最新电大机电一体化系统设计基础任务15网考试题及答案Word文档下载推荐.docx
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C.重量最轻原那么（小功率装置）
D.重量最轻原那么（大功率装置）
3.以下产品属于机电一体化产品的是（）。
A.游标卡尺
B.移动
C.全自动洗衣机
D.非指针式电子表
4.以下产品属于机电一体化产品的是（）。
A.自行车
B.电子计算器
C.机械腕表
D.工业机械人
5.以下产品不属于机电一体化产品的是（）。
A.工业机械人
B.打印机
C.空调
D.电子运算机
6.机电一体化技术是以（）部份为主体，强调各类技术的协同和集成的综合性技术。
A.自动化
B.微电子
C.机械
D.软件
7.导程L0=8mm的丝杠的总质量为6kg，标称直径为40mm，那么其转动惯量为（）kg·
mm2。
A.1200
B.480
C.120
D.48
8.导程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，那么其折算到丝杠上的等效转动惯量为（）kg·
A.
B.97
C.
D.
9.机械传动部件的阻尼比和以下哪个因素无关？
A.粘性阻尼系数
B.抗压刚度系数
C.转动惯量
D.质量
10.为降低机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（）。
A.减小系统刚度
B.减小系统转动惯量
C.减小系统的驱动力矩
D.减小系统的摩擦阻力
三、计算题（共2道试题，共20分。
1.
答案：
B、C、C
2.
B、A
02任务
02任务_0001
1.气压伺服系统的过载能力强，在大功率驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。
2.选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。
3.传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。
4.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。
5.通常，步进电机的最高持续工作频率远大于它的最高启动频率。
6.数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的一起特点是利用自身的物理特点，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，通过计数脉冲就能够够统计位移的尺寸。
7.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。
8.不管采纳何种操纵方案，系统的操纵精度老是高于检测装置的精度。
9.步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的操纵精度越低。
10.直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都能够采纳PWM操纵方式进行调速操纵。
1.采纳脉宽调制进行直流电动机调速驱动时，通过改变（）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的滑腻调速。
A.脉冲的宽度
B.脉冲的频率
C.脉冲的正负
D.其他参数
2.对同一种步进电机，三相单三拍的步距角是三相六拍的（）倍。
B.1
C.2
D.3
3.步进电机在转子齿数不变的条件下，假设拍数变成原先的2倍，那么步距角为原先的（）。
A.倍
B.2倍
C.倍
D.不变
4.某种型号的步进电机有A、B、C三对磁极，采纳（）的顺序进行循环通电是三相双三拍通电方式。
A.A→B→C
B.AB→BC→CA
C.A→AB→B→BC→C→CA
D.A→ABC→B→ABC→C→ABC
5.步进电动机是通过操纵（）决定转向。
A.脉冲数量
B.脉冲频率
C.电机的极对数
D.电机绕组的通电顺序
6.以下可对交流伺服电动机进行调速的方式是（）。
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
7.受控变量是机械运动的一种反馈操纵系统称（）。
A.顺序操纵系统
B.伺服系统
C.数控机床
8.幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（）。
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
9.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（）mm。
A.1
B.
10.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，设记数脉冲为400，光栅位移是（）mm。
B.2
C.3
D.4
三、计算题（共3道试题，共20分。
1.某线性位移测量仪，当被测位移由变到时，位移测量仪的输出电压由减至,求该仪器的灵敏度为（）V/mm。
解：
A．S=y/x==
B．S=y/x==
C．S=dy/dx=
D．S=dy/dx==
C
2.已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=弧度，各级减速比相同，即i1=i2=i3=i4=3，求该系统的最大转角误差Δφmax=（）弧度。
A.
B.
C.
