自考机电一体化.docx
- 文档编号:29027393
- 上传时间:2023-07-20
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:49.28KB
自考机电一体化.docx
《自考机电一体化.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自考机电一体化.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
自考机电一体化
1、机电一体化系统的基本构成要素有哪些?
答:
一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素:
机械本体、动力源、传感装置、驱动执行机构、控制器等、各要素和环节之间通过接口相联系。
2、根据接口的变换、调整的功能,可将接口分成哪些类型?
答:
1)零接口;2)有源接口;3)无源接口;4)智能接口。
3、常见的机械传动部件有哪几种?
答:
1)螺旋传动2)齿轮传动3)同步带传动4)高速带传动5)各种非线性。
4、简述进行各级传动比分配原则?
(1)重量最轻原则
(2)输出轴转角误差最小原(3)等效转动惯量最小原则
5、简述机电一体化系统对导轨的基本要求?
导向精度高、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小以及结构工艺性好等。
6.机电一体的发展趋势体现在哪些方面?
答:
高性能,智能化,系统化以及轻量,微型化方向发展。
7.机电一体化机械系统的三大主要机构是什么?
(1)传动系统
(2)导向机构(3)执行机构
8.机电一体化中隔离方法有哪些?
答:
隔离方法有光电隔离,变压器隔离和继电气隔离等方法。
9直齿圆柱齿轮传动机构中消除齿侧间隙的常用方法有哪些?
答:
(1)偏心轴套调整法
(2)双片薄齿轮错齿调整法。
10.机电一体化系统的设计类型大致有哪几种?
(1)开发性设计
(2)适应性设计(3)变异性设计
11.机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求?
答:
精度稳定性快速响应性还应满足小型,轻量,高速,低冲击振动,低噪声和高可靠性。
12.什么是伺服控制?
答:
伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确地位置,速度及动力输出的自动控制系统。
13.分析在机电一体化系统中采用的抗干扰措施?
答:
抑制干扰的措施很多,主要包括屏蔽,隔离,滤波,接地和软件处理等方法。
14.工业机器人的技术参数主要有哪些?
(1)握取重量
(2)运动速度(3)自由度(4)定位精度(5程序编制与存储容量
15、下图1为螺杆、2为螺母,机架3上与螺杆1接触处为螺纹接触,螺杆上A段螺纹的导程Fk1=6mm,B段螺纹的导程Fk2=5mm,且A、B段螺纹的旋向相同,当手柄按图示方向转动=时,求螺纹相对机架的移动距离。
解:
有公式得:
=n(Ph1-Ph2),
其中,n=把Ph1=6mm、Ph2=5mm代入可得=0.5*(6-5)mm=0.5mm
16、已知,4级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差=L==0.005rad,各级减速比相同,即i1=i2=L=i4=1.5。
求:
(1)该传动系统的最大转角误差max;
(2)为减小max,应采取何种措施?
解
(1)由公式的:
把已知量带入可得
Max=0.005/1.5+(0.005+0.005)/(1.5*1.5*1.5)+(0.005+0.005)/1.5*1.5+(0.005+0.005)/1.5+0.005=0.005/1.5+0.01/3.375+0.01/2.25+0.01/1.5+0.005=0.022rad
(2)由上式可知总转角误差主要取决于最末一级齿轮的转角误差和传动比的大小。
在设计中最末两级的传动比应取大一些,并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度。
17、三相变磁阻式步进电动机,转子齿数Z=100,双拍制通电,距角为多少?
解:
有公式=3600/(zm)
其中,Z=100,m=2则=3600/(100*2)=3600/200=1.80
18、一谐波齿轮传动的柔轮齿数Z1=200,钢轮齿数Z2=202,波发生器的转速nH=360r/min,求:
(1)肉论从动时的传动比i.
(2)钢轮固定时的柔轮转速n1.
解:
(1)由公式
I=-Z1/(Z2-Z1)=-200/(202-200)=-100
(2)有公式
n1=nH/i=-360/100=-3.6r/min
19、三相变磁阻式步进电动机,转子80个齿,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?
