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机电一体化设计基础试题库答案一、判断题（正确的打，错误的打）1机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（ ） 2. 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。（ ） 3信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（ ）4自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。（ ）5产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（ ）6为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的23倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（ ）7传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（ ）8在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以610倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。（ ）9进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比取值越小越好。（ ）10滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。（ ）11采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（ ） 12采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。（ ）13机电一体化系统是以微电子技术为主体、以机械部分为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。（ ） 14机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。（ ）15双螺母消除轴向间隙的结构形式结构紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。（ ） 16.传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（ ）17感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（ ） 18选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（ ） 19传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。（ ）20驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（ ） 21气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（ ）22永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。（ ）23步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（ ）24直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。（ ）25数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（ ）26电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（ ） 27通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。（ ） 28脉冲分配器的作用是使电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。（ ）29对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（ ） 30无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（ ）31一般说来，全物理仿真较之计算机仿真在时间、费用和方便性上都具有明显的优点，是一种经济、快捷与实用的仿真方法。（ ）32数字化物理样机就是一种结构设计软件，强调结构上的设计。（ ）33计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。（ ）34PLC采用扫描工作方式，扫描周期的长短决定了PLC的工作速度。（ ） 35通用型计算机系大多工作在为特定用户群设计的系统中，通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点。（ ） 36现代嵌入式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分，然后按各自的设计流程分别完成。（ ）37自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。（ ）38计算机控制系统设计完成后，首先需要对整个系统进行系统调试，然后分别进行硬件和软件的调试。（ ） 39PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能保护故障现场，保证了PLC控制系统的工作安全性。（ ） 40现场总线系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接，打破了传统控制系统的结构形式。（ ） 41需求设计是指新产品开发的整个生命周期内，从分析用户需求到以详细技术说明书的形式来描述满足用户需求产品的过程。（ ） 42目前，大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化，设计时可以根据需要选择适当的接口，再配合接口编写相应的程序。（ ） 43计算机控制系统的软件主要分为系统软件和应用软件，应用软件一般不需要用户设计，系统软件都要由用户自行编写，所以软件设计主要是系统软件设计。（ ） 44反求设计是建立在概率统计基础之上，主要任务是提高产品的可靠性，延长使用寿命，降低维修费用。（ ） 45绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析、重构、再创造的设计。（）46虚拟设计是在基于多媒体的、交互的、嵌入式的三维计算机辅助设计环境中进行实体建模和装配建模，生成精确的系统模型，并在同一环境中进行一些相关分析，从而满足工程设计和应用的需要。（） 47工业机器人驱动部分在控制信息作用下提供动力，包括电动、气动、液压等各种类型的传动方式。（ ）48数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制系统，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。（）49. 