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吉大 2018-2019学年第一学期期末复习题 《机电一体化设计基础》

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发表于 2019-3-8 18:01:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
2018-2019学年第一学期期末复习
# g2 ^# S& G* v《机电一体化设计基础》
3 {3 D" }. V. q( k2 A% @一、        选择
5 v) H  l% q+ H% M: ~. D, V2 Q/ C1.        采用脉宽调制(PWM)进行直流电机调速驱动,通过改变()来改变电枢回路的平均电压,从而实现直流电机的平滑调速。4 e! f7 `4 @6 k! c9 d
A.脉冲宽度              B.脉冲的频率
) a: N) E, F$ UC.脉冲的正负            D.其他参数
- c8 z8 F; A) |, c6 R- H2.步进电机转动后,其输出转矩随着工作频率增高而()。
, e8 g+ e7 p( Q  `' LA.上升                  B.下降. e; l) V% M' k% r$ @6 c5 X
C.不变                  D.其他/ p$ e4 k# F2 e0 @6 \
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()。' R9 S( g7 T6 V1 F
A.零接口                  B.被动接口
8 N9 W2 H& p! _  ?C.主动接口                D.智能接口
2 L5 Z' {  D! ~' d- m/ O! h4.喷漆机器人中的手部属于系统中的()。
; X7 W" o  r( L& G& a# fA.能源部分                B.测试传感器部分6 G1 e0 D6 z, {0 I0 R1 N; D
C.驱动部分                D.执行机构# G. s; J. ~" w* C5 r
5.通常,数控精密机床等设备,其私服系统的控制方式均采用()。
* W+ g" H! n$ U0 g
4 X  Z$ g  x% n0 i A.开环控制                B.闭环控制
- z1 Y5 P6 T# r/ D. B' RC.半闭环控制                D.混合控制
' t" t) ^( }5 ?, f% n, x% m6.数控机床进给系统的伺服电机属于()。
4 N/ ^0 `4 e0 `$ kA.能源部分                B.测试传感器部分; }. N2 F, d9 C' B# ~
C.驱动部分                D.执行机构
% o6 [# E" W% D- n' I! d/ n7.下列哪个是传感器的动特性()。0 U3 \6 t8 C" k+ x
A.量程                  B.线性度- u9 |/ f7 n( S& R
C.灵敏度                D.幅频特性
8 L9 x& c8 @. B" a8.在开环控制系统中,常采用()作为驱动原件。
* {$ ], J" D, a  YA.直流伺服电机          B.步进电机) a+ v# w  K* v) B# G6 R/ U! p- r
C.同步交流伺服电机      D.异步交流伺服电机
  K$ ?" R( A* R
; S1 D( E2 u# W9 f9.一下除了(),均是由硬件和软件组成。
: d9 P. Q- e, U& SA.计算机控制系统        B.PLC控制系统0 k5 L# O/ f# O) ~
C.嵌入式系统            D.继电器控制系统
1 w& c. ]0 N; i- K* w8 w2 N10.以下抑制电磁干扰的措施,除了(),其余都是从切断传播途径入手.
