1、“机电一体化技术与系统”复习题（一）第一章复习题1机电一体化包括哪六大共性关键技术？（P1）精密机械 伺服驱动 传感器检测 信息处理 自动控制 和系统总体技术2. 机电一体化产品（P1）充电器电压调压器 电子控制燃料喷射装置 3. 机电一体化系统的基本功能要去？（P2）机械本体 动力部分 传感器检测部分 执行部分 驱动部分 控制及信息处理部分4. 机械本体包括机械传动装置和 机械结构装置 。（P2）5. 接口的三个基本功能？（P3）交换放大传递6. 接口的作用是将各要素或子系统连接成为一个有机整体，它的基本功能主要有：交换、放大和（ 传递 ）。（P3）6. 机电一体化系统的伺服传动技术？伺服传
2、动包括各种类型的传动装置，主要的有：电动、气动和（ 液压 ）（P4）7. 机电一体化系统中的信息处理技术？（P4）核心部分：把传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、存储、分析、加工。控制整个系统有目的的运行（二）第二章复习题1. 机械移动系统的基本元件？（P9）质量、阻尼器、弹簧2. 建立机械移动系统数学模型的基本原理是（牛顿第二定律 ）？（P9）已知一个单自由度隔振系统，质量为，刚度为，粘性阻尼系数为,外力为。绘出系统力学模型，并推导系统的传递函数？（P10）mx”+cx+kx(t)=f(t)3. 单轮汽车支承系统的力学模型如图1所示，根据该力学模型推导传递函数并画出简化框图？（P10-P
3、11）图1 单轮汽车支承系统4. 求解图2所示机床进给系统的当量扭转角度？（P12-13）图2 数控机床进给系统5. 影响机电一体化系统传动链的动力学性能的因素？（P21）负载的变化、传动链的惯性、传动链的固有频率、间隙摩擦润滑和温升6. 传动的主要性能取决于传动类型、传动方式、传动精度、动态特性及（ 可靠性 ）。（P21）7. 典型形状转动物体的？（P22）GD平方=4gj8. 摩擦力有哪三类？（P24）粘性摩擦力、库伦摩擦力和静摩擦力9. 粘性摩擦力的概念？（P24）两物体相对运动速度成正比10. 库仑摩擦力的概念？（P24）接触面对运动物体的阻力，大小为一常数11. 静摩擦力的概念？（P
4、24）有相对运动趋势但仍处于静止状态时摩擦面间的摩擦力12. 机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能小，动摩擦力应为尽可能小的（ 正斜率 ）。（P24）13. 对于质量大、刚度低的机械系统，为了减小振幅、加速振动的衰减，通常采取的措施是（ 增大粘性摩擦阻尼 ）。（P25）14. 为能保证振荡在一定的范围内过渡过程较平稳、过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏度，一般取（ 0.4-0.8 ）。（P25）15. 刚度、动刚度和静刚度的概念？（P25）使弹性体产生单位形变量所需作用力动态力和变形之比静态力和变形之比16. 谐振频率的两个表达式？（P25）17. 间隙的主要形式有哪
5、些？（P26）齿侧间隙 传动间隙 轴向间隙 扭转间隙18. 什么是刚性间隙？（P26）严格控制齿厚和齿距，调整后不能自动补偿。但能提高传动刚度20. 什么是柔性间隙？（P27）调整后齿侧间隙能自动补偿。传动刚度低结构复杂21. 丝杠螺母间隙的调整方式有哪两种？（P29）垫片式和螺纹式22. 在齿差式调隙机构中，如何根据两个齿轮的齿数以及导程计算轴向相对位移？（P29）S=L/z1z223. 回转运动支承主要由哪些支承元件承担？ 滚动轴承 动压轴承 静压轴承 磁轴承动压轴承和滚动轴承主要是支承（ 主轴 ）？（P36）24. 密珠轴承的概念？（P37）滚动摩擦支承，它由内、外圈和密集于二者间并具有
6、过盈配合的钢珠组成25. 空气静压轴承具有很高的回转精度，随着转速的升高，其温升（ 小 ）？（P37）26. 比较齿侧间隙的刚性消隙法和柔性消隙法的特点？（P26-P27）但能提高传动刚度，传动刚度低结构复杂27. 粘性阻尼系数的基本折算方法？（P25）28. 增大粘性摩擦阻尼可以减小质量大、刚度低的机械系统的振幅并加速振动的（ 衰减 ）？（P25）（三）第三章复习题1. 传感器？（P41）检测原件接受一种信息，并按一定规律转化成另一种信息的装置2. 衡量传感器静态特性的重要指标有哪些？（P42）线性度 灵敏度 迟滞性 重复性3. 什么是传感器的线性度？线线度表示的偏差是传感器的实际特性曲线与
7、（ 拟合直线 ）？（P42）4. 什么是传感器的灵敏度？（P43） 静态信号输入情况下，输出变化对输入变化的比值S5. 什么是传感器的迟滞性？（P43） 正反行程期间输入-输出特性曲线不重合程度6. 什么是重复性？（P43） 按同一方向做全程多次时所得特性曲线不一致程度7. 传感器动态特性中的动态误差概念？（P43）输入与输出之间不一样的时间函数，这种差异就是动态误差8. 位移测量传感器的概念？（P44）9. 常用的直线位移测量传感器有哪些？（P44）电感传感器，差动传感器，光栅传感器10. 常用角位移测量传感器有哪些？（P44）电容传感器，光电编码传感器11. 什么是电容传感器？（P44）被