按输出轴的转角误差最小原则，减速链传动中，从输入端到输出端的各级传动比应按“前大后小”分配。（）50. 按最小等效转动惯量原则设计时，各级传动比的分配应为前小后大。（）51. 闭环伺服系统中工作台的位置信号仅能通过电机上的传感器或是安装在丝杠轴端的编码器检测得到。（ ）52. 步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（ ） 53. 产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（ ）54. 采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（ ）55. 齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中，传动死区会使系统产生低频振荡。（ ）56. 重复性是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。（ ）57. 迟滞是传感器的一种动态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。（ ）58. 迟滞是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。（ ）59. 采用消隙机构，可以减小或消除回程误差，减小机械系统的传动误差。（ ）60. 采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。（ ）61. 传动轴在单向回转时回程误差对传动精度没有影响。（ ）62. 传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量、转速和尺寸参数。（ ）63. 传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量和转速。（ ） 64. 传感器的静态特性是指输入量为常数时，传感器的输出与输入之间的关系。（ ）65. 传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（ ）66. 传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。（ ）67. 对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（） 68. 对应于某一频率，只有负载小于步进电机在该频率的最大动态转矩时，电机才能正常工作。（）69. 对于执行装置，选择较大的传动比可使系统的相对阻尼系数增大，有利于系统的稳定性。( ）70. 当负载折算到电机轴上的惯量等于电动机转子惯量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。（ ）71. 电感传感器适合检测金属材料的物体，电容传感器适合检测任意材料的物体。（）72. 电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（）73. 反求设计是建立在概率统计基础之上，主要任务是提高产品的可靠性，延长使用寿命，降低维修费用。（ ）74. 仿真根据采用的模型可以分为计算机仿真、半物理仿真和全物理仿真。（ ）75. 光电传感器属于离散型传感器；温度传感器属于模拟型传感器。（） 76. 滚珠丝杠副具有自锁功能。（ ）77. 工业PC机与个人计算IBM PC机的最大差异是换了工业电源。（ ）78. 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（ ）79. 滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。（ ）80. 工业PC机与个人计算机IBM PC机的最大差别是把IBM PC机中的母版分成了多块PC插件。（ ）81. 刚度对开环系统的稳定性没有影响。（ ） 82. 滚动导轨的摩擦比滑动导轨摩擦小。（ ）83. 工业机器人驱动部分在控制信息作用下提供动力，包括电动、气动、液压等各种类型的传动方式。（ ）84. 回程误差并非只有传动机构反向时才会发生，即使单向回转，回程误差对传动精度也可能有一定影响。（ ）85. 接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分之间的可靠连接。（ ）86. 接口技术是自动控制技术中的一个方面，它和计算机与信息处理技术密切相关。（ ）87. 机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（ ）88. 机电一体化系统是以微电子技术为主体，以机械部分为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。（ ）89. 机电一体化产品的开发性设计是在保持原理方案不变条件下，对产品功能及结构的重新设计。（）90. 机电一体化产品的变参数设计是指改变部分结构尺寸而形成系列产品的设计。（91. 机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。（）92. 机电一体化产品适应性设计是指改变部分结构尺寸而形成系列产品的设计。（93. 机电一体化产品的适应性设计是对产品功能及结构重新进行的设计。（）94. 机械系统的刚度越大，固有频率越小。（）95. 机械技术的4大支柱学科分别是机械学、力学、加工工艺学和控制。（）96. 接口技术是自动控制技术中的一个方面，它和计算机与信息处理技术密切相关。（）97. 接口技术是系统技术中的一个方面，它的功能是实现系统各部分之间的可靠连接。（）98. 减小系统的阻尼和摩擦力均有利于提高系统的响应速度。（） 99. 减少系统的阻尼系数可以提高闭环系统的稳定性。（） 100. 计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。（ ）101. 计算机控制系统设计完成后，首先需要对整个系统进行系统调试，然后分别进行硬件和软件的调试。（ ）102. 计算机控制系统的软件主要分为系统软件和应用软件，应用软件一般不需要用户设计，系统软件都要由用户自行编写，所以软件设计主要是系统软件设计。（ ）103. 绝对式光电编码器的输出量为脉冲信号，可以同时用于位置和速度测量。（ 104. 进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比取值越小越好。（ ）105. 控制系统的快速性取决于系统的频率特性和驱动系统的加速度。（ ）106. 开环控制系统执行装置的误差直接影响系统的输出，但不存在系统的稳定性问题。（ ）107. 开环控制系统的各环节误差的高频分量和低频分量都将影响系统的输出精度。（ ）108. 临界频率是接触式传感器的动态特性指标之一。（ ）109. 绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析、重构、再创造的设计。（ ）110. 目前，大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化，设计时可以根据需要选择适当的接口，再配合接口编写相应的程序。（ ）111. 脉冲分配器的作用是使步进电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。（ 112. 评定定位系统的主要性能指标是定位精度和定位时间。（ ）113. PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能保护故障现场，保证了PLC控制系统的工作安全性。