机电一体化系统复习题

机电一体化系统复习题（共8篇）

1.机电一体化系统复习题 篇一

《机电一体化系统设计》课程复习要点

★第1章绪论

 机电一体化的定义；   

第2章机电一体化系统的设计与评价  制定机电一体化系统总体方案的一般步

骤

★第3章 机电一体化系统中的机械传动与液压气动执行装置

 机械传动系统数学模型的建立；

 机电一体化传动系统的特性（如：等效

转动惯量、间隙，等）；



常用传动装置的工作特点及设计方法（如：同步带传动、齿轮传动、谐波传动、丝杠传动，等）； 液压与气压执行装置

机电一体化的基本结构要素； 机电一体化的相关的关键技术； 机电一体化的技术发展趋势

★第5章机电一体化中的伺服传动技术  机电一体化系统中的伺服传动系统的组

成与特点；

交、直流伺服系统，步进伺服系统的组成、工作原理及特点。

★第6章机电一体化中的计算机技术

 工业控制机、可编程控制器(PLC)、单片

机系统的组成及特点；

 可编程控制器原理及其应用。

★第7章机电一体化系统控制方法

 机电一体化控制系统数学模型建立的方

法；

 PID控制的组成、作用； 

★第8章典型机电一体化系统设计分析与综合

工业机器人的构成及发展阶段； 数控机床控制系统。

神经网络的组成、特点和发展。



★第4章传感技术及应用

 传感器的组成、分类和性能指标； 

各种传感器的基本原理及应用特点。

******************************************************************************* 

题目类型；填空、判断、选择、简答、综合分析及计算等。

 建议：在全面复习基础上，抓住重点。预祝大家取得好成绩!加油！

2.机电一体化系统复习题 篇二

1 机电一体化系统的构成与关键技术概述

1.1 机电一体化系统的构成

机电一体化系统的构成由5部分组成:机械系统 (机构) 、电子信息处理系统 (电子计算机) 、动力系统 (动力源) 、传感检测系统 (传感器) 、执行元件系统 (电动机等) 。5个部分组成的机电一体化系统可分为:闭环、半闭环2种控制方式, 其中, 闭环指对最终执行元件进行直接控制, 而半闭环指对中间元件进行控制, 从而推算出最终元件的状态。图1为常见的机电一体化系统的半闭环控制方式。

1.2 机电一体化系统的相关关键技术

(1) 机械技术:机电一体化的机械产品与传统的机械产品的区别在于:机械结构更简单、机械功能更强、性能更优越。在设计和制造机械系统时除了考虑静态、动态刚度及热变形等问题外, 还应考虑采用新型复合材料和新型结构及新型的制造工艺和工艺装置。 (2) 传感检测技术:传感检测技术的内容, 一是研究如何将各种被测量转换为与之成比例的电量;二是研究对转换的电信号的加工处理。机电一体化系统要求传感检测装置能快速、准确、可靠地获取信息。 (3) 信息处理技术:信息处理的发展方向是提高信息处理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计算机信息处理技术的范畴。 (4) 自动控制技术:机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控制以及模糊控制、神经网络控制等。 (5) 伺服传动技术:伺服传动包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置, 常见的伺服驱动系统主要有电气伺服和液压伺服。 (6) 系统总体技术:机电一体化系统是一个技术综合体, 它利用系统总体技术将各有关技术协调配合、综合运用而达到整体系统的最佳化。

2 机电一体化系统设计方法

(1) 取代法:是用电气控制取代原系统中的机械控制机构。该方法是改造旧产品、开发新产品或对原系统进行技术改造常用的方法, 也是改造传统机械产品的常用方法。 (2) 整体设计法:主要用于新产品的开发设计。在设计时完全从系统的整体目标出发, 考虑各子系统的设计。 (3) 组合法:是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统。

3 机电一体化系统的可靠性设计

机电一体化系统的可靠性设计是指产品在规定条件和规定时间内, 完成规定功能的能力。产品的可靠性是一个综合性评价指标体系, 常用MTBF指标来衡量。

3.1 保证产品 (系统) 可靠性的主要方法

(1) 提高产品的设计和制造质量———裕度法、自动控制; (2) 采用冗余技术———工作冗余、后备冗余; (3) 故障诊断技术———测试、症兆、诊断。

3.2 系统干扰和提高抗干扰能力的措施

系统干扰是指产生系统元部件失效或数据传输、处理失误, 进而影响系统可靠工作的内部因素和外部因素: (1) 系统干扰源的类型:传导型———由线路传入信号影响控制系统工作;辐射型———由空间感应输入信号影响控制系统工作。 (2) 提高系统抗干扰能力的措施:针对不同类型的干扰信号, 采取的抗干扰措施也有所不同;供电系统的抗干扰措施:稳压、滤波、隔离;接口电路的抗干扰措施:吸收抑制、阻断隔离;转换接口抵消隔离措施:差动式运算放大器或桥式电路、高频滤波整形电路;接地系统干扰措施:单点接地、并联接地、光电隔离接地。

3.3 软件的可靠性技术

控制系统由硬件和软件组成, 软件的可靠性设计也至关重要。主要包括利用软件提高控制系统的可靠性和提高软件自身可靠性。

4 结语

总之, 机电一体化系统的设计是一种复合技术, 它需要很多部门产业的支持和配合, 才能取得满意的结果, 我们不仅要对机电一体化的各相关技术进行全面深入的了解, 还要从系统工程的概念入手, 通过系统总体设计来使各相关技术形成有机的结合, 并且要注意分析和解决技术融合过程中出现的新问题, 只有这样, 才能满足机电一体化系统的飞速发展。

摘要：对机电一体化系统的构成及关键技术进行了概述, 分析了3种机电一体化系统设计方法, 并就机电一体化系统的可靠性设计进行了探讨。

关键词：机电一体化,系统设计,可靠性,自动控制

参考文献

[1]赵再军主编.机电一体化概论.浙江大学出版社, 2004

[2]张华主编.机电一体化技术应用.电子工业出版社, 2002.7

[3]张立勋等编著.机电一体化系统设计.第2版.哈尔滨工程大学出版社, 2004

[4]亢金月.机电一体化系统设计理论与方法的研究[D].上海交通大学, 1996

[5]何立民主编.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1995

3.机电一体化控制系统的设计应用 篇三

【关键词】机电一体化；控制技术；设计；应用方法

工业一直以来都是国民经济的主导产业，其不仅关系着国家经济的发展进程，也影响了整个社会科技的发展水平。新经济体制下，我国工业科技取得了新的研究成果，改变了过去单一的技术应用方案。机电一体化控制系统是工业经济中的先进模式，由于多种技术融入而提高技术的实用性，这些都能为企业发展创造有利的条件。

一、机电一体化的特点

（1）科技性。对于任何一个产业经济而言，科学技术始终是决定产业发展的关键因素，只有依赖于科技创新才能取得预期的发展成就。机电一体化采用了先进科技成果为指导，把不同科技融合起来形成了一体化控制系统。这不仅解决了资源的有效利用率，也加快了工业科技创新的可持续发展，带动了生产收益的提升。（2）自动性。实现机电设备的自动化控制，这是机电一体化系统的基本功能，其能够摆脱人工控制的难度，使机电设备处于相对自动化的控制状态。

二、机电一体化控制系统的设计要点

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，它的发展使冷冰冰的机器有了人性化、智能化。从企业角度分析，开辟新工业生产模式是行业科技的创新要求，也是实现经济收益最大化的必要条件。笔者认为，机电一体化控制系统设计应注重几大模块的控制：（1）结构模块。机械本体是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等，这是机电系统控制的主要对象。设计一体化系统要考虑设备本身的结构设置，使机电、机械等设备发挥出预期的功效，这样才可以加快控制系统的功能发挥。（2）动力模块。动力驱动部分依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。无论是哪一种类型的机械设备，都要借助动力系统才能正常地运转，这是机电一体化设计的主要内容。动力模块设计可选用变频调节技术，根据主电机传输能量的大小，由变频器自动控制电传动速率，进而对设备动力供应系统进行调节，这样能够方便机电系统的自动化运转。（3）感知模块。测试传感部分对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。传感器是信息传递的主要设备，用其作为信号感应与自处理装置，对机电设备调度具有指导作用。无线传感技术的普及应用，能够帮助控制系统快速地分析数据信息，避免其他信号传递造成的干扰。（4）指令模块。控制及信息处理部分将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。机电一体化控制系统设计应考虑指令的控制，尤其是自然语言与计算机语言之间的转换，更应该朝着一体化方向转变，这是保证机电信号稳定传输的重点条件。