" t, n0 j( u2 Q' w0 w* NA.屏蔽                  B.隔离
, F( N4 E6 Y8 c, C( @! @C.滤波                  D.软件抗干扰
7 U/ f+ y' W  o9 |; S3 q9 V11.以下产品不属于机电一体化产品的是()。- I# n+ i; y& `3 ]
A.工业机器人            B.电子计算机$ X. R$ C7 ~+ H4 {* G
C.空调                  D.复印机
  n$ h% \; {" a) v! A, u- h6 k( B2 s8 P% J
12.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。/ o" j9 P0 b0 E1 p$ }9 h
A.最小等效转动惯量原则      B.输出轴的转角误差最小原则
/ C3 P. P9 H4 A2 S+ tC.重量最轻原则(小功率装置)D.重量最轻原则(大功率装置)# O- x* z: j  d; ]" M
/ y8 r. H, L/ R1 x
13.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()。
" C3 e0 U4 T' w5 \! \- d1 x6 Y# g* cA.控制电路            B.转换电路) o) h5 M3 o, y" P; P! o2 }7 t
C.放大电路            D.逆变电路
' p" R  f4 |, k/ K' R
6 X8 ~+ M( F$ W3 S14.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等距平行的刻线,刻线数为100线/mm。经过四倍细分后,计数脉冲为400,光栅位移是()mm。
: ?0 h( x7 ^* RA.1            B.2           C.3           4.D
6 m0 V1 c- \1 w  p0 M( ~+ N# }1 {# J15.幅频特性和相频特性是模拟传感器的()。
4 o4 z: R: s2 M6 `: p6 R. vA.静态特性指标            B.动态特性指标
! N& {/ i) ~5 s2 |C.输入特性参数            D.输出特性参数
) {7 w% E! `8 e0 c" U6 ^2 R+ |, P! _16. 某步进电机三相单三拍运行时步距角为6,三相六拍运行时步距角为()。
1 ^1 [  T+ r0 `( X* A0 n7 Y* CA.1                  B.32 P' ^: U& m6 f) {# g, L5 Y# E
C.6                  D.12) l# ^  [' c: w* M8 q! l7 y' ~! T
17 .PID控制中的P代表()。
2 c& _$ Q) C. M' ]" D  _* PA.比例                B.积分2 u8 D! U; A. M/ V. l
C.微分                D.其他
  O& N- Q/ F2 R% X' L18. 以下可以对交流伺服电机进行调速的方法是()。
6 Q) a! m5 q9 u/ n5 e8 HA.改变电压的大小        B.改变电动机的供电频率
: |; w3 f# X8 w; ZC.改变电压的相位        D.改变电动机转子绕组匝数$ A* T8 i6 w! g: T7 k3 q" E3 A
19. PWM控制中信号频率为()。
0 W6 D7 P3 Z3 nA.20Hz        B.44Hz
7 h- N$ i3 L# Q; g/ tC.50Hz        D.66Hz
  K, Z0 u/ w0 s1 R) n7 K+ O4 f  t20. 加速传感器的基本力学模型是()。
) E* y2 E: q6 ^; GA.阻尼-质量系统                 B.弹簧-质量系统; J: o7 g) \& [. Q0 J# k
C.弹簧-阻尼系统                 D.弹簧系统0 H' _2 u, L" @3 ~
21. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数()。
1 T7 R7 ?0 Y# \A.有关                B.无关9 C% E+ j* {$ D' v+ Q1 U
C.在一定级数内有关    D.不确定
0 |0 |8 _# w. P" H! h) U/ S. p4 G
1 I" E  f2 r6 @% o/ O; I22. 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()。2 w' N3 m6 e5 J# a; B" Y
A.单片机            B.2051
% r* B; O! A" f/ z( e& ]: OC.PLC               D.DSP
0 H0 B- u$ M! l2 v23.喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的()。
& e: B& D. E& T4 q1 JA.能源部分                B.测试传感器部分
( c1 R; p3 `7 o3 y& ?C.驱动部分                D.执行机构
2 V! {- |* t; ^0 @+ J7 k+ r24.数控机床进给系统的伺服电机属于设备的()。
# g7 a0 P6 l1 Q- jA.能源部分                B.测试传感器部分
& k7 o/ g; K7 q5 sC.驱动部分                D.执行机构9 s2 l  Y1 c6 t. L