（ ）114. PLC采用扫描工作方式，扫描周期的长短决定了PLC的工作速度。（ ）115. 喷漆机器人的开发设计过程中，详细设计完成后即可进行样机的试制。（ 116. 气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（ ）117. 驱动元件的选择及动力计算是机电一体产品开发过程理论分析阶段的工作之一。（ ）118. 驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（ ）119. 驱动装置中同一环节的误差，其高频分量和低频分量，对系统输出精度的影响应是一致的。（ ）120. STD总线可采用总线复用技术，也支持多处理机系统。（ ）121. STD总线的工控机常作为工业PC机的前端控制机，完成实时的在线控制。（ 122. STD总线可采用总线复用技术，但不支持多处理机系统。（ ）123. 数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。（ ）124. 数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制系统，而电机和主轴箱则属于系统的驱动部分。（ ）125. 数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机则属于系统的驱动部分。（ ）126. 数字化物理样机就是一种结构设计软件，强调结构上的设计。 79. S（ ）数字式传感器的动态特性是输入量变化的临界速度。（ ）127. 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（ ）128. 双螺母消除轴向间隙的结构形式结构紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。（ ）129. 伺服驱动系统是实现电信号到机械动作的转换的装置和部件。（ ）130. TTL电平接口不能用于驱动带电气隔离的继电器。（ ）131. TTL电平接口能用于输出指示灯的控制，也能用于驱动带电气隔离的继电器。（ ）132. 通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。（ ）133. 通常，工业控制机与独立设备连接时，均采用光电型模板。（ ） 134. 通用型计算机系大多工作在为特定用户群设计的系统中，通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点。（ ）135. 提高系统的固有频率，有利于提高系统的响应速度。（ ）136. 提高零部件本身的精度，能减小机械系统的传动误差。（ ）137. 提高机械系统的刚度可增加闭环系统的稳定性。（ ）138. 提高零件本身的制造安装精度可以减少传动误差和回程误差。（ ）139. 微机系统的数据总线中，在任何给定时刻，数据流只允许往一个方向传输。（ 140. 微机系统中，任何给定时刻，数据流均允许沿数据总线双向传输。（ ）141. 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（ ）142. 为适应工业仪表的要求，D/A的输出要配接V/I转换器。（ ）143. 为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生震荡而失去稳定性。（ ）144. 为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的23倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（ ）145. 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。（ ）146. 信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。（ ）147. 现代嵌入式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分，然后按各自的设计流程分别完成。（ ）148. 现场总线系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接，打破了传统控制系统的结构形式。（ ）149. 选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（ ）150. 需求设计是指新产品开发的整个生命周期内，从分析用户需求到以详细技术说明书的形式来描述满足用户需求产品的过程。（ ）151. 虚拟设计是在基于多媒体的、交互的、嵌入式的三维计算机辅助设计环境中进行实体建模和装配建模，生成精确的系统模型，并在同一环境中进行一些相关分析，从而满足工程设计和应用的需要。（ ）152. 要求运动平稳，启停频繁、动态性能好的降速传动链，按“最小等效转动惯量原则”设计。（ ）153. 以提高精度和减少回程误差为目的的降速传动链，按“输出轴的转角误差最小原则”设计。（ ）154. 一般说来，全物理仿真较之计算机仿真在时间、费用和方便性上都具有明显的优点，是一种经济、快捷与实用的仿真方法。（ ）155. 永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。（ ）156. 与交流同步电机一样，笼型交流异步电机也可以由PWM变频技术实现速度的调节。（ ）157. 自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。（）158. 自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。（ ）159. 伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出 与输入间的偏差信号。（ ）160. 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。（ ）161. 对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（ ）162. 步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（ ）163. 伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。（ ）164. 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。（ ）165. 伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（ ）166. 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。（ ）167. 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（ ）168. FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。（ ）169. 直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。（）170. 滚珠丝杆不能自锁。（）171. D/A转换的方式可分为并行转换的串行转换方式。（）172. 