三、新型控制系统的应用表现

机电一体化控制系统是工业生产调度的主要趋势，也是基于信息科技的自动化控制平台，用其作为工业生产控制模块，有助于加强生产设施的工作性能，带动了生产效率的全面提升。同时，借助控制及信息处理部分发出的指令，可快速完成规定的动作和功能。除此之外，新型机电控制系统应用还表现在其它方面：（1）人机智能化。从未来科学技术的发展角度考虑，我国机电一体化控制系统也将朝着智能方向改进，这种智能性特点是在原控制模式上的升级，应用了多功能控制技术作为辅助方案。随着计算机应用技术的不断推广，机电一体化作业模式的智能系数更高，大部分人工操作均可通过计算机控制平台处理，这些改变了传统工业生产模式的不足。（2）数字一体化。数字一体化是对机电一体化控制的延伸，其选用高科技数字系统作为支撑，对机电设备动作指令进行合理地调度，帮助工业系统解决实际生产中的问题。数字一体化以微型计算机为控制平台，这种小型计算机具备了常规计算机的数据处理功能，因其外形轻巧而适合安装于机电设备。利用数字传感器对控制系统实时感应，发现异常信号后及时调整指令，加快了数字系统的自处理效率。

参考文献

[1]丁子华.新时期多功能通信网络的设计与应用[J].工业科技研究.2009，20（12）：19～21

[2]林仁宝.机电一体化控制系统的设计与应用[J].中国科技信息.2011，14（11）：31～33

4.机电一体化复习题（本站推荐） 篇四

B.Electronics

D.Electric-Machine C.Mechatronics

2从控制的角度来讲，机电一体化系统可分为（A）。Ａ 开环和半闭环,闭环控制系统 Ｂ 开环和半闭环控制系统 Ｃ半闭环和闭环控制 Ｄ以上都不对

3下列不是机电一体化系统设计方案的常用方法的是（B）

A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D变参数设计法 4（A）就是用电气控制取代原系统中的机械控制机构。

A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。

5机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法中，（B）用于新产品的开发。A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。6（C）就是选用各种标准功能模块组合设计成机电一体化系统 A 取代法 B 整体设计法 C组合法 D其它。7点位控制机床是指（A）的数控机床

A 仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹 B 必须采用开环控制

C 刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系 D 以上都不对

8闭环控制系统比开环及半闭环系统（B）

A 稳定性好 B 精度高 C 故障率低 D 效率高

9机电一体化技术实际上就是计算机应用技术，两者之间没有什么区别.(X)10机电一体化技术只是将计算机作为核心部件，他研究的是机电一体化系统，而不是计算机应用本身。（V）

11自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造，而机电一体化技术只是将自动控制技术作为重要的支撑技术。(V)12中国的神5航天飞船的开发设计属于开发性设计。（V）13全自动洗衣机代替半自动洗衣机的设计属于变参数设计。（X）14操作指导控制系统中计算机输出不直接用来控制生产对象(V).15 下列摩擦中，呈线性变化的为（C）

A 静摩擦力 B库仑摩擦力 C粘性摩擦力 D三者均是 对于小功率传动设备选用质量最小原则时，各级传动比的分配原则为（C）A前大后小 B 前小后大 C相等 D不确定 对于小功率传动设备选用等效转动惯量最小原则时，各级传动比的分配原则为（B）A 前大后小 B 前小后大 C相等 D不确定 对于大功率传动设备选用质量最小原则时，各级传动比的分配原则为（A）A前大后小 B 前小后大 C相等 D不确定 适当增加系统的惯量可以改善低速爬行现象，所以尽量增加惯量(X)下列哪项不是齿轮传动的优点（D）

A.传动效率高 B.传动比准确 C.结构紧凑 D.制造成本低 21 下列属于直齿圆柱齿轮传动机构调隙方法的是（C）

A 轴向压簧调整法 B垫片调整法 C 偏心轴套调整法 D周向压簧调整法 22 齿轮传动机构采取措施消除齿测间隙的目的是提高（B）A啮合精度 B双向传动精度 C加工精度 D准确度 23 下列不属于齿轮消除齿测间隙方法的是（D）

A偏心轴套调整法 B垫片调整法 C压簧调整法 D双螺母调整法 24 下列齿轮齿测间隙消除方法中，（C）的侧隙能自动补偿。A偏心轴套调整法 B垫片调整法 C压簧调整法 D双螺母调整法 25 下列方法（C）不可以用来消除滑动螺旋传动的空回 A 单向作用力 B径向调整法 C周向调整法 D轴向调整法 26 下列说法错误的是（B）

A导轨的作用是支撑和引导运动部件 B滑动摩擦导轨结构简单摩擦阻力小 C导向精度是指运动件按照给定方向作直线运动的准确程度 D导轨的耐磨性要好 27（B）易作低速导轨

A凹形导轨 B凸形导轨 C圆柱面凹形导轨 D以上都不对 28（A）易作高速导轨

A凹形导轨 B凸形导轨 C圆柱面凹形导轨 D以上都不对 29 下列不是导轨间隙调整方法的是（B）

A采用磨、刮相应的面或者加垫片的方法 B采用双螺母结构 C 采用斜镶条 D采用平镶条 30 滚珠导轨之间的摩擦为（B）

A滑动摩擦 B 滚动摩擦 C 液体摩擦 D静压摩擦 31 下列不是静压螺旋传动特点的是（C）

A摩擦阻力小 B寿命长 C 传动不可逆 D传动平稳 32 温度属于（B）

A 数字信号 B模拟信号 C 电信号 D 以上都不对

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（V）34 滚珠丝杠不能自锁。（V)

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。（V)36 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。（V）

影响螺旋传动的传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（V)38 螺杆轴向窜动误差是影响螺旋传动的传动精度的因素（V）

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螺旋传动的传动精度的因素（V）40 温度误差是影响螺旋传动的传动精度的因素（V）41 滑动螺旋传动具有传动比大，驱动负载能力强等特点。（V）42 螺母固定，螺杆转动并移动的形式适用于工作行程较长的情况。（X）43 螺旋副零件与滑板的刚性连接结构多用于受力较大的螺旋传动。（V）44 利用塑料螺母调整空回主要是利用塑料弹性。（V）45 滚珠螺旋传动具有可逆性，并且能自锁。（X）

直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动（V）47 下列哪个不是传感器的动特性（D）

A 临界速度 B 临界频率 C稳定时间 D分辨率

直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动（V）

感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的(C)A 代数和 B 代数差 C矢量和 D矢量差

光栅莫尔条纹宽度的计算公式是（B表示莫尔条纹的宽度，W表示栅距，θ表示两光栅线纹夹角）(A BWA

BcosWB

BsinWC

BtanWD

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 52 属于传感器动态特性指标的是（D）

A．重复性 B．线性度 C．灵敏度 D．固有频率 53 检测系统要用（C）将被测的物理量变为电量.A变送器 B转换器 C传感器 D D/A转换器 54下列属于模拟式位移传感器的是（A）.A可变磁阻电感传感器 B光栅传感器 C感应同步器 D磁栅

55下列变量中有量纲的为（B）A线性度B 灵敏度 C 迟滞 D分辨率)

下列属于数字式位移传感器的是（B）.A可变磁阻电感传感器 B光栅传感器 C涡流式传感器 D互感型差动变压器式 57 下列关于传感器的说法错误的是（C）.A传感器一般由敏感元件、传感元件和转换电路组成 B线性度、灵敏度为传感器的静态特性 C重复特性为传感器的动态特性 D传感元件将敏感元件输出的非电量转换为电量。58下列关于莫尔条纹的说法错误的是（C）A光栅是利用莫尔条纹来测量位移B莫尔条纹有放大作用 C莫尔条纹与光栅条纹平行D莫尔条纹也为明暗相间的条纹