3.某工作台采纳如下图的直流电机丝杠螺母机构驱动，已知工作台的行程L=250mm，丝杠导程t=4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为（忽略齿轮和丝杠的传动误差）。
（1）假设采纳高速端测量方式，将旋转编码器安装在电机输出轴上，确信旋转编码器的每转脉冲数。
（2）假设采纳低速端测量方式，将传感器与丝杠的端部直接相连，ns=500脉冲/转的旋转编码器是不是合用？
AB
03任务
03任务_0001
一、判定题（共20道试题，共60分。
1.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知足用户需求产品的进程。
2.虚拟设计是在基于多媒体的、交互的、嵌入式的三维运算机辅助设计环境中进行实体建模和装配建模，生成精准的系统模型，并在同一环境中进行一些相关分析，从而知足工程设计和应用的需要。
3.运算机仿真有实物介入，具有较高的可信度、较好的实时性与在线等特点。
4.用户能够依照自己的需要，把来自不同供给商的产品组成大小随意的系统，然后通过现场总线构筑自动化领域的开放互连系统。
5.PLC是一种专为工业环境下应用而设计的电子运算机系统。
（ ）
6.PLC具有完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能爱惜故障现场，保证了PLC操纵系统的工作平安性。
7.不管采纳何种操纵方案，系统的操纵精度老是高于检测装置的精度。
8.半物理仿真和全物理仿真有实物介入，可是仿真系统具有组成复杂、造价高、预备时刻长等缺点。
9.机电一体化系统优化设计确实是通过对零件、机构、元器件和电路、部件、子系统乃至机电一体化系统进行优化设计，确信出最正确设计参数和系统结构，提高机电产品及技术装备的设计水平。
10.嵌入式系统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。
11.开环系统没有反馈回路，只能依据时刻和逻辑顺序决定被控对象的运行方式，开环系统简单、稳固、靠得住，但精度较低，无自动纠偏能力。
12.在实际机电一体化系统中，很难成立严格的数学模型，因此成立描述模型。
13.目前，大部份硬件接口和软件接口都已标准化或正在慢慢标准化，设计时能够依照需要选择适当的接口，再配合接口编写相应的程序。
14.半闭环系统与闭环系统的区别在于半闭环反馈信号取自系统的执行部件。
15.自动操纵技术是机电一体化相关技术之一，直接阻碍系统的操纵水平、精度、响应速度和稳固性。
16.反求设计是成立在概率统计基础之上，要紧任务是提高产品的靠得住性，延长利用寿命，降低维修费用。
17.为了提高机电一体化系统的随动性，能够适当将采样周期取得小一点。
18.通用型运算机系统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。
19.绿色设计是指考虑新产品的整个生命周期内对环境的阻碍，从而减少对环境的污染、资源的浪费。
20.数控机床中的运算机属于机电一体化系统的操纵系统，而电机和主轴箱那么属于系统的驱动部份。
1.含有微处置器，可进行程序编制或适应条件转变的接口是（）。
A.零接口
B.被动接口
C.主动接口
D.智能接口
2.以下（ ）不属于PLC系统的组成部份。
A.CPU
B.硬盘
C.编程器
D.I/O接口
3.以下抑制电磁干扰的方法，除（），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
4.以下（ ）不属于系统模型的类型。
A.物理模型
B.数学模型
C.符号模型
D.描述模型
5.积分调剂器的要紧作用是（ ）。
A.排除静差
B.加速响应
C.减小振荡
D.提高稳固性
6.（ ）的要紧手腕是成立系统数学模型，在运算机上确信出最正确的设计参数和系统结构，提高产品的设计水平。
A.优化设计
B.靠得住性设计
C.反向设计
D.绿色设计
7.运算机操纵系统实际运行时，需要由用户自行编写（），具有实时性、针对性、灵活性和通用性。
A.嵌入软件
B.应用软件
C.开发软件
D.系统软件
8.抑制干扰的方法很多，以下（）不是干扰抑制技术。
B.接地
D.仿真
9.数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（）。
A.能源部份
B.测试传感部份
C.驱动部份
D.执行机构
10.以下除（），均是由硬件和软件组成。
A.运算机操纵系统
B.继电器操纵系统
C.嵌入式系统
D.PLC操纵系统
04任务
04任务_0001
一、简答题（共7道试题，共70分。
1.完善的机电一体化系统要紧包括哪几部份？
机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处置及操纵系统五部份彼此和谐，一起完成所规定的目的功能。
通过接口及相应软件有机结合在一路，组成内部匹配合理、外部效能最正确的完整产品。
2.滚珠丝杠副排除轴向间隙的调整预紧方式有哪些？
滚珠丝杠副排除轴向间隙的调整预紧方式有：
螺纹预紧调整式、双螺母差齿预紧调整式、双螺母垫片预紧调整式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。
3.简述机电一体化系统中的接口的作用。
从系统外部来看，接口连接机电一体化系统与人、环境或其他系统；
从系统内部来看，通过许多接口将机电一体化系统各组成要素的连接起来。
接口要紧完成电平转换、信号隔离、放大、滤波、速度匹配等。
4.