同步通信是以字符为传输信息单位。（）173. 异步通信常用于并行通道。（）174. 查询I/O方式常用于中断控制中。（）175. 串行通信可以分为以下四种方式：1）全双工方式；（）.2）半双工方式；（）.3）同步通信； （ ）.4）异步通信。 （ ）176. 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（）177. 滚珠丝杆不能自锁。（）178. 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（）179. 异步通信是以字符为传输信息单位。（）180. 同步通信常用于并行通信。（）181. 无条件I/O方式常用于中断控制中。（）182. 从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误:（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（）.（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（）.（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（）.（4）温度误差是影响传动精度的因素（）183. 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。 （）184. 莫尔条纹具有使栅距的节距误差平均化的特点。 （）185. 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。 （）186. 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。 （）187. 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。 （）188. 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。 （）189. 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。 （）190. 无源滤波器常采用LC谐振电路或RC网络作为滤波器件。 （）191. 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。 （）192. 执行机构运动循环图可以表明各机构间的配合协调关系。 （）193. 机电产品结构设计是从：定量到定性，具体到抽象，粗略到精细的过程结构设计满足的目标：保证功能、提高性能、降低成本。 （）194. 双频激光干涉仪是同一激光器发出的光分成幅值不同的两束光产生干涉。得到的是按幅值变化的交流调频信号，信噪比高，可实现高分辨率测量。 （）195. 滚珠丝杠传动中，当丝杠改变转动方向时，间隙会使运动产生空程，从而影响机构的传动精度。 （）196. 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。 （）197. 键码识别就是判断闭合键的代码，通常有2种方法，一种是静态检测法称为编码键盘；另一种是动态检测法成为非编码键盘。 （）198. 选用D/A芯片时位数愈多精度愈高，其转换的时间愈长。 （）199. 在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统不一定是闭环的。（）200. 在微机检测系统的输入通道中，采样/保持（S/H）电路可有可无。 （）201. 双片薄齿轮错齿调整法以消除齿侧间隙，但反向时不会出现死区。 （）202. 采样时间是指对被测参数检测的时间。 （）二、单选题1有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（C ）。 a=360/(znk)=360/(24*5*2)A0.6 B1.2 C1.5 D22步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（B ）。A上升 B下降C不变 D前三种情况都有可能3采用脉宽调制（PWM）进行直流电动机调速驱动时，通过改变（A ）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。A脉冲的宽度 B脉冲的频率C脉冲的正负 D其他参数4含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（D ）。P220A零接口 B被动接口C主动接口 D智能接口5HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的（C ）。P249A能源部分 B测试传感部分C驱动部分 D执行机构6HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的（D ）。A能源部分 B测试传感部分C驱动部分 D执行机构7通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（B ）。A开环控制 B闭环控制C半闭环控制 D混合控制8数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（C ）。A能源部分 B测试传感部分C驱动部分 D执行机构 9有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（C ）。 a=360/(znk)=360/(24*5*2)A0.6 B1.2 C1.5 D210步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（B ）。A上升 B下降C不变 D前三种情况都有可能11采用脉宽调制（PWM）进行直流电动机调速驱动时，通过改变（A ）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。A脉冲的宽度 B脉冲的频率C脉冲的正负 D其他参数12含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（D ）。P220A零接口 B被动接口C主动接口 D智能接口13HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的（C ）。P249A能源部分 B测试传感部分C驱动部分 D执行机构14HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的（D ）。A能源部分 B测试传感部分C驱动部分 D执行机构15通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（B ）。A开环控制 B闭环控制C半闭环控制 D混合控制16数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（C ）。A能源部分 B测试传感部分C驱动部分 D执行机构 17下列哪个是传感器的动特性（D ）。A量程 B线性度C灵敏度 D幅频特性18在开环控制系统中,常用（B ）做驱动元件。A直流伺服电动机 B步进电动机C同步交流伺服电动机 D异步交流伺服电动机19.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，此光栅传感器测量分辨率是（C ）mm。A1 B0.1 C0.01 D0.00120计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写（D ），具有实时性、针对性、灵活性和通用性。