59（A）是一种能够将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置.A敏感元件 B传感元件 C基本转换电路 D以上都不对 60 传感器能检测到的最小输入增量称为（D）A灵敏度 B重复特性 C线性度 D分辨力

传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称为（B）A重复特性 B灵敏度 C分辨力 D线性度

仪表从零位开始，改变输入量，使其缓慢的增加，直到仪表的示值发生可以察觉得到的变化时，相应的输入量的最小变化量为（A）。A灵敏限 B灵敏度 C分辨率 D回程误差 63 传感器按输出信号的性质分为模拟传感器和（B）。

A有源传感器 B数字传感器 C参量型传感器 D发电型传感器 64 金属导线的电阻随其变形而发生改变的一种物理现象，称为（D）。A热电效应 B压阻效应 C压电效应 D应变效应 65 逆向压电效应中能量的转化为（C）.A分子势能-->电能 B电能-->分子势能 C电能-->机械能 D机械能-->电能 66 对石英晶体施加（A）方向的外力产生压电效应。A X轴 B Y轴 C Z轴 D所有

常用的压电陶瓷材料是（D）A二氧化硅 B康铜 C碳酸铅 D锆钛酸铅系化合物

为防止电网电压等对测量回路的损害，其信号输入通道应采用隔离技术，这种功能放大器称为（D）A 测量放大器 B 程控增益放大器 C同相放大器 D 隔离放大器

一位移传感器，当输入变化量为0.2mm时，对应的输出电压的变化量为5V ,则此传感器的灵敏度为（C）。

A 0.04 mm/ V B 25 V/m C 25V/mm D 25

70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。（V）

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。（V）

线性度属于传感器的动态特性（X）73 电感式传感器也就是自感式传感器。（X）

天然压电材料要经过极化处理才会具有压电效应。（X）75 压电陶瓷的压电系数大于石英晶体的压电系数。（V）

76将两个应变片接入直流电桥构成半桥电路时，两应变片只能接在电桥的相对边。（X）77 传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称为线性度（X）78 传感器在正反行程中输出/输入特性曲线的不重合程度称为重复特性。（X）79 敏感元件是一种能将被测量转换成易于测量的物理量的预变换装置。（V）80 计算机控制系统就是采用（A）来实现的工业自动控制系统。A 计算机 B 单片机 C PLC D 总线工控机

将数字量转换为模拟量的器件为（B）。A A/D B D／A C I／O D DC 82 将模拟信号转换为数字量的器件是（A）。A A/D B D／A C I／O D DC 83（C）作用是将检测的非电量转变为电量。A 变送器 B AD转换器 C 传感器 D DA转换器

84（A）作用是将传感器得到的电信号转变为适用于计算机接口使用的标准电信号。A 变送器 B AD转换器 C 传感器 D DA转换器 85 电动机在计算机控制系统中担当的角色为（B）。A 控制核心 B 执行机构 C 被控对象 D 检测装置

传感器在计算机控制系统中担当的角色为（D）。A 控制核心 B 执行机构 C 被控对象 D 检测装置 87直接数字控制简称为（C）。A CNC B SCC C DDC D PID 88监督计算机简称为（B）。A CNC B SCC C DDC D PID 89（A）控制系统中计算机输出不直接用来控制生产对象。A 操作指导 B直接数字 C监督计算机 D 分级计算机

不属于工业控制机的是（D）。A 单片机 B PLC C 总线工控机 D PC机 91 MCS-48单片机具有（A）CPU。A 8 位 B 16 位 C 32 位 D 64位 91 PLC采用（A）程序设计语言。A 梯形图 B VB C VC D 汇编语言 93 MCS-96单片机具有（B）CPU。A 8 位 B 16 位 C 32 位 D 64位 94 单片机使用场合是（B）。

A 办公室环境 B 家用电器 C 逻辑控制的工业现场的控制 D 以上都不对 95 关于模拟量IO通道的说法错误的是（D）

A 它可以将传感器得到的参数变换为二进制代码传送给计算机

B 它可以将计算机输出的数字控制量变换为控制操作执行机构的模拟信号 C 它是计算机主机和外部连接的桥梁

D 它可以将计算机发出的开关动作信号传递给生产机械中的各个电子开关 96 PD称为（B）控制算法。

A.比例 B.比例微分 C.比例积分 D.比例积分微分 97 应用软件是用户根据要解决的控制问题而编写的各种程序（V）.98 D/A转换的方式可分为并行转换和串行转换方式。（V）99 异步通信常用于并行通道。（X）100 查询I/O方式常用于中断控制中。（X）

在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（X）102 同步通信常用于并行通信。（X）103无条件I/O方式常用于中断控制中。（X）104 数控铣床属于轮廓控制系统（V）.105采样就是用采样开关将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散数字信号的过程（X）.106采样周期越大，所得到的数字信号越准确（X）107中断控制I/O方式的效率高于直接程序控制方式（V）108 MCS-51单片机具有（A）CPU。A 8 位 B 16 位 C 32 位 D 64位 100 PLC使用的场合是（C）.A 办公室环境 B 家用电器 C 逻辑控制的工业现场的控制 D 以上都不对 110 8位D/A转换器的分辨率为（A）A 8位 B 1/8 C 8 D 不确定

计算机控制方式中，最普通的一种是（）控制方式。A 操作指导 B 直接数字 C 分级计算机 D 监督计算机

112（A）是将输入的指令信号与系统德反馈信号进行比较，以获得输出与输入之间的偏差信号的环节。A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节

113（B）主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理，以控制执行元件按照要求动作.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节

114（C）的作用是按照控制信号的要求，将输入的各种形式的能量转化为机械能，驱动被控对象工作.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节 115（D）是直接完成系统目的的主体.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D 被控对象

116（D）能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置.A 比较环节 B控制器 C 执行环节 D检测环节 117（A）执行元件能将电能转换为电磁力 A电磁式 B液压式 C气压式 D压电式 118（B）执行元件能将电能转换为液体压力 A电磁式 B液压式 C气压式 D压电式 119（C）执行元件能将电能转换为气体压力 A电磁式 B液压式 C气压式 D压电式 120 下列执行元件属于电磁式执行元件的是（C）A 液压马达 B液压缸 C 步进电机 D气压缸 121（A）主要用在负载较大的大型伺服系统中

A液压伺服马达 B直流伺服电动机 C 交流伺服电动机 D步进电机

122（A）是在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩

A 电枢电压控制 B励磁电压控制 C励磁电流控制 D励磁强度控制

123半闭环控制的伺服系统主要采用（A）传感器。A 角位移 B 直线位移 C 直线感应器 D以上都不对 124（A）电动机又称为电脉冲马达。A 步进 B直流伺服 C交流伺服 D三相异步 125 变频调速器又称为（A）

A VVVF B VVFC CVF D VVF 126 把交流电变为固定直流电的装置称为(A)A 整流器 B逆变器 C 斩波器 D调压器 127 把固定直流电变成固定的交流电的装置为(B)A 整流器 B逆变器 C 斩波器 D调压器

消除或抑制由于电场耦合引起的干扰的屏蔽称为（A）A 电场屏蔽 B 磁场屏蔽 C 电磁场屏蔽 D以上都不对 129（C）隔离只适用于开关量的传输。

A光电隔离 B 变压器隔离 C 继电器隔离 D三者均可 130 产生干扰信号的设备称为（B）

A干扰源 B 传播途径 C 接受载体 D磁场

干扰形成的三个要素：干扰源、传播途径和接收载体，其中缺少一个要素也可以产生干扰.(X)132 下列哪个不是干扰形成的要素（D）A 干扰源 B传播途径 C接收载体 D 电动机

通信功能是实现DNC, FMC, FMS的必备条件（V）

134（B）是一种无人驾驶，以许的蓄电瓶驱动的物料搬运设备，其行使路线和停靠位置是可编程的。A RGV B AGV C FAL D MC 135 高硬度材料适合用（D）法去毛刺。A机械法 B 振动法 C 热能法 D 电化学法 136（A）是指柔性制造单元