解:
有公式f=nmZc/60
其中Z=80,C=2代入上式可得f=60*3*80*2/60=240HZ
20、双螺母齿差预紧调整螺纹间隙时,两个外齿轮齿数分别为Z1=100,Z2=99,丝杠的螺距P=10mm时,间隙的调整量为0.005mm时需要转动几个齿?
解:
有公式L=(1/Z1-1/Z2)P=(Z2-Z1)/Z1Z2*P=P/Z1Z2=0.001mm
需要5个齿
21.下图所示为双螺母齿差预紧式,1为套筒,2为内齿轮3为螺母4为丝杠,简单叙述其预紧的工作原理。
答:
两螺母的两端分别制有圆柱齿轮3,两者齿轮数相差一个齿,通过两端的两个内齿轮2与上述圆柱齿轮相啮合并用螺钉和定位销固定在套筒上。
调整时先取下两端的内齿轮2,当两个滚珠螺母相当于套筒同一个方向转动同一个齿固定后,则一个滚珠螺母相当于另一个滚珠螺母产生相对角位移,使两个滚珠螺母产生相对移动,从而消除间隙并产生一定的预紧力。
22.简单叙述8086/8088cpu的最大与最小工作模式。
答:
8086/8088cpu的这两种模式是由cpu内部的硬件结构决定的。
当cpu的引脚接到+5v时,处于最小工作模式,当引脚接地时,处于最大工作模式。
最小工作模式是指单处理器系统,即系统中只有8086或8088一个微处理器。
在这种系统中,8086/8088提供所有的总线控制信号,因此,系统中的总线控制逻辑电路被减到最少。
最大工作模式是相当于最小工作模式而言的。
其特征是系统中可以包括两个或多个微处理器,即允许多个处理器一起工作,系统的控制信号由总线控制器提供。
23.滚珠丝杆副如何进行密封与润滑的额?
答:
滚珠丝杆副可用防尘密封圈或防护套密封来防止灰尘及杂质进入滚珠丝杆副,使用润滑剂来提高其耐磨性即传动效率,从而维持其传动精度,延长其使用寿命。
密封圈有接触式和非接触式两种,将其装在滚珠螺母的两端即可。
非接触式密封圈通常有聚氯乙烯等塑料制成,其内孔螺纹表面与丝杆螺纹之间略有间隙,故又称为密封式密封圈。
接触式密封圈用具有弹性的耐油橡胶或尼龙等材料制成,因此有接触压力并产生一定的摩擦力矩,但其防尘效果好,常用的润滑剂有润滑剂润滑脂两类。
润滑脂一般装配时放进滚珠螺母滚道内定期润滑,而使用润滑油时应注意经常通过注油孔注油。
24.什么是爬行现象?
采取什么样的措施可以防止发行现象的发生?
答:
在低速运行时,往往不是作连续的匀速运动而是时走时停,这种现象称为爬行现象。
采取的措施有:
采用滚动导轨,静压导轨,卸荷导轨,贴塑料层导轨等;在普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导轨油;用减小结合面,增大结构尺寸,缩短传动链,减少传动副等方法来提高传动系统的刚度。
。
答:
微处理机简称cpu.它是一个大规模集成电路器件或超大规模集成电路器件,器件中有数据通道,多个寄存器,控制逻辑和运算逻辑部件,有的器件还含有时钟电路,为器件的工作提供定时信号,控制逻辑可以是组成逻辑,也可以是微程序的存储逻辑,可以执行机器语言描述的系统指令,是完成计算机对信息的处理和控制等的中央处理功能的器件。
微型计算机简称MC。
它是以微处理机为中心,加上只读存储器,随机存取存储器,输入/输出接口电路,系统总线及其他支持逻辑电路组成的计算机。
上述微处理机,微型计算机都是从硬件角度定义的,而计算机的使用离不开软件的支持。
一般将配有系统软件,外围设备,系统总线接口的微型计算机称为微型计算机系统,简称CMS.