25.下列哪个是传感器的动特性()。6 B5 i. X5 m3 Y
A.量程                  B.线性度& H! u: X6 I0 ]/ Y+ U
C.灵敏度                D.幅频特性
2 c* a& U. o2 Q, ^26.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称为()。
! }9 [' o. p8 e% \# Q  ~A.顺序控制系统             B.私服系统" V8 _; e$ Q- E- |
C.数控机床                 D.工业机器人
2 J" [( b) O, R# O* K- T27.闭环控制的驱动装置,丝杠螺母机构位于闭环之外,所以它的()。4 ?2 b* p0 V  V" y1 \
A.回程误差不影响输出精度,但传动误差影响输出精度。3 e, C" K; x4 q( _. [5 w9 P4 s% x$ `
B.传动误差不影响输出精度,但回程误差影响输出精度。- K/ z, Q/ w. m: ]  s" F' \
C.回程误差和传动误差都不会影响输出精度。5 h( Z* g( l7 m8 T; }0 `3 n
D.回程误差和传动误差都会影响输出精度。
2 N: ~3 A& O7 B$ {28.以下可以对交流伺服电机进行调速的方法是()。$ e$ g* A4 u) o
A.改变电压大小             B.改变供电频率! Q4 {' o$ o  l% ^6 L9 y5 _$ G
C.改变电压相位             D.改变电机转子绕组的匝数
7 e9 ^$ \9 o. V+ S% o29.伺服系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和()等五个部分。
7 R# C2 m: X- W! h$ i. T- N0 TA.换向结构            B.存储电路
  w! n  ^# ?* j5 @" _C.执行机构            D.检测环节
& R/ Y- O! Z" b% L  K( F30.齿轮传动的总等效惯量随传动级数()。; g. K; K. ~/ c* M4 D" y4 S! G4 q8 Y
A.增加而减小           B.增加而增加8 p$ m3 n9 C1 q  F4 _
C.减小而减小           D.变化而不变
+ n, [# z0 I4 O- k3 [31.直流测速发电机输出的是与转速()。
' s( e0 U2 R% _+ J" h% @" Y" yA.成正比的交流电压       B.成反比的交流电压+ r0 f8 {5 Q4 P6 l0 X
C.成正比的直流电压       D.成反比的直流电压! E8 ]5 _! _) B# s/ J) N0 c, [
32.步进电机,又称为电脉冲马达,是通过()决定转角位移的一种伺服电机。, {8 F) i" z& ^8 \7 N9 y: k
A.脉冲的宽度            B.脉冲的数量" k' E. W: b9 U8 {" Y  V
C.脉冲的相位            D.脉冲的占空比& R0 A) a2 U& B' o1 U$ K
33.PD称为()控制算法。$ g( T. B5 l3 H& _2 {/ C
A.比例            B.比例微分# i! A/ r9 j7 w+ y* Z
C.比例积分            D.比例积分微分0 W5 d( v3 G/ T8 G" H
34.在数控系统中,复杂的连续轨迹常采用()方法实现。
- W6 n1 m* @5 ?. ?' yA.插补            B.切割3 B4 b1 x4 }- |& a0 _
C.画线            D.自动3 @7 S) g& Y2 p& V) k
35.气压伺服系统中的介质为()。* ~; L( Y+ h3 i% ]; a3 z' M1 B
A.空气            B.氮气4 K0 q  p# q+ R0 o# x! H4 F% U+ o* A/ h
C.氧气            D.惰性气体
- f" a$ A8 N: a% W36. 若载荷周期变化,则传动比常采用(),避免载荷集中在某些齿轮上。' R! \2 B* T! r
A.整数             B.质数
/ Z; {! \7 U7 l( L8 nC.任意数           D.偶数
4 D% I* v  j4 f% L% U二、        判断4 w  W: D+ B( D/ T
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。()+ L- R! e& o$ |1 k4 ^" h
2.系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础,是机电一体化的方法论。()
+ ~9 A5 t6 L9 T6 L, ?3.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()6 J5 t5 @, p* x7 ]  Z
4.传动机构的转动惯量取决于机构中各个部件的质量和转速()  f5 n0 `( X: u3 u; m3 s: e
5.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,从而有效的防止干扰信号进入微机。()
/ r# N2 p  g) f7 N; P# d6.传感器的转换原件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。()
0 `; A1 |6 v- d7 N. ^5 v7.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、使用寿命高、不能自锁。()