A FMC B FMS C FML D CIMS 137（B）是指柔性制造系统.A FMC B FMS C FML D CIMS 138（C）是指柔性制造线

A FMC B FMS C FML D CIMS 139（C）是指柔性装配线.A FMC B FMS C FAL D CIMS 140（D）计算机集成制造系统.A FMC B FMS C FML D CIMS 141 电动机机械特性越硬，电动机的负载能力越强。(V)142 电动机机械特性越硬，电动机的负载能力越弱.(X)143 电动机机械特性越软，电动机的负载能力越强。(X)144 电动机机械特性越软，电动机的负载能力越弱。(V)145 励磁磁场控制就是通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度，从而控制电动机的转速何输出转矩。(V)146 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

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 148 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：内循环式、外循环螺旋槽式和(A)A.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

某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(C)A.100mm B.20mm C.10mm D.0.1mm 150 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 151 齿轮传动间隙的调整方法中，齿侧间隙可以自动补偿的是方法(C)。A、偏心套调整法 B、轴向垫片调整法 C、双向薄齿轮错齿调整法

152 已知谐波齿轮传动的柔轮齿数Z1=200, 刚轮齿数Z2=202，波发生器的转速nH=600r/min。刚轮固定时柔轮的转速为(A)r/min。A、6 B、1 C、3 D、4 153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 154 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 155 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

Part2 1.()直流电动机反接制动，当电动机转速降低至接近零时应立即断开电源。Y 2.()有感生电动势就一定有感生电流。N 3.()微机比大型机的通用性好。Y 4.()斩波器中的绝缘栅双极晶体管工作在开关状态。Y 5.()因为感生电流的磁通总是阻碍原磁通的变化，所以感生磁通永远与原磁通方向相反。N 6.()PLC可编程序控制器输入部分是收集被控制设备的信息或操作指令。Y 7.()磁路和电路一样，也有开路状态。N 8.()弹性联轴器具有缓冲、减震的作用。Y 9.()晶闸管斩波器的作用是把可调的直流电压变为固定的直流电压。N 10.()有静差调速系统是依靠偏差进行调节；无静差调速系统是依靠偏差的积累进行调节的。Y 11.()双闭环调速系统包括电流环和速度环。电流环为外环，速度环为内环，两环是串联的，又称双环串级调速。N 12.()微机用于工业控制时又称可编程控制器。N 13.()微机的应用使仪表向数字化、智能化的方向发展。Y 14.()自动线分为全自动生产线和半自动生产线两大类。Y 15.()产生爬行的区域是动静摩擦转变的非线性区，非线性区越宽，越容易产生爬行。Y

16、()根据晶闸管的特性，改变参考电压Ug的大小，就可以改变晶闸管触发角的大小，从而使整流电

压Ud变化，进而改变电动机转速。Y

17、()单闭环转速负反馈调速系统在启动和堵转时电流会超过允许值，因此不需要额外设置截流反馈装置。N

18、()步进电动机的矩频特性表明输出转矩随脉冲频率升高而升高。N

19、()脉宽调制器主要作用是讲脉冲宽度可以调节的脉冲电压转换为模拟电压。N 20、()交流伺服电动机的转子电阻做的比较大，目的是使转子在转动时产生制动转矩。Y

21、()直流伺服电动机的结构、原理与他励直流电动机相似。Y

22、()交流伺服电动机和测速发电机的结构相似，且都是伺服电机。N

23、()矢量控制系统是对定子电流的空间矢量进行坐标变换的控制系统。N

24、()对于伺服驱动系统，一般需要有状态反馈环节，反馈电路属于功率驱动接口。Y

25、()在输出通道的隔离中，最常用的是光电隔离技术。Y

26、（）机电一体化系统设计中，机电产品必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可由单独的控制电机、传动件和执行机构组成的若干系统来完成，由计算机来协调与控制。Y

27、（）按照功能划分，FMS可以分为加工系统和信息系统两大部分。Y

28、（）从概念的外延来看，机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化产品两个方面。Y

29、（）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。Y 30、（）柔性制造系统（FMS）是指可变的、自动化程度较高的制造系统。Y

31、（）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。Y

32、（）摩擦系数最小时对应的移动速度称为临界速度VK，当主动件的移动速度大于临界速度VK时，进给系统就容易产生爬行现象。Y

33、（）对于系统闭环内的间隙，在控制系统有效控制范围内对系统精度、稳定性影响较大，但反馈通道上的间隙要比前向通道上的间隙对系统影响较小。N

34、（）机电一体化机械系统中的机械传动装置，已不仅仅是用来作运动转换和力或力矩变换的变换器，已成为伺服系统的重要组成部分，要根据伺服控制的要求来进行设计和选择。所以在一般情况下，应尽可能缩短传动链，而不是取消传动链。Y

35、（）机电一体化机械系统，一般要求机械传动系统最低固有频率WOI≥300rad／s，其他机械系统WOI≥600rad／s。Y

36、（）磁轴承是高速轴承，但最高转速不能超过6000r/min。N

37、（）滚珠丝杠副只能将旋转运动转变为直线运动。N

38、（）在传动系统中，计算转动惯量时，可以直接将各轴的转动惯量值加起来作为等效转动惯量来设计系统。N

39、（）塑料导轨软带中最成功、性能最好的是聚四氟乙烯导轨软带。Y 40、（）负载角加速度最大原则表明了：齿轮传动比的最佳值就是将 换算到电动机轴上的转动惯量正好等于电动机转子的转动惯量，此时电动机的输出转距一半用于加速 电机转子，一半用于加速 负载，达到了惯量负载和转距的最佳匹配。Y

41、（）贴塑滑动导轨由于其动静摩擦因数的差值较大，故无法消除爬行现象。N

42、（）对于传动线路间隙的消除，常采用的方法是先用机械消除方法解决大部分间隙与误差，然后对机械消除不了的间隙与误差进行软件补偿。Y

43、（）将传感器测量的被测对象信号输入到单片机数据总线的通道为后向通道。后向通道在单片机一侧有三种类型：数据总线、并行I/O口和定时/计数器口。N

44、（）静压导轨是在两个相对运动的导轨面间通入压力油或压缩空气，使运动件浮起，以保证两导轨面间处于液体或气体摩擦状态下工作。Y

45、（）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。N

46、（）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。Y

47、（）加工中心配置有刀库和自动换刀装置，所以能在一台机床上完成车、铣、镗、钻、铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。Y

48、（）电火花加工设备属于数控机床的范畴，电火花加工是在一定的液体介质中，利用脉冲放电对导体材料的电蚀现象来蚀除材料，从而使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定技术要求的一种加工方法。Y

49、（）采样/保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。这种讲法是错误的。N 50、（）将传感器测量的被测对象信号输入到单片机数据总线的通道为后向通道。后向通道在单片机一侧有三种类型：数据总线、并行I/O口和定时/计数器口。N