A实时软件 B开发软件 C系统软件 D应用软件21以下除了（D ），均是由硬件和软件组成。A计算机控制系统 BPLC控制系统C嵌入式系统 D继电器控制系统22以下抑制电磁干扰的措施，除了（D ），其余都是从切断传播途径入手。A屏蔽 B隔离 C滤波 D软件抗干扰 23以下产品不属于机电一体化产品的是（ B ）。A工业机器人 B电子计算机C空调 D复印机 24多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按（ C ）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）25检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和（B ）。A 控制电路 B 转换电路C 放大电路 D 逆变电路26幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（B ）。 A静态特性指标 B动态特性指标C输入特性参数 D输出特性参数27光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是（A ）mm。A1 B2 C3 D428受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称(B )。A.顺序控制系统 B.伺服系统C.数控机床 D.工业机器人29闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的（C ）。A回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度B传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度C回程误差和传动误差都不会影响输出精度D回程误差和传动误差都会影响输出精度30. 以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是（B ）。A 改变电压的大小 B 改变电动机的供电频率C 改变电压的相位 D 改变电动机转子绕组匝数 31. 一般说来，如果增大幅值穿越频率c的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( B) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 32. 加速度传感器的基本力学模型是 (A ) A. 阻尼质量系统 B. 弹簧质量系统 C. 弹簧阻尼系统 D. 弹簧系统 33. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 (C ) A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关 34. 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 ( C) A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP 35、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 检测环节 等个五部分。(D) A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节 36. 一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：(ABCD) A 机械本体 B 动力与驱动部分 C 执行机构 D. 控制及信息处理部分 37 .机电一体化系统（产品）开发的类型: (ABC) A 开发性设计 B 适应性设计 C 变参数设计 D 其它 38. 机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法: (ABCD) A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。 39. 机电一体化的高性能化一般包含: (ABCD) A高速化 B高精度 C高效率 D高可靠性。 40. 抑制干扰的措施很多，主要包括: ( ABCD) A屏蔽 B隔离 C滤波 D接地和软件处理等方法 41. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称 ( B ) A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人 42. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数(A ) A.增加而减小 B.增加而增加 C.减小而减小 D.变化而不变 43. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和(B ) A.内循环插管式 B.外循环反向器式 C.内、外双循环 D.内循环反向器式 44.某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(C ) A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 45. 直流测速发电机输出的是与转速 ( C) A.成正比的交流电压 B.成反比的交流电压 C.成正比的直流电压 D.成反比的直流电压 46. 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( D )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 47. 检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和 ( B )。 A 控制电路 B 转换电路 C 调制电路 D 逆变电路 48. 以下可对异步电动机进行调速的方法是( B )。 A 改变电压的大小 B 改变电动机的供电频率 C 改变电压的相位 D 改变电动机转子绕组匝数 49. 执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为 ( A )、液压式和气动式等。 A 电气式 B 电磁式 C 磁阻式 D 机械式 50、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过 ( B )决定转角位移的一种伺服电动机。 A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比51. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过( B ) 决定转角位移的一种伺服电动机。 A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比52. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。 A.1s2 B.0s 1 C.-1s1 D.-1s053. PWM指的是（C）。 A.机器人B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程控制器54. PD称为（C）控制算法。 