25.论述微机的基本构成?
答:
一般由数据总线,地址总线和控制总线相连;主存储器又叫内部存储器,目前这些存储器均是大规模集成电路,主要有RAM和ROM,通常ROM存储固定程序和数据,而输入/输出数据和作业领域的数据是由RAM存储。
输入/输出装置主要执行数据和程序的输入/输出,以及用于控制时输入检测传感元件的信息和输出控制执行元件的信息。
辅助存储装置可作为存储器使用;操作面板或键盘也属于输入装置。
26.根据下图论述机电一体化系统构成要素及功能构成。
答;机电一体化系统是由机械系统,信息处理系统,动力系统,传感检测系统,执行元件系统五个系统组成。
通过传感器直接检测目标运动并进行反馈控制的系统为全闭环系统。
机电一体化的基本特征是给机械增添了头脑(计算机信息控制与处理)。
因此是要求传感器,控制用接口元件,机械结构,控制软件技术水平较高的系统。
一、单项选择题
1、机床的调速方法很多,其中最有利于实现自动化,并可简化机械结构的方法是(C)
A.机械方法B.液压方法C.电气方法D.气动方法
2、由计算机网络将计算机辅助设计、计算机辅助规划、计算机辅助制造联接成的系统称(D)
A.顺序控制系统B.自动导引车系统C.柔性制造系统D.计算机集成制造系统
3、易产生低速爬行现象的导轨是(C)
A.滚动导轨B.静压导轨C.滑动导轨D.气浮导轨
4、谐波齿轮演变来自于(D)
A.直齿锥齿轮传动B.蜗杆副传动C.斜齿锥齿轮传动D.行星齿轮传动
5、码盘式转速传感器采用增量式编码器直接连接到转轴上,产生一系列脉冲,从而得到(C)
A.电压信号B.数字式电流信号C.数字式速度信号D.电流信号
6、若要使长光栅能测出比栅距还小的位移量,则应利用(B)
A.莫尔条纹的作用B.细分技术C.数显表D.计算机数字处理
7、交流感应电动机,对应s=1的转矩称(A)
A.堵转转矩B.最大转矩C.额定转矩D.负载转矩
8、由伺服放大器、执行机构、传动装置等组成的模块称(A)
A.机械结构模块B.测量模块C.接口模块D.软件模块
9、使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是(C)
A.双推-简支B.单推-单推C.双推-双推D.双推-自由
10、机械传动装置在机电一体化系统中是必不可少的,因为在电动机和负载之间经常需要(A)
A.匹配转矩和转速B.增加传动功率C.缩小传动功率D.维持转速恒定
11、用户可通过哪种方法来调节仪表放大器之增益(C)
A.内部电阻B.输入电压C.外部电阻D.输出电压
12、与旋转变压器输出电压大小有关的因素是(A)
A.转子位置B.转子材料C.转子直径D.转子长度
13、受控变量是机械运动,如位置、速度及加速度的一种反馈控制系统称为(B)
A.数控机床B.伺服系统C.顺序控制系统D.自动导引车
14、若两平面之问的油液成楔形,二者相对运动时将产生压力,从而可以承载。
利用这一原理设计出各种形式的滑动摩擦支承轴系为(C)
A.液体静压支承B.气体静压支承C.液体动压支承D.气体动压支承
15、对于减速传动系统,若最后一级的间隙对系统精度影响最大,则传动比(C)
A.小于1B.等于lC.大于1D.小于等于1
16、某光栅条纹密度为每lmm刻100条,光栅条纹的夹角为0.005弧度,则莫尔条纹的宽度W为(C)
A.0.1mmB.1mmC.2mmD.5mm
17、某传感器是一种输出电压随转子转角变化的角位移测量装置,且仅能用来测量角位移。
该传感器为(A)
A.旋转变压器B.感应同步器C.光栅D.磁栅
18、用预先决定的指令控制一系列加工作业的系统称(D)
A.伺服系统B.自动引导车C.工业机器人D.数控系统
19、在机电一体化系统设计中,齿轮系常用于伺服系统传动机构中,作用是(A)(分数:
A.减速,增矩
B.增速,增矩C.增速,减矩D.减速,减矩