51、（）机电一体化控制系统的设计思路必须考虑两个权衡，即专用与通用的权衡，硬件与软件的权衡。Y

52、（）选择机电一体化控制系统的微型计算机，从控制的角度出发，应能满足具有较完善的中断系统、足够的存储容量、完善的I/O通道和实时时钟等要求。Y

53、（）单片机的最小应用系统是指用一片单片机，加上晶振电路、复位电路、电源与外设驱动电路组配成的控制系统。Y

54、（）工业控制计算机并不包含单片机和可编程序控制器，仅指定8086/8088系列的PC机。N

55、（）使用ADC0809时，启动某一通道使其开始A/D转换，常使用MOVX @ DPTR，A，而不单独设置命令字。Y

56、（）机电一体化系统的控制程序是应用软件的核心，是基于控制理论的控制算法的具体实现。N

57、（）机电一体化控制系统的一般设计步骤应为：确定系统整体控制方案；确定控制算法；选用微型计算机；系统总体设计；软件设计等。Y

58、（）机电一体化技术已从早期的机械电子化转变为机械微电子化和机械计算机化。即微型计算机已成为整个机电一体化系统的核心。Y

59、（）由于单片机总线的驱动能力有限，外围芯片工作时又有一个输入电流，过多的外围芯片可能会加重总线负载，故在单片机的总线与外围扩展芯片之间需通过驱动器连接。Y 60、（）数据传送DMA是直接存储器存取，即外设与内存间直接进行数据交换（DMA）而不通过CPU。Y 61、（）工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC）、总线工控机等类型。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD总线工控机、IBM-PC总线工控机、Multibus工控机等。Y 62、（）在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。N 63、（）缓冲器主要是是用于把一些需要输入或输出的数据由于CPU或外设来不及处理的数据传送到缓冲器保存起来.Y 64、（）单片机属于通用型微机。Y 65、（）共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。Y 66、（）传感器一般是由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成，传感器只完成被测参数到非电量的基本转换。N 67、（）屏蔽是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干 扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传 输。Y 68、（）模拟式传感器信号处理过程包括:将非电物理量转换成电量，并经放大、滤波等一系列处理后，需经模/数变换将模拟量变成数字量，才能送入计算机系统。Y 69、（）模/数转换过程包括信号的采样/保持、多路转换（多传感器输入时）、A/D处理等过程。Y 70、（）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。Y

71、（）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。Y 72、（）传感器灵敏度指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。Y 73、（）两种不同材料组成的热电偶，其接点温度为T1和T2，两者之间的热电势E（1，2）等于热电偶在连接点温度为T1和T3的电势与T3和T2的电势之和。即E(1,2)=E(1,3)+E(3,2)。Y 74、（）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。N 75、（）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。Y 76、（）在永磁式直流伺服电动机中，磁极采用永磁材料制成，充磁后即可产生恒定磁场。Y 77、（）变频调速时，磁通量增强，引起铁心饱和，励磁电流急剧增加，电动机绕组发热，可能导致烧毁电动机。Y 78、（）自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，“柔性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性。N 79、（）干扰信号有周期性干扰和随机性干扰两类，随机性干扰信号可以采用积分时间为20ms整数倍的双积分型A／D转换器，可有效地消除其影响。Y 80、（）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。N 81、（）市场上提供的国产TTL脉冲分配器是一种软件分配器。N 82、（）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。N 83、（）闭环伺服系统数控机床不直接测量机床工作台的位移量。N 84、（）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。Y

85、（）步进电机步距角越小，意味着它所能达到的位置精度越高。Y 86、（）直流伺服电机目前常用 PWM 调速驱动系统和 可控硅直流 调速驱动系统两种方式。Y 87、（）环形分配模块程序55H地址的高4位存放 x电机的状态、低4位存放 Y电机的状态。N 88、（）伺服控制技术是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动力输出的自动控制技术。Y 89、（）伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。Y 90、（）交流伺服电动机主要由主磁极、电枢、电刷及换向片结构组成。N 91、（）对直流伺服电动机，采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。Y 92、（）对直流伺服电动机，采用励磁磁场控制方式时，由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。由于电枢电流不允许超过额定值，因而随着磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降，输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式.Y 93、（）三相异步换向器电动机是以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机。N 94、（）晶闸管调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制，将直流电压断续加到负载（电机）上，利用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。Y 95、（）SPWM是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。Y

96、（）逆变器是把固定的直流电变成固定或可调的交流电的 DC/AC变流器。Y 97、（）如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如A→ AB→ B→ BC→C → CA→„Y

98、（）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。Y 99、（）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。N 100、（）对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。Y Part3

1、检测环节的功能是什么？

答：检测环节是机电一体化系统的一个重要组成部分，其是利用传感器对机电一体化系统的自身和外界环境参数进行检测，将其转换成系统可识别的电信号传递给控制装置。

2、温度传感器的作用是途径？有哪些类型（列出3种以上）？ 答：温度传感器是能够将温度转换为电信号的传感器。

主要类型有：双金属传感器、热敏电阻、热电偶、金属测温电阻、红外温度传感器等。

3、机电一体化系统中传动机构的作用是什么？

答：实现机械运动形式、运动速度、动力大小、行程和方向的变换并进行动力的传递。

4、同步带传动的特点是什么？

答：同步带具有传动比准确、传动效率高、噪声低、传动平稳、能高速传动、维护保养方便。制造和安装精度要求高。

5、简述机电一体化包含的主要技术。

答：机电一体化主要包含了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术及软件编程技术等。

6、简述感应同步器的应用特点。答：感应同步器是利用电磁感应原理把两个平面绕组间的位移量转换成电信号的一种位移传感器。按测量机械位移的对象不同可分为直线型和圆盘型两类，分别用来检测直线位移和角位移。由于它成本低，受环境温度影响小，测量精度高，且为非接触测量，所以在位移检测中得到广泛应用，特别是在各种机床的位移数字显示、自动定位和数控系统中。

7、简述数控机床的基本组成。

答：数控机床的基本组成部分有:机床本体、输入/输出设备、驱动装置、检测装置、辅助控制装置、计算机数控装置等。

8、说明控制系统信息输入、输出方式并简述其特点、用途？ 答：1）、并行输入输出方式，特点： 传输速度快，传输信号线路多，适用于近距离传送。一次可以输入或输出多个信号。机电一体化系统中的方式选择、位置、压力等开关量信号适合并行输入输出，一般可同时完成电平转换，隔离，锁存，缓冲，功放等技术处理

2）、串行输入输出方式，特点： 输送速度慢，使用线路少，适合于远距离传送。一般用于程序的传递，统计数据的传递等

9、检测环节的功能是什么？按被检测物理量分为哪几种？说明下图所示是什么检测装置及其作用

答：检测环节的功能：

利用传感器对系统自身和外界环境参数进行检测并转换为控制系统能识别的信号传递给控制系统。根据被测量特性的不同为分：

1.运动学检测系统，对位移、速度、加速度、振动等进行检测。

2.力学参数检测系统，对拉力、压力、应力、力矩等进行检测。

3.其它物理量检测，对温度、湿度、声音、图像等进行检测。

10、图示为感应同步器鉴相式测量系统在机床上的应用。用以测量机床工作台的位置信息。

读以下各图，分别说明是哪种传动机构及主要特点。并计算：（c）中，齿轮齿数为20，齿条齿距10mm，求：若齿轮转速为10转/min，齿条的速度。

答：上图都是齿轮传动及其变形。传动比准确。

其中：a为标准直齿轮传动，传动比固定，输入轴与输出轴平行，两轴间距由齿轮直径决定。属于刚性传动。不适合较大间距的传动。且不能改变转动的方向

b为齿型带传动，传动比固定，输入轴与输出轴平行，两轴间距由皮带长度和齿轮直径共同决定。在负载过载时皮带能起到一定的保护作用。适合于主动、从动轴距较大时的传动。

c为齿轮齿条传动。传动比固定，能将转动变为直线运动，或将直线运动改变为转动。

齿条速度为：10X20X0.01＝2米/min

11、说明嵌入式系统的定义。

答：嵌入式系统的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

12、什么是传感元件？

答：传感元件是在传感器中将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电信号的装置部分。

13、说明总线的定义。

答：总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

14、什么是SPWM？

答：SPWM（正弦波脉宽调制）是在PWM的基础上改变了调制脉冲的方式，将脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。

15、什么是伺服系统，其主要任务是什么？ 答：伺服系统(Feed Servo System)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。

16、简述目前工控机的主要类别。

答：目前工控机的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。

17、液压系统主要由哪几部分组成，并简述每部分的作用。答：液压系统主要由以下4部分组成: ① 能源装置—把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。

② 执行元件—把油液的液压能转换成机械能的元件。有作直线运动的液压缸，或作回转运动的液压马达。

③ 控制调节元件—对系统中油液压力、流量或油液流动方向进行控制或调节的元件。④ 辅助元件—上述三部分以外的其他元件，例如油箱、过滤器、油管等。它们对保证系统正常工作有重要作用。

