动机使用时，电枢加110V电压，空载电枢电流0.1A，空载转速4000r／min。(励磁保持额定状态)

　　①若用该电机做发电机，仍保持4000r／min，空载输出电压为多少?

　　②该电机空载损耗为多少?

　　③作发电机时，若转速为2000r／min，外接400 负载电阻，则电枢电流为多少?

　　《机电一体化系统设计》习题1参考答案

　　一、单项选择题

　　BCBAC    AADCC

　　二、填空题

　　1. 等腰三角波、（三相）正弦波

　　2. 2个

　　3. 智能接口

　　4. PLC

　　5. 硬件、软件

　　6. 偏心轴套调整法、双片薄齿轮错齿调整法

　　7. 外循环、内循环

　　8. 比较元件、调节元件、被控对象

　　9. 低通、高通、带通、带阻

　　三、判断题

　　FT T T T、 F T F F T 、T F T T F

　　四、简答题

　　直流伺服电动机脉宽调制（PWM）的工作原理：假设输入直流电压 ，可以调节导通时间得到一定宽度的与 成比例的脉冲方波，给伺服电动机电枢回路供电，通过改变脉冲宽度来改变电枢回路的平均电压，从而输出不同大小的电压 ，使直流电动机平滑调速。

　　五、计算题

　　①反电动势

　　此时输入电压为110V，且反电动势系数

　　②空载损耗：

　　③

　　即：此时电枢电流0.1A。

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