20、利用几个传感器单元同时感受被测量,因而其输出将是这些单元输出的总和,这种测量技术被称为(A)
A.平均技术B.开环技术C.差动技术D.闭环技术
21、下列几种电动机中,不属于固定磁阻电动机的是(D)
A.直流电动机B.永磁同步电动机C.交流感应电动机D.步进电动机
22、下列特性中,不属于超声波电动机的优点的是(C)
A.低速大转矩B.无电磁噪声、电磁兼容性好C.动态响应快D.价格低廉
23、滚珠丝杆副的基本导程减少,可以(D)
A.加大螺旋升角B.提高承载能力C.提高传动效率D.提高精度
24、电压跟随器的输出电压与输入电压关系(A)
A.等于B.大于C.大于等于D.小于
25、“机电一体化”含义是(C)
A.以机为主加点电B.机械部与电子部合并C.机械与电子的集成技术D.以电淘汰机
一、单项选择题
1、某步进电动机,三相,转子40个齿,欲使其步距0.5°,应采用的通电方式为()
A.单拍制B.双排制C.单双拍制D.细分电路标准答案是:
D。
2、若考虑系统抑制干扰的能力,选择采样周期的一条法则是:
采样速率应选为闭环系统通频带的()
A.5倍B.10倍C.8倍D.10倍以上标准答案是:
D
3、考虑多轴系统的运动,若每一根轴都按最快速度运动,其结果必是各轴有先后地到达各自的终点坐标,所形成的轨迹是一条()
A.直线B.折线C.曲线D.圆弧标准答案是:
B。
您的答案是:
B
4、梯形图中两触点并联,采用的助记符指令为()
A.ORB.ANDC.ORLDD.ANDLD标准答案是:
A。
5、某三相步进电动机,转子40个齿,欲使其步距1.5,应采用的通电方式为()
A.单拍制B.双拍制C.单双拍制D.细分电路标准答案是:
C
6、在串联校正的比例-积分-微分(PID)控制器中,I的作用是()
A.改善稳定性B.提高无静差度C.加快系统响应速度D.增大相位裕量标准答案是:
B。
7、一般机器都是多轴的。
为完成协调运动,所有运动轴都必须()
A.同时启动B.同时停止C.分时启动,分时停止D.同时启动,同时停止标准答案是:
D。
8、梯形图中二网络并联,采用的助记符指令为()
A.ORB.ANDC.ORLDD.ANDLD标准答案是:
C。
9、PID控制器中,P增加的作用是()
A.降低系统稳态误差B.增加系统稳定性C.提高系统无静差度D.减小系统阻尼标准答案是:
A。
10、下列对“路径”和“轨迹”区别的描述不正确的是(B)
A.路径只代表与轨迹有关的位置信息
B.路径是代表在空间直角坐标系或机器人连杆坐标系中运动的位置—时间曲线
C.轨迹是具有适当速度和(或)加速度信息的路径
D.轨迹控制不仅要求路径连续,而且要求速度连续
11、SIMATICS7--300PLC是()
A.中、高档性能的PLCB.人机界面硬件C.模块化小型的PLCD.超小型化的PLC标准答案是:
C。
12、计梯形图时,串联一个动合触点0.00对应的助记符语句是(B)
A.ANDNOT0.00B.AND0.00C.OR0.00D.ORNOT0.00
13、自动导引车在平面上运动,一般具有的运动自由度是(A)
A.2个B.3个C.4个D.6个
14、载入一个动合触点的指令是(D)
A.OR0.00B.LDNOT0.00C.AND0.00D.LD0.00
15、三相交流感应电动机中,定子三相对称绕组中接入三相对称交流电源后,三相绕组中的电流在定子与转子之间的气隙中产生的磁场是(C)
A.脉动磁场B.静止磁场C.圆形旋转磁场D.无磁场
16、按照控制水平分类,通用工业机器人属于(D)
A.点位控制机器人B.连续路径控制机器人C.离散路径控制机器人D.控制路径机器人
17、SIMATICS7-400PLC是(A)
A.中、高档性能的PLCB.模块化小型的PLCC.人机界面硬件D.超小型化的PLC
18、某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°,三相双三拍运行时步距角为(A)