& s6 P% U7 \% t0 B4 u8.步进电机的转动惯量越大,同频率下的启动转矩就越大。(). S9 s) d8 f- q
9.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。()) w1 O% d5 o$ W7 }6 ?( S
10.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。()
7 B5 w) O. ^( X3 p11.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。()/ K/ y! }; @6 H1 Q8 V
12.机电产品转动惯量大可使机械负载变大,灵敏度下降,但不影响机械系统的响应速度。()
: M$ @& g, K" v7 q+ X13.执行机构运动循环图可以表明各种机构间的协调关系。(): {% d5 O3 _+ }4 w& G: A
14.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。()/ n3 a" S8 @5 h8 P8 ]; E
15.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。()( Y  X! G9 b) l7 A7 A
16.选用D/A芯片时位数越多精度越高,其转换时间越长。()- E; K+ f1 s1 V) R
17.直流伺服电机的调速特性是电机与其输出转矩的关系。()$ T1 V" B, J6 B- n7 F
18.脉冲分配器的作用是使电机绕组的通电顺序按一定规律变化。()
) d7 R3 H( A( h2 ]19.有刷电机在高转速时可能会出现火花,因而转速受限制。()  ^# a% F" c. K' D/ m8 b
20.使用PWM信号控制无刷直流电机,只能通过改变信号来改变电机转向。()
% C4 ?- f+ b! v21.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。()* l& t5 A3 ?) c9 W
22.计算机控制系统设计完成后,首先需要对整个系统进行调试,然后分别对硬件和软件进行调试。()
  G, B" B- e3 `1 U/ ^. u8 u23.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。()
. M% ~; s$ C! b/ ~% P: ~0 w24.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。()
/ t! E; o; h9 B% Y3 d' x& o* k6 ^8 @25.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。()
2 k6 K9 e% J4 A( E/ W+ U/ _4 s26.传动轴在单向回转时回程误差对传动机构精度没有影响。()
0 E) j, d( e) V. J+ i! {27.传感器的静态特性是指输入为常量时,传感器的输出与输入的关系。()2 x/ U5 E" z: J7 [5 o; p2 [+ }
28.传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量和转速。()) u% P4 _5 e" n$ Z9 V% L* z
29.刚度对于开环系统的稳定性没有影响。()
- v& g# W9 m, y( i4 {! E) ?" k30.滚动导轨的摩擦比滑动导轨摩擦小。()
5 P* _, m# e3 r( C& g% F
* F! h: T* s  g& W0 a三、        填空& I' t5 w+ d8 n) O; N- }
1.机电一体化产品设计分为_________,_________和__________。- R& e+ i7 W! D9 Y! ]; Q$ o8 c5 y/ ]
2.机电一体化机械系统包括以下三大机构_________、_________、_________。
' a' S$ z( f3 E& ~( Z- W3.同步齿形带是综合了_________,_________和__________优点的一种新型传动机构。
' @4 C0 A  ~6 s. @4 b7 t, m( E4.在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为_________,_________和__________三种形式。+ M" e7 g& a& Q' e8 a" f! ]+ {" i6 P
5.机电一体化技术归纳为_________、_________、_________、_________、_________、_________六个方面。
- ?$ E+ r5 r/ k6.从控制角度,机电一体化分为______控制系统和_______控制系统。2 e7 B6 _0 x; Q0 @$ z* f
7.PID控制包含_________、_________、_________三个环节。% ^5 |9 i# x, [& N0 m* Y
8.PMW指的是_________。9 e( ~, C3 ^. u, L/ |
9.对于私服系统的技术要求是_________、_________、_________、_________。
# s; D) ]+ G+ N5 L: C$ Q% y+ }% o10. 伺服系统一般包括_________、_________、_________、比较环节和()等五个部分。
8 J9 F- o6 [. z$ M8 S. ?: u11.机电一体化对于机械系统的基本要求:_________、_________、_________。