18、根据干扰的耦合模式可将电磁干扰分为几种类型？ 答：按干扰的耦合模式分类，电磁干扰分为以下5种类型。(1)静电干扰

(2)磁场耦合干扰

(3)漏电耦合干扰(4)共阻抗干扰

(5)电磁辐射干扰

19、传感器由哪几部分组成的？并说明每部分的功能。并根据下图说明电涡流传感器的应用原理。

答：传感器一般由敏感元件、传感元件和测量转换电路三部分组成。

(1)敏感元件：敏感元件是传感器中能直接感受被测量的部分，即直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量。

(2)传感元件：传感元件是传感器中将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。

(3)测量转换电路：测量转换电路将电量参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号。

如图所示的安全监测，就是利用电涡流传感器的电涡流探头接触到金属物体后，由于探头里的电涡流线圈产生的交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，从而反作用于探头，发出声音报警。

20什么是铰链四杆机构，铰链四杆机构有哪三种基本形式？读懂以下3幅图，分别说明属于哪种铰链四杆机构及原因

答：各构件之间均以转动副相连的四杆机构称为铰链四杆机构。根据铰链四杆机构中两连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构有三种基本形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和摇杆机构。

（1）图的雷达天线机构是曲柄摇杆机构的应用，两个连架杆AB为曲柄（相对于机架能作360°整周回转），CD为摇杆（只能在一定角度小于360°的范围内作往复摇摆运动）

（2）图的惯性筛机构是双曲柄机构的应用，两连架杆均是曲柄的铰链四杆机构。

5.机电一体化复习资料 篇五

1.机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。其包含的技术：（1）检测传感技术（2）信息处理技术（3）自动控制技术（4）伺服驱动技术（5）精密机械技术（6）系统总体技术

2.机电一体化系统由机械系统（机构）信息处理技术（计算机）动力系统（动力源）传感检测系统（传感器）执行元件系统（如动力机）五个子系统组成。

3.伺服系统：全闭环（通过传感器直接检测目标运动进行反馈控制的系统）、半闭环、开环。

4.广义的接口功能有两种：一是变换调整；另一种是输入/输出。

5.（1）机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、融合法、组合法。其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长设计出最佳的机电一体化系统（产品）。（2）机电一体化系统的设计类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计。

复习题：一.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？

1.控制器【控制（信息存储、处理、传送）】2.检测传感器【计测（信息收集与交换）】3.执行元件【驱动（操作）】4动力源【提供动力（能量）】5.机构【构造】

二.工业三要素指的是什么？P7物质、能量和信息。

三.机电一体化必须具有以下三大目的功能1.变换（加工、处理）功能2.传递（移动、输送）功能3.存储（保持、和蓄、记录）功能。

第二章

1.机电一体化系统的机械系统除要求其具有较高的精度外还应具有良好的动态响应特性。就是说响应要快，稳定性要好。

2.机械系统一般由减速系统、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等各种线性传动部件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件、导向支撑部件、旋转支撑部件、轴系及机架或箱体等组成。

3.传动机构不断适应新的技术要求（1）精密化（2）高速化（3）小型轻量化。

4.根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，基本传动形式有四种类型：（1）螺母固定、丝杠转动并移动（2）丝杠转动，螺母移动（应用最多）（3）螺母转动，丝杠移动（4）丝杠固定，螺母转动并移动。

5.滚珠丝杠与滑动丝杠的区别是.滚珠丝杠无自锁。

5.P36与滑动丝杠相比,滚珠丝杠副除上述优点外,还是有轴向刚度高(通过适当预紧可消除丝杠与螺母之间的轴向间隙)运动平稳,传动精度高,不易磨损,使用寿命长等优点,但由于不能自锁,具有传动可逆性，在用做升降机传动机构时需要采取制动措施。

6.滚珠的循环方式：内循环和外循环

内循环的优点：滚珠循环的回路矩，流畅性好，效率高，螺母的径向尺寸较小，其不足是反向器加工困难，装配调整也不方便———反向器式 P27

外循环：1）螺旋槽式 2）插管式：结构简单，容易制造但是径向尺寸较大，弯管端部用做挡珠器比较容易磨损。3）端盖式

7.滚珠丝杠副的主要尺寸参数：公称直径d0 基本导程Ph 行程（）

导程Ph（或螺矩t）指滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转()弧度时的行程（或螺母上基准点的思向位移）

公称导程Ph0通常指用做尺寸标识的导程值P28

8滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧

滚珠丝杠副在此负载时，滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形，换向时其轴向间隙会引起空回，这种空回是非连续性既影响传动精度又影响系统的稳定性，单螺母丝杠副的间隙消除相当困难，实际应用中常采用以下几种预紧调整方法：

1）双螺母螺纹预紧调整方式，特点：结构简单刚性好，预紧可靠，使用中调整方便，但不能精度定量地进行调整

2）双螺母垫片预紧调整式，特点：可实现定量调整可进行精密微调使用中调整较方便。调整公式：=n*t1/Z1-n*t2/Z2n齿数t导程

3）比螺母垫片挏预紧式，特点：结构简单，刚性高，预紧可靠但使用中调整不方便

4）弹簧式自动预紧调整式：特点：能消除使用过程中因磨损或弹性变形产生的间隙，但其结构复杂，轴向刚度低，适合用于轻载场合。

5）单螺母变位导程预紧式和螺母滚珠过盈预紧式

9.滚珠丝杠副支承方式的选择：

1）单推—单推式：特点：轴向刚度高，预拉伸安装时预紧力较大，但寿命比双推—双推式低

2）双推—双推式：适合于高刚度，高转速，高精度的精密丝杠传动系统

3）双推—简支式：双推端可预伸拉安装，预紧力小，轴承寿命较高，适用于中速，传动精度 的长丝杠传动系统

4）双推—自由式：轴的刚度和承载能力低，多用于轻载，低速的垂直安装的丝杠传动系统P3810．个传动比的最佳分配原则：（1）重量最轻原则对于小功率传动系统是各级传动i1=i2=i3=……=（）即可使传动装置的重量最轻。对于大功率各级传动比一般应以“先大后小”的原则处理。（2）输出轴转角误差最小原则：为了提供机电一体化系统传递运动精度，各级传动比应按先小后大的原则分配，以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误对输出转角精度的影响。（3）等效转动惯量最小原则利用该原则所设计的齿轮传动系统换算到电动机轴上的等效转动惯量最小.（公式：）

11.导轨副的组成：承导件和运动件组成。按接触面的摩擦性质可分：滑动导轨，滚动导轨，流体介质摩擦导轨。按其结构特点：开式导轨和闭式导轨。

12.常见的导轨副截面形式P54组合形式：双三角形、矩形和矩形组合、三角形和矩形组合、三角形和平面组合、燕尾形导轨及其组合。（1）三角形导轨（2）矩形导轨（3）燕尾形导轨（4）圆形导轨

13.导轨副间隙地调整P57为了保证导轨正常工作 导轨滑动表面之间应保持适当的间隙。(1)压板（2）镶条法。

第三章

1.什么是执行元件：该元件是处于机电一体化系统的机械系统与微电子控制系统的接点部位的能量转换部件，它能在微电子控制系统的控制下将各种形式的输入能量转换为机械能。

2.对执行元件的基本要求：（1）惯量小、动力大（2）体积小重量轻（3）便于维修安装（4）易于微机控制。

执行元件种类：电动式，液动式，全动式。

3.对控制用电机的基本要求：（1）性能密度大（2）快速性好，即加速转矩大，频响特性好。（3）位置控制精度高，调速范围宽，低速运行平稳无爬行现象，分辨率高振动噪声小

（4）适应起停频繁的工作要求（5）可靠性高寿命长。

4.三种电机的比功率：在额定输出功率相同的条件下，比功率（），交流伺服电机得比功

率最高，直流伺服电机次之步进电机最低。电机：动力用电动机、控制用电动机。

5.DC AC的调整方法：直流伺服电机为直流供电，为调节电动机转速和方向，需要对其直u流电压的大小和方向进行控制。目前常用晶体管脉宽调理驱动和晶闸管直流调速驱动两种方式。（PWM）脉宽调制