A.3°B.6°C.1.5°D.7.5°
19、梯形图中的计数器,采用的助记符指令为(D)
A.ORSTRB.ANDSTRC.TMRD.CNT
20、某4极交流感应电动机,电源频率为50Hz,当转差率为0.02时,其转速为(D)
A.1450r/minB.2940r/minC.735r/minD.1470r/min
21、某三相步进电动机,转子40个齿,若其单拍最大转矩为1N•m,则其三相六拍运行时启动力矩的N•m数为(D)
A.1B.0.5C.0.707D.0.866
22、梯形图中二网络串联,采用的助记符指令为(D)
A.ORB.ANDC.ORLDD.ANDLD
23、某交流感应电动机,实际转速1350r/min,电源频率50Hz,则其极对数为(B)
A.1B.2C.3D.4
24、梯形图中程序开始的触点,采用的助记符指令为(C)
A.TIMB.ORC.LDD.AND
25、PWM指的是(B)
A.机器人B.脉宽调制C.计算机集成系统D.可编程控制器
简答题
1、一般机电一体化产品设计包括哪几阶段?
市场调研,需求分析和技术预测、概念设计、可行性分析、编制设计任务书、初步设计——方案设计、方案设计评估与优化、详细设计和参数核算和完成全部设计文件。
2、机和电融合的设计思想是什么?
替代机械系统,简化机械系统,增强机械系统,综合机械系统
3、滚珠丝杆螺母副有哪些消除间隙和预紧的措施?
双螺母齿差式,双螺母垫片式,双螺母螺纹式,单螺母变导程自预紧式
4、试简述光电式转速传感器的测量原理
光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。
光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。
当缝隙圆盘随被测轴转动时,由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同,因此圆盘每转一周,光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲,根据测量单位时间内的脉冲数N,则可测出转速
5、在模拟输入通道中,采样/保持器有什么作用?
是否模拟输入通道中必须采用采样/保持器?
为什么?
由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作,因此,在转换过程中,模拟量不能发生变化,否则,将直接影响转换精度。
采样/保持器(SamPLE/Hold)就是使在A/D转换时,保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。
模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器。
当输入的模拟量信号变化缓慢时,也可省去采样/保持器。
6、典型的机电一体化系统包含哪些功能结构模块?
机械受控模块、测量模块、驱动模块、通信模块、微机模块、软件模块和接口模块
7、滚珠丝杆螺母副常用的支承结构形式有哪几种两端固定,一端固定一端简支(游动),两端均为单向推力,一端固定一端自由
8、机电一体化系统结构中驱动模块的作用是什么?
提供驱动力,改变系统包含速度和方向的运动状态,产生所希望的运动输出.
9、测量位移的传感器常用的有哪些?
感应同步器,旋转变压器,光栅,光电编码器,电位器,差动变压器,涡流传感器
10、在选择PWM开关放大器的开关频率时,应考虑哪几方面?
⑴开关频率应尽可能高。
⑵开关频率必须比系统通频带大10倍以上。
⑶开关频率必须远大于各环节的共震频率。
⑷满足前三项的条件下,频率尽可能低。
11、直流伺服电动机的驱动电路包含有哪些类型?
线性直流放大器,脉宽调制放大器,晶闸管组成的可控整流电路.
12、何为步进电动机连续运行频率?
它与起动频率比有何特点?