! G! x( U3 q/ b  ^5 {12.直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧间隙的方法有:_________、_________。, Y; ?! p# m$ g' Z
13.机电一体化系统设计指标大体上包括:_________、_________、_________、_________。7 u, o' w1 B4 U( O1 T; R
14.私服系统常存在三种误差:_________、_________、_________。# S. b( W% n" s8 ]$ [" }
15.根据导轨副之间的摩擦情况,导轨分为_________、_________。- W) I* _2 j3 O9 S8 ^
16.控制及信息处理单元一般由_________、_________和________组成。
. N) _: J  _. X4 t" \7 H% Y7 C17.市场预测主要包括_________和_________方法。+ I2 K0 w. u6 s8 J3 x
18机械传动系统中,影响系统传动精度的误差可分为_________和________。: `+ Q; s3 _% \9 g, S
19.传感器由_________、_________和_________组成。
" o3 _/ B: G* {5 D. l; E; w, r) `20.传感器的静态特性参数主要有_________、_________、_________和_________。
' \3 m2 {7 W' C' i" P21. 同步齿形带是综合了_________,_________和__________优点的一种新型传动机构。! b  v8 a6 Q7 c) X' |) |6 M; w7 Y
22. 计算机的系统总线有_________,_________和__________三类: d1 C+ I* R  G+ j- m
23. PID控制包含_________、_________、_________三个环节。
2 y/ _4 Q& w5 T$ L) i' G24. PMW指的是_________。
5 Z" e/ `# N: _25. 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定的功能的概率被称为_________。
7 Z( X. C$ f3 o) G四、        简答9 K4 `) {5 _! f; w% f" K# L0 q) v$ v
1.        机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器,光电耦合器的作用有哪些?0 u$ e  W: K2 \- d& p- _2 @0 z! P- _  j
2.为了减小机械系统的传动误差,可以采取哪些机构措施?6 i  ~. K. T* Q) ?1 }8 b
3.交流伺服电机有哪些类型?主要特点有哪些?
. h% l; ~* K. N8 @4.选择传感器应主要考虑哪些因素?
. a, e, m' ?4 l5. 机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?' l" {+ x& R: W4 ~8 @
6.影响机电一体化系统传动机构动力学特性的主要因素有哪些?  ]! v9 A" a" v; K7 d4 q$ J3 p% M
7.简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能。
' c' Q% x: [* G$ H8 N9 G8.同步带传动主要失效形式有哪些?
4 L5 y+ L! a9 D4 l五、        论述(10分)
% J1 b) J/ G& B8 r) {3 @1. 他励直流电动机的调速方法。. D0 t& s! W8 i* g* H  s4 E
2.        采用PLC设计的两个电磁阀A、B工作系统梯形图如图2所示
$ V- K. y. ~# ?" W: U, A) _1)按钮x1为A电磁阀打开,按钮X2为A电磁阀关闭(输出y1)。- e- E8 Z9 y& H' w# c
2)按钮x3为B电磁阀打开,按钮X2为B电磁阀关闭(输出y2)。' `+ w& z, l7 l( n/ S5 B
3)只有B电磁阀在工作中,A电磁阀才能工作。
) p; U! M% s7 U写出对应的助记符指令程序。
8 x  b( [- z1 `2 l7 G
- B7 i4 B. ^, l, y图2  梯形图
' X- y9 G* A/ z9 H$ \! v& c8 c2 `. R4 t5 b

5 f# L: g7 P: B3.        下图中用M法测量转速,脉冲发生器每旋转一周输出100个脉冲,若检测周期为20ms,在一个检测周期内所测得的脉冲数为50.计算其转速和测速装置的分辨率。.  
' w1 M; h. {1 m1 `; o; }; ^/ f0 {3 M' e# Q& j; R) n. n8 q5 m
4.        一台采用五相十拍的步进电机,测得转速为100r/min,已知转子有48齿,求:( `  X4 u  _3 v9 K# D' q2 L
1.        步进电机的进距角。
. |: @9 E8 b9 N% A8 A' m  a2.        脉冲电源的频率。
& x, G3 G$ Z" V2 s9 h% {5.        PWM工作原理。8 D+ z1 c* R7 t( Y1 \1 {7 a8 M
6.        步进电机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与那些因素有关?: q4 B. a7 U+ l

* N6 w% P; A3 w, z
3 ], Q* b  z4 a5 ^0 S
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