交流电动机的矢量控制是交流伺服系统的关键，可以利用微处理器和计算机数控（CNC）对交流电动机作磁场的矢量控制，从而获得对交流电动机的最佳控制。

6.AC磁场的矢量图

7.交流伺服电机的控制方法：(幅值,相位,幅相)控制

8.P103步进电机又称脉冲电机,它是将脉冲信号转换或机械角位移的执行元件

9.步距角:转子沿（顺）逆时针方向一步步地转动，每步转过的角度（转子脉冲转过的角度）。相：定子有个均匀分布的磁极，每两个相对磁极组成一相。拍：从一相通电接到另一相通电称一拍。单拍：励磁绕组依次单独通电运行。双拍：两相励磁绕组同时通电。

10.步进电机的步距角越小,意味着它所能达到的位置精度越高,通常的步距角是1.5度或0.75度

步距角的大小,=360度 /(zm)Z：齿数 m：相*单或双拍，转速v=60f/mz 步距角大小与通电方式和转子齿数有关。

11.步进电机的运行特性：1分辨率，2静态特性，3动态特性

12.负载转动惯量与启动频率的关系：随着负载的增加，起动频率也会降低

13.步进电机的驱动与控制，只要控制输入电脉冲的数量及频率就可精确控制步进电机的转角及转速

14.细分驱动的特点，这种得一个步距角细分面若干步的驱动方法称为细分驱动特点：在不改动电机结构参数的情况下能使步进电机角减小，能使步进电机运行平稳，提高匀速性，并能减弱或消除振荡，但细分后的步距角精度不高，功率放大红色动电路也相应复杂。

15。无累积误差

第四章

1.专用与通用的抉择：专用控制系统适合于大批量生产机电一体化产品。对于多品种中小批量生产的机电一体化产品来说，由于还在不断改进，结构还不十分稳定，特别是对现有设备进行改造时采用通用控制系统比较合理。

2.硬件与软件的权衡：动算与判断处理等，适宜用软件来实现，而在大多数情况下，对于某种功能来说，既可用硬件来实现又可用软件来实现

3.总线类型：由数据总线，地址总线，控制总线。

总线的组成:

4.8086有两种工作模式：最大（MN/MX接地）和最小（MN/MX接+5V电压）工作模式。

5.读图4.7（1）8086最高访问20位，有16个拐角，分时发出一次16一次锁存4寻址空间64K。（2）74LS374为地址锁存器 两片74LS245收发器作为16位数据驱动器。

6.RAM ROM的区别：RAM存取速度快，随机存储器。ROM只读存储器。

7.总线驱动的作用：当总线上所挂芯片的数目较多时，必须加总线驱动器来提高总线的驱动

能力，否则将使系统的可靠性大大降低，甚至不能正常工作。

8.I/O接口硬件电路的组成：主要由地址译码器，I/O读码译码和I/O接口芯片组成。

9.I/O寻址方法（p152）由指定控制字来规定各端口的工作状态，将此控制字送入控制寄存器后，即可规定各端口的输入输出。

10.实现片选的方法（1）逻辑电路法（2）译码器

11.LED显示方法：动态和静态两种。当显示位数很少时采用静态法，当显示所需的I/O太多一般采用动态显示法。（动态显示就是一位一位地轮流点亮各位显示器）

12.CPU外部连接光电隔离电路及作用

为了防止强电干扰以及他干扰信号通过I/O控制电路进入计算机影响其工作，通常的办法是首先采用滤波吸收，抑制干扰信号的产生，然后采用光电隔离的办法，使微机与强电部件不共地。阻断干扰信号的传导，光电隔离电路主要由光电耦合器的光电转换元件组成。作用：1）可将输入与输出央两部分电路的地线分开，各自使用一套电源供电。2）可以进行电平转换3)提高驱动能力

12。PLC可编程逻辑控制器P172

13。检测传感器的分类与基本要求

传感器是将被检测对象的各种物理变化量变为电信号的一种变换器

传感器按输出性能分为：开关型，模拟型，数字型

14。校准：用户在使用前或在使用过程中或搁置一段时间后再使用时必须对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正。以保证其测量精度这个测的过程就是校准

第五章

机电一体化系统操作过程的控制目的有两个，其一些根据操作条件的变化制定最佳操作方案，其二是对操作过程进行自动检测和自动控制，提高控制性能，实现规定的目的功能

第七章

P.I.D调节是指(P表示比例,I表示积分,D表示微分)

PID调节器控制作用三种基本形式:比例作用,积分作用,微分作用.P调节缺点：存在误差，干扰较大，惯性也较大的系统不宜采用单纯的比例调节器。I调节：可以减少或消除误差，但积分调节反应慢。

PI调节：比例积分调节克服了单纯比例环节有调节误差的缺点又避免了积分环节反应慢的弱点，既改善系统的稳定性能又改善其动态性能。

PID调节：不但能改善系统稳定性能也能改善起动态性能，噪声大或响应快的系统不适用。

第八章

数控机电一体化改选考虑什么?

6.机电一体化练习题1 篇六

1、什么是机电一体化？

2、什么是机电一体化的变参数设计？

3、机电一体化技术与传统机电技术的区别。

4、试分析机电一体化技术的组成及相关关系。

5、一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？

6、试简述机电一体化系统的设计方法。

7、机电一体化系统（产品）开发的类型。

8、机电一体化的智能化趋势体现在哪些方面。

9、机电一体化的发展趋势体现在哪些方面。

10、机电一体化系统中的接口的作用。

11、为什么说机电一体化技术是其它技术发展的基础？举例说明。1-

12、试分析机电一体化系统设计与传统的机电产品设计的区别。

13、试简述机电一体化技术与并行工程的区别。

14、机电一体化技术与自动控制技术的区别。

15、试分析家用洗衣机脱水系统的工作原理，如何体现机电一体化技术的。1-

16、机电一体化技术与计算机应用技术的区别。

17、试简述机电一体化系统的设计步骤。

18、试分析机电一体化技术在打印机中的应用。

19、如何保证机电一体化系统的高性能？

7.机电一体化系统复习题 篇七

1 接口的定义与接口的方式

(1) 机电一体化系统是由各个不同的要素以及子系统所组成的, 是一个不可分割的整体, 各要素以及各个子系统间需要顺利进行能量与物质以及信息的交换与传递。故各个子系统与各个要素需要有联系的条件在系统的相连处, 从而可以满足系统正常工作需求实现相互之间的信息以及能量与物质的交换和传递。其中所不同子系统以及要素的转换与连接的部分可以成为接口。

(2) 机电一体化系统的接口方式分间接接口与直接接口两种方式。 (1) 所谓间接式接口指借助相应的子系统与要素以及中间系统各个接口部分进行连接的方式。此类型接口尤其在机电一体化系统中应用更为广泛。此接口不仅能对数据以及信息进行处理, 还可以对信息以及数据进行传递。以便能使各个子系统形成一个不可分割的有机整体。它可以是一台设备, 还可以是具备一定功能的部件。另外接口也能是计算机程序。接口程序主要连接计算机的各个子程序。从广义上说, 接口系统导出都有。所构成的每一个输出以及输入口作为它的接口。如果系统由多个子系统以及许多要素构成, 就可以把每个子系统以及要素看做是个子系统间以及前后两个要素的接口。 (2) 直接式接口。利用子系统或要素本身具有接口性能的那一部分进行连接, 这种连接方式的接口称为直接式接口。直接式接口只能传递信息而不能进行信息转换。例如:电气连接中的插座、插头、电缆等;机械连接中的铆钉、销、螺钉等都是直接接口方式。

2 微机系统的接口技术

(1) 计算机接口通常指所有的外部设备与中央处理器相互连接的部分器件与电路。它是外部设备与计算机进行信息交换的一个桥梁, 又是构成计算机系统的重要的逻辑的部件。严格地说, 接口也包括计算机的存储器接口, 使其将程序、原始数据、计算机处理结果送到输出设备, 以便显示、打印和实现各种控制。计算机的输入设备和输出设备均通过计算机接口交换信息。在微型计算机与外部设备间的接口中, 数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器分别对应于数据端口、状态端口和控制端口。为了便于访问, 每个寄存器都设有端口地址。C PU通过对IP接口的端口地址的寻址, 来与外设交换信息。微型计算机就是采用这种传递方式实现输入/输出。CPU都要通过接口才能与外设连接, 加上驱动接口所需的软件, 构成了计算机系统的接口技术。