步进电动机启动后,不失步运行的最高频率。
一般情况下,连续运行频率比启动频率要高得多。
13、简述传感器有哪几方面的性能指标?
工作特性,静态特性,动态特性
14、试简述“机电一体化”的涵义。
机电一体化是机械与电子的集成技术。
定义为在设计产品和制造系统时所思考的精密机械工程、电子控制及系统的最佳协同组合。
它是在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进电子技术,并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统总称。
15、常用滚动摩擦支承轴承有哪几种主要结构类型?
①标准滚动轴承:
圆锥孔双列圆柱滚子轴承,角接触球轴承,双向推力角接触球轴承,圆锥滚子圆锥(举例2个)
②新型滚动轴承:
变预紧力轴承,密集滚珠轴承(举例2个)
16、简述电荷放大器的特点和主要用途利用运算放大器求和点为虚地电位,使得输入端的分布电容上没有积累电荷,从而不起作用。
作用是:
将将压电传感器的电荷量或电容传感器的微小电容转换为电压输出。
17、机电一体化需要贯穿哪些设计思想?
1)系统的设计思想
2)机和电融和的设计思想
3)注重创新的是设计思想
18、描写事件驱动过程常用什么方法?
梯形图和布尔代数方程
19、直流伺服电动机的机械特性保持电动机电压恒定,电动机转矩与转速的关系.
20、机电一体化设计中,增强机械系统的思想是什么?
正常设计的机械与闭环控制回路相结合可以实现增强机械系统的运动速度、精度和柔性,有关部件可以做的更轻,惯量更小
21、什么是步进电动机?
又称脉冲电动机。
它采用变磁阻原理产生电磁转矩,将数字的电脉冲输入转换为模拟的输出轴运动。
每输入一个脉冲,旋转式步进电动机的输出轴转动一步。
因此,当输入一串脉冲序列时,输出轴就以等增量的转角响应输入序列,输出步数等于,转速与输入脉冲频率成正比。
22、什么是步进电动机的矩角特性?
在不改变控制绕组通电状态下,电磁转矩与转子转角的关系。
23、什么是压电效应?
某些晶体沿一定的方向受外力作用而变形时,在表面产生极性相反的电荷。
当外力去掉后,又恢复到不带电状态,这种现象称为压电效应。
24、什么是步进电动机的动稳定区?
当步进电动机输入单脉冲时,电动机从一种通电状态切换到另一种通电状态不引起失步的区域称为动稳定区。
25、什么是步进电动机的起动频率?
在负载转矩小于起动转矩的条件下,步进电动机不失步起动的最高频率称为起动频率。
26、什么是步进电动机的连续运行频率?
起动后,步进电动机不失步运行的最高输入脉冲频率称为连续运行频率。
27、什么是步进电动机的脉冲分配器?
它是步进电动机数控系统重要组成部分。
它的作用是把输入脉冲按一定的逻辑关系转换为合适的脉冲序列,然后通过驱动器加到步进电动机的相绕组上,使步进电动机按一定的方式工作。
脉冲分配器可以由逻辑电路硬件实现,也可以通过逻辑代数运算由软件实现。
28、什么是复合控制器?
在反馈控制基础上附加一个前馈控制器,二者的组合称为复合控制器
29、什么是伺服系统的刚度?
输出轴的单位位置误差所能承受的负载转矩。
30、什么是连续路径控制?
为了控制工具沿着任意直线或曲线运动,必须同时控制每一个轴的位置和速度,使得它们同步协调到达目标点。
这样的运动控制称为连续路径控制。
31、机电一体化系统的设计指标和评价标准大体包括哪几方面?
1.系统功能2.性能指标3.使用条件4.社会经济效益
32、描述传感器静态特性的主要指标是什么?
线性度,精度、误差、重复性和可重复性。
33、步进电动机有哪几种通电方式?
纯单拍、纯双拍和单双拍结合。
34、采样周期选择原则是什么?
准则1:
若考虑对系统响应速度的影响采样周期应
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 自考 机电 一体化