A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分 55.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（A）方法实现。 A.插补 B.切割 C.画线 D.自动三、简答题1完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？动力源传感器执行部件控制器机械本体机电一体化系统的对应要素及相应功能关系2.简述机电一体化系统中的接口的作用。机电一体化系统中的接口的作用是实现系统与外部（其他系统、操作者、环境）的连接，一般分为机械接口、电气接口两方面。3机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，但是设计中要适当选择其参数，而不是越小越好。为什么？因为适当选择机械运动中的摩擦和阻尼会，可提高系统的稳定性、保证系统具有良好的动态特性。4简述机械系统的刚度对系统动态特性的影响。 失动量。系统刚度越大，因静摩擦力的作用所产生的传动部件的弹性变形越小，系统的失动量也越小。 固有频率。机械系统刚度越大，固有频率越高，可远离控制系统或驱动系统的频带宽度，从而避免产生共振。 稳定性。刚度对开环伺服系统的稳定性没有影啊，而对闭环系统的稳定性有很大影响，提高刚度可增加闭环系统的稳定性。5什么是传感器的静态特性和动态特性？ l 传感器的静态特性是指传感器的输入信号不随时间变化或变化非常缓慢时，所表现出来的输出响应特性。需要了解的主要参数有：线性范围、线性度、灵敏度、精确度、分辨力、迟滞、稳定性。l 传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。需要了解的主要参数有：幅频特性和相频特性。6什么是伺服系统？伺服系统的一般组成有哪几个部分？ 伺服系统又称随动系统，它是以机械位置、速度和加速度为控制对象，在控制命令指挥下，控制元件的工作，使机械运动部件按照命令要求运动。一般来说，伺服系统组成框图如图所示。 伺服系统组成框图（1）控制器：伺服系统中控制器的主要任务是根据输入信号和反馈信号决定控制策略，控制器通常由电子线路或计算机组成。（2）功率放大器：伺服系统中功率放大器的作用是将信号进行放大，并用来驱动执行机构完成某种操作，功率放大装置主要由各种电力电子器件组成。（3）执行机构：执行机构主要由伺服电动机或液压伺服机构和机械传动装置等组成。（4）检测装置：检测装置的任务是测量被控制量，实现反馈控制。无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是低于检测装置的精度，因此要求检测装置精度高、线性度好、可靠性高、响应快。7简述直流伺服电动机脉宽调制的工作原理。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。8比较直流伺服电动机和交流伺服电动机的适用环境差别。电机调速原理容量范围制动力矩转速耐环境能力控制器DC调压大大低差(有摩擦粉尘)简单AC变频中中小高良复杂9机电一体化系统仿真在系统设计过程中所起的作用是什么？在系统实际运行前，也希望对项目的实施结果加以预测，以便选择正确、高效的运行策略或提前消除设计中的缺陷，最大限度地提高实际系统的运行水平，采用仿真技术可以省时省力省钱地达到上述目的。10机电一体化系统仿真的模型主要有哪几种？分别应用于系统设计的哪个阶段？ 仿真根据采用的模型可以分为：计算机仿真、半物理仿真、全物理仿真。计算机仿真：应用于系统设计阶段；半物理仿真：应用于部件及子系统研制阶段；全物理仿真：应用于系统研制阶段。11PID控制算法中比例、积分、微分部分各起何作用？比例调节起纠正偏差的作用，其反应迅速；积分调节能消除静差，改善系统静态特性；微分调节有利于减少超调，加快系统的过渡过程。12系统采样周期的选择时，主要考虑的影响因素主要有哪些？ （1）根据香农采样定理，确定采样周期：，其中为被采信号角频率上限。（2）采样周期应大于执行元件动态调节稳定时间。（3）从系统随动性和抗干扰的角度，采样周期应尽可能小，这样时延小，反映迅速。（4）在多回路控制中，由于采用巡检控制方式，采样周期应足够大，以确保在一个采样周期内，能处理完所有回路的算法计算。（5）从计算机的精度上讲，采样周期不应太小。图 梯形图I0.0 T0（ ）I0.1I0.2Q0.0I0.2Q0.1 Q0.0T0（ ）3sT013简述下图所示梯形图的工作过程及逻辑关系，图中接线为：开关1（I0.0），开关2（I0.1），开关3（I0.2），红灯（Q0.0），绿灯（Q0.1）。解：由图可知：开关1、开关2为常开，开关3为常闭，当开关1、开关2接通、开关3为常闭状态时，红灯能亮，同时启动定时器T0，沿时3秒，3秒后如果开关3为常闭状态，则绿灯亮。14何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。对概念设计表述为：“在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案，这一部分设计工作叫做概念设计。”概念设计过程的步骤及采用的方法如图1所示求总功能总功能分解评价与决策功能逐级分解创造性方法、目录法、调查分析法形态学矩阵法黑箱法各种评价方法概念产品明确设计任务寻找子功能解原理解组合分析评价决策综合图1 概念设计步骤15如何进行机电一体化系统的可靠性设计？可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。通常用“概率”表示“能力”来实现可靠性指标的量化。（1）机电一体化系统的可靠性设计（2）控制系统可靠性设计（3）软件的可靠性技术16简述HRGP1A喷漆机器人的示教再现过程。HRGP1A喷漆机器人由操作机、微型计算机控制装置、液压能源三部分组成。所谓示教，即操作人员用手操纵操作机的关节和手腕，展示操作过程，由于计算机通过传感器将示教过程检测到的参数存入存储器。所谓再现，即是将存储器存放的信息取出，经插补运算与采样得到的位置数据比较，然后将差值输出，控制操作机按示教过程轨迹运动。17简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能。（1）数控设备中计算机数控装置的组成：运算器、控制器、存储器、输入接口及输入设备（键盘、鼠标、模数转换器）、输出接口及输出设备（显示器、指示灯、数模转换器等）、系统软件和应用软件等。（2）数控设备中计算机数控装置的功能：存储器：用于存储数据、指令；运算器：用于进行算术和逻辑运算；控制器：用于执行指令；输入接口：是微处理器接收外界信息的通道，有数字量、模拟量之分；输入设备：键盘、鼠标用于接收用户指令；模数转换器用于接收位置检测信息。输出接口：是微处理器向外界传递信息的通道，有数字量、模拟量之分；输出设备：显示器、指示灯用于显示计算机处理的结果或当前机床的状态；数模转换器用于将计算机计算的结果输出去，以便于控制。系统软件：控制、管理微机的软件，提供应用软件的支撑平台；应用软件：用户为解决实际问题而编写的程序。18何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。对概念设计表述为：“在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案，这一部分设计工作叫做概念设计。”概念设计过程的步骤及采用的方法如图1所示求总功能总功能分解评价与决策功能逐级分解创造性方法、目录法、调查分析法形态学矩阵法黑箱法各种评价方法概念产品明确设计任务寻找子功能解原理解组合分析评价决策综合图1 概念设计步骤19如何进行机电一体化系统的可靠性设计？可靠性是