图中所示的双螺母螺纹预紧调整滚珠丝杠轴向间隙，双螺母中的一个外端有凸缘，一个外端无凸缘，但制有螺纹，它伸出套筒外用两个螺母固定锁紧，并用键来避免两螺母相对转动。
旋转圆螺母可调整排除间隙并产生预紧力，以后再用锁紧螺母锁紧。
5.简述典型的机电一体化的机械系统的组成及对其的大体要求。
典型的机电一体化的机械系统组成包括传动机构、导向机构、执行机构、轴系和机座或机架。
机电一体化设备对机械系统的大体要求是高精度；
快速响应；
良好的稳固性。
6.简析以下图中传动大负载时排除齿侧间隙的原理。
当传动负载大时，可采纳双齿轮调整法。
如下图，小齿轮一、6别离与齿条7啮合，与小齿轮一、6同轴的大齿轮二、5别离与齿轮3啮合，通过预载装置4向齿轮3上预加负载，使大齿轮二、5同时向两个相反方向转动，从而带动小齿轮l、6转动，其齿便别离紧贴在齿条7上齿槽的左、右边，排除齿侧间隙。
7.机电一体化系统仿真的模型要紧有哪几种？
别离应用于系统设计的哪个时期？
机电一体化系统的仿真模型要紧有：
物理模型、数学模型和描述模型。
当仿真模型是物理模型时，为（全）物理仿真；
是数学模型时，称之为数学（运算机）仿真。
用已研制出来的系统中的实际部件或子系统代替部份数学模型所组成的仿真称为半物理仿真。
运算机仿真、半物理仿真、全物理仿真别离应用在分析设计时期（软件级）、部件及子系统研制时期（软件－硬件级）实时仿真、系统研制时期（硬件级）实时仿真时期。
二、综合题（共2道试题，共30分。
1.某车间内的两条自动生产线上需要一款搬运机械人，用于生产线间的产品搬运，若是该款机械人采纳概念设计，请制订出概念设计的流程。
产品概念设计决定性地阻碍产品创新进程中后续的产品详细设计、产品生产开发、产品市场开发和企业经营战略目标的实现。
包括以下流程：
（1）第一是将设计任务抽象化，确信出系统的总功能；
（2）依照系统的总功能要求和组成系统的功能要素进行总功能分解，划分出各功能模块，将总功能分解为子功能，直到分解到不能再分解的功能元，形成功能树；
确信它们之间的逻辑关系；
（3）对各功能模块输入/输出关系进行分析，确信功能模块的技术参数和操纵策略、系统的外观造型和整体结构；
（4）寻觅子功能（功能元）的解，并将原明白得进行组合，形成多种原明白得设计方案，
（5）以技术文件的形式交付设计组讨论、审定。
由于表现同一功能的产品能够有多种多样的工作原理，
（6）方案进行整体评判：
对不同的方案进行整体评判，选择综合指标最优的设计方案。
最终选定最正确方案形成概念产品。
2.