(2) 计算机系统的接口, 按功能可分为通用接口和专用接口两大类。

(1) 计算机系统的通用接口。通用接口适用于大部分外设, 可分为串行接口和并行接口两种。在串行接口中, CPU与接口之间的数据是并行传送的, 而接口与外设之间的数据则是一位接一位串行传送的。在并行接口中, 可同时从接口输入与输出一个字节的信息 (即一个8位二进制数) 。在机电一体化系统中, 使用最普遍的通用接口是可编程接口PPI, 如可编程并行接口芯片8255A。PPI的输入/输出动作由微机的程序控制, 传感器、执行元件与微机之间通过转换接口电路与PPI相连, 信息的输入/输出非常方便。

(2) 计算机系统专用的接口。此类接口知识用于某微处理器以及某台外设。例如:面向外设的接口有可编程的CRT控制器827 5以及可编程的软盘控制器82 71等, 面向微机的可编程计数器等一般都是用来对中央处理器的功能进行加强。此外, 在实时控制系统中专为某个被控制对象而设计的接口, 也属于专用接口范畴。

(3) A/D转换扩展接口技术。A/D转换是微型机控制系统及检测系统的重要接口之一。在检测系统中, 当测量温度、压力、流量、重量、位置、成分、电压、位移、转速等未知参数时, A/D转换器的任务就是把传感器输出的电流或电压信号变换成数字量, 以便进行控制和计算。A/D转换器芯片种类繁多, 接输出的数字信号位数, 有4、8、10、12、16位等, 按转换原理分为逐次比较式、双积分式、量化反馈式和并行式等多种。

3 机电接口

开关信号的通道接口。在机电一体化系统控制中, 要经常对输入以及输出的信号进行处理。数字量包括指示灯的熄灭与明亮, 开关的断开和闭合, 继电器的释放以及吸合, 电动机的停止以及启动和阀门的关闭以及打开等。这些信号主要以二进制的逻辑“0”与“1”出现。在机电一体化的控制系统中, 对二进制数码中的每位都会作为一个状态存在, 作为控制的依据。

模拟信号输入接口。在机电一体化系统中, 反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号, 通常这些输出信号是模拟电压或电流信号 (如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等) 计算机要对被控对象进行控制, 必须获得反映系统运行的状态信号, 而计算机只能接受数字信号, 要达到获取信息的目的, 就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。而计算机只能输出数字信号, 并通过运算产生控制信号, 达到控制生产过程的目的, 应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号, 以便驱动相应的执行器, 达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。

4 结语

机电一体化系统是由各许多要素和各种不同的子系统组成的, 它是一个将机械、电子和信息等各种技术融合为一体的综合有机的整体, 各要素之间与各子系统之间必须能够顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换。因此, 在机电一体化系统中, 各要素与子系统相连处的接口技术是很重要的, 接口技术是实现相互间的物质、能量和信息的传递与交换, 以满足系统正常工作时的需要, 从而完成所要求的动作或功能。

摘要：文章对接口的方式以及定义进行了论述, 并对微机系统的接口技术进行阐述, 并对机电接口进行了分析, 介绍了模拟信号的输入接口与输出接口以及开关信号的通道接口。最后指出机电一体化系统是由各种子系统所构成的, 它是一个综合的有机整体, 需要各要素以及各子系统间能顺利进行物质与能量以及信息的交换和传递。

关键词：机电一体化,接口,技术

参考文献

[1]黄筱调.赵松单.机电一体化技术基础及应用[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[2]陈汝全.微机与单片机接口技术及应用[M].成都:成都电讯工程学院出版社, 2007.

[3]朱明程.数字系统现场集成技术[M].南京:东南大学出版社, 2008.

[4]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[5]郑萍.现代电气控制技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2007.

8.机电一体化系统复习题 篇八

一、现代机械的机电一体化目标

1.提高精度

机电一体化技术使机械传动部件减少,因而使由机械磨损、配合间隙及变形而引起的误差大为减小。同时,由于机电一体化技术采用电子技术实现自动检测和自动控制,校正和补偿由各种干扰因素造成的动态误差,从而达到单纯机械装备所不能实现的工作精度。

2.增强功能

现代高新技术的引入,使机械产品具有多种复合功能,成为机电一体化产品和系统的一个显著特点。

3.提高生产效率

机电一体化系统可以有效地减少生产准备时间和辅助时间,缩短新产品的开发周期,提高产品的合格率,减少操作人员,从而提高生产效率,降低生产成本。

4.节约能源,降低能耗

通过采用低能耗的驱动机构、最佳调节控制和提高能源利用率等措施,机电一体化产品和系统可以取得良好的节能效果。

5.提高安全性、可靠性

机电一体化系统通常具有自动检测、监控子系统,因而可以对各种故障和危险自动采取保护措施并及时修正参数,提高系统的安全可靠性。

6.改善操作性和实用性

机电一体化系统的各相关子系统的动作顺序和功能协调关系由控制系统决定。随着计算机技术和自动控制技术的发展,可以通过简便的人机界面操作,实现复杂的功能控制和良好的使用效果。

7.减轻劳动强度,改善劳动条件

减轻劳动强度包括繁重的体力劳动和复杂的脑力劳动。机电一体化系统能够由计算机完成设计制造和生产过程中极为复杂的人的智力活动和资料记忆查找工作,同时又能通过过程控制自动运行,从而替代人的紧张和单调重复操作以及在危险环境下的工作。

8.简化结构,减轻重量

机电一体化系统采用先进的电力电子器件和传动技术,替代老式笨重的电气控制和机械变速结构,由微处理器和集成电路等微电子元件和程序逻辑软件,完成过去靠机械传动链来实现的关联运动,从而使机电一体化产品和系统的体积小,结构简化,重量减轻。

9.降低价格

由于机械结构简化,材料消耗减少,制造成本降低,而且电子器件的价格下降迅速,因此机电一体化产品和系统的价格日趋低廉,而使用性能、维修性能日趋完善,使用寿命不断延长。

10.增强柔性应用功能

为了满足市场多样性的要求,机电一体化系统可以通过编制用户程序来实现机电产品工作方式的改变,适应各种用户对象及现场参数变化的需要。

二、机电一体化系统开发的设计思想

机电一体化的优势,在于它吸收了各相关学科之长并加以综合运用而取得整体优化效果。因此,在机电一体化系统开发的过程中,要特别强调技术融合、学科交叉的作用。机电一体化系统开发是一项多级别、多单元组成的系统工程。把系统的各单元有机地结合成系统后,各单元的功能不仅相互叠加,而且相互辅助、相互促进、相互提高,使整体的功能大于各单元功能的简单的和,即“整体大于部分的和”。

三、机电一体化系统设计方法

1.取代法

这种方法是用电气控制取代原传统中机械控制机构。这种方法是改造传统机械产品和开发新型产品常用的方法。例如,用电气调速控制系统取代机械式变速机构,用可编程序控制器或微型计算机来取代机械凸轮控制机构、插销板、步进开关、继电器等,以弥补机械技术的不足。这种方法不但能大大简化机械结构,而且可以提高系统的性能和质量。

2.整体设计法

这种方法主要用于全新产品和系统的开发。在设计时,完全从系统的整体目标考虑各子系统的设计,所以接口简单,甚至可能互融一体。在大规模集成电路和微机不断普及的今天,随着精密机械技术的发展,完全能够设计出将执行元件、运动机构、检测传感器、控制与机体等要素有机地融为一体的机电一体化新产品。

3.组合法

这种方法就是选用各种标准模块,像积木那样组合成各种机电一体化系统。例如,设计数控机床时,可以从系统整体的角度选择工业系列产品,诸如数控单元、伺服驱动单元、位置传感检测单元、主轴调速单元以及各种机械标准件或单元等,然后进行接口设计,将各单元有机的结合起来融为一体。在开发机电一体化系统时,利用此方法可以缩短设计与研制周期、节约工装设备费用,有利于生产管理、使用和维修。