某物料移动机械手的结构如下图，动作进程如下图，要求机械手的操作方式分为手动方式和自动方式。
机械手有起落、水平移动、手爪夹持等3个自由度，采纳电磁阀操纵的气缸驱动，PLC操纵。
要求写出物料移动机械手设计和产品开发的详细工程线路。
机电一体化系统的要紧设计流程分为五个时期：
产品计划、概念设计、详细设计、设计实施和设计定型时期。
第一时期：
产品计划时期：
进行需求分析和需求设计，以明确设计任务。
机械手的用途:
物料搬运。
工作方式：
手动、自动方式。
要紧技术参数：
3自由度。
利用环境要求：
生产线。
第二时期：
概念设计时期：
在功能分析的基础上，优化挑选取得较理想的工作原理方案。
第三时期：
详细设计时期。
对各功能模块进行细部设计，绘制相应的工程图。
该时期的工作量既包括机械、电气、电子、操纵与运算机软件等系统的设计，又包括总装图和零件图的绘制。
第四时期：
设计实施时期。
第一依照机械、电气图纸和算法文件，制造、装配和编制各功能模块；
然后进行模块的调试；
最后进行系统整体的安装调试，复核系统的靠得住性及抗干扰性。
第五时期：
设计定型时期。
对调试成功的系统进行工艺定型，整理设计资料。
小批量生产，试销。
05任务
一、作品题（共1道试题，共100分。
1.专题报告
一、目的
通过对社会生活或生产实践中某一种典型的机电一体化产品进行分析和研究，明白得机电一体化系统的组成结构、关键技术与原理，培育对机电一体化产品进行分析和研究的能力。
二、选题
选择社会生活或生产实践中机电一体化技术的典型应用的产品。
同一班级中，可依照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。
三、报告要求
1．专题报告内容应包括机电一体化产品（设备）的大体结构及工作原理、要紧技术特点、要紧用途、与本课程相关内容的联系等。
2．专题报告撰写要做到形式和内容标准、专业，文字部份很多于1000字，并要求画出机电一体化产品（设备）的系统结构框图和工作流程图。
3．专题报告应独立完成，如有剽窃或类似部份，专题报告成绩计为0分。
机电一体化在实践中的合理应用
【摘要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向进展的时期，近来，随着国家对煤矿平安生产的重视，煤矿设备投入的不断增加，煤矿机械也处在一个更新换代的时期。
【关键词】煤炭机械；
机电一体化；
应用
随着科学技术的不断进展，对煤矿机械的性能要求也在不断提高，电子（微电脑）操纵装置在煤矿机械上的应用将加倍普遍，结构将加倍复杂，保护也将加倍专业化。
为帮忙煤矿机械利用人员、维修人员、治理人员对煤矿机械中的电气与电子操纵装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和把握，下面我就这些做一下介绍与浅述。
煤矿生产中，煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等能够说直接阻碍到生产，也直接阻碍到煤矿供电、排水、通风、提升等的平安运行。
而煤矿机械电气与电子操纵系统部份质量的好坏与性能的好坏又直接阻碍到机械的动力性、经济性、靠得住性，从而阻碍施工质量、生产效率及利用寿命等。
电子（微电脑）操纵系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部份，同时也是评判煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。
随着科学技术的不断进展，和对煤矿机电产品性能要求不断提高，电子（微电脑）操纵系统在煤矿机械中所占的比重愈来愈大，其功能将会愈来愈强，应用范围也将愈来愈广，而其复杂程度也随之提高，如此就对利用与维修保护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求，对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的治理工作也显得尤其重要。
为适应煤矿机械对性能的要求，仅仅依托机械和液压技术已显得力不从心。
电子（微电脑）操纵技术的进展就成了煤矿机械的必要选择。
机电一体化是一项新兴的技术，将其引入到煤矿机械中，必将会给煤矿机械带来了新的技术变革，使其各类性能有了质的飞跃。
机电一体化又称机械电子工程学，是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、运算机技术、信息技术、自动操纵技术、机械技术、液压技术和其他技术彼此融合而成的一门独立的交叉学科。
机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上取得应用。
80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起，推动了机械制造技术的迅速进展，专门是随着微型运算机及微处置技术、传感与检测技术、信息处置技术等的进展及其在机械上的应用，极大增进了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的进展时期。
以微电脑或微处置器为核心的电子操纵系统在国外机械上的应用已相当普及，在我国也是进展的方向，已成为机械高性能的表现。
目前机械的电子（微电脑）操纵系统要紧用以实现如下功能：
一、在线监控、自动报警及故障自诊
即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，显现故障能自动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机械的工作效率，简化设备保护检查工作，降低利用维修费用，缩短停机维修时刻，延长设备的利用寿命。
如采煤机上变频器就采纳PLC操纵，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各类电器设备也愈来愈智能化。
二、节能降耗，提高生产效率
例如井下利用的胶带输送机、通风机、提升机等，利用变频起动、PLC操纵系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高了。
三、自动化或半自动化程度的提高
煤矿机械实现自动化或半自动化操纵，能够减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，并减少因操作者的体会不足，对作业精度的阻碍。
例如，冀中能源黄沙矿2020年投入利用的一整
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