8、测非电量转化成电容变化量12. 电容式传感器有哪几种类型？分别通过对公式（3-1）中的哪个参数进行变化得到的？（P44）变极距和变面积 C13. 通过动极板移动，引起两极板有效覆盖面积改变，从而使得电容变化的传感器是（ 变面积 ）（P45）14. 变极距型电容传感器实现线性输出时，必须满足的条件为（ 小测量范围 ）（P45）15. 电感式传感器？（P46）把被测量转换成自感或互感变化的装置16. 自感系数L与截面积S成正比，呈线性关系；自感式传感器的自感系数与气隙厚度成反比，有 （ ）。（P47）17. 变气隙式传感电感传感器中，气隙一般的取值是（ 0.1-0.5mm ）（P47）18. 光栅
9、？（P47）新的位移检测原件19. 光栅的组成？（P47）标尺光栅和指示光栅20. 已知光栅条纹密度为250条/mm，该光栅尺的栅距是多少？（P47） 0.00121. 光栅条纹密度一般的衡量单位为（毫米 ）？（P47）22. 指示光栅和标尺光栅在安装时要注意（ 平行放置，刻线倾斜一个很小的角度 ）？（P48）23. 光栅尺的栅距是0.01mm，指示光栅和标尺光栅的倾斜角度为0.001弧度，则莫尔条纹的宽度为（10 ）？一个栅距为0.01mm的光栅，为了使得莫尔条纹的放大倍数为1000，则两个光栅尺在安装时的倾斜角度为（ 10 ）？（P48）24. 莫尔条纹？在光栅测量中，在一个莫尔条纹宽度范
10、围内通常放置的光敏测量元件的个数为（ 4 ）？莫尔条纹的关键作用是（放大 ）？（P48）25. 根据光栅尺的才老的不同，光栅可分为反射光栅和（透射光栅 ）。（P48）26. 光栅测量系统的组成？光栅测量系统中，工作台运动方向的测定主要依靠（ ）？光栅测量电路中，第一个对测得的信号进行处理的电路时（ ）？（P49图3-13）27. 光栅测量系统中四块光电池的空间距离是莫尔条纹宽度的（ ）？产生的信号相位彼此相差（ 90度 ）？（P49）28. 感应同步器？感应同步器的正弦绕组和余弦绕组在位置上要错开（ 1/4 ）？（P49）29. 感应同步器的鉴相工作方式？（P49）根据感应电势的相位鉴别位移量
11、30. 感应同步器是一种高精密测量元件，它的测量原理是（ 电磁感应原理 ）。（P49）31. 某传感器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线式和圆盘式。该传感器为（ 感应同步器 ）？（P49）32. 感应同步器的鉴幅工作方式？（P50）鉴相式和鉴幅式33. 根据电子磁极励磁方式的不同，直流测速机可分为电磁式和（永磁式 ）？（P50）采用直流测速机测速时，随着负载电阻变小，其输出（ 变小 ）？由直流测速机的输出特性曲线可知，当负载电阻时，其输出电压与转速n的关系是（ 正比 ）？（P51）34. 光电式转速传感器的工作原理？（P51）光通过缝隙圆盘和指示缝隙照到光电元件上。圆盘转一周输
12、出电脉冲，可测转数35. 位置传感器和位移传感器的区别？（P51）距离变化量/开关量36. 位置传感器在测量中反映位置状态的量是（ 开关量 ）？（P51）37. 位置传感器的作用是测量（ 是否到达某一位置 ）？（P51）38. 位置传感器有哪两种？（P51）接触式和接近式39. 接触式位置传感器的分类？微动开关制成的位置传感器其构造和分布形式有：棒式、缓冲式、平板式、环式和（ 点式 ）。（P52）40. 接近式位置传感器的分类？（P52）简述透光型光电传感器的工作原理？（P53）电磁式、光电式、静电容式、气压式、超声波式发射光被遮住，接收器件可检测出物体到达41. AD521和AD522是什么
13、芯片？起什么作用？（P54）程控增益放大器？（P55）运算放大器 放大输出信号 模拟数字变换。变换成数字信号才能被计算机接收和处理42. 隔离放大器中采用的耦合方式主要有：变压器耦合和（ 光电耦合 ）？在有强电或弱电磁干扰的环境中，为了防止电网电压等对测量回路的损坏，其信号输入通道采用（隔离放大器 ）？（P57）43. 采样/保持器的组成？（P58）存储电容C 模拟开关S 44. 采样/保持器有哪些芯片系列？（P58） AD582、AD583、LF19845. 采样/保持器中，实现电压保持的元件是（ 电容C ）？（P58）46. LF398是（保持电容 ）？（P59）47. 用软件进行“线性化
14、”处理有哪三种方法？传感器非线性补偿处理中，用软件进行“线性化”处理的方法有：计算法、插值法和（ 查表法 ）？（P60）48. 查表法的概念？（P60）把事先计算或测得的数据按一定顺利编成表格，根据被测参数的值或者中间结果，查出最终结果49. 查表法有哪几种？（P60）顺序插值法、计算查表法、对分搜索法50. 数字滤波？（P62）通过一定的计算或判断来提高信噪比51. 数字滤波的优点？（P62）通过程序实现不用加硬件。成本低。增加可靠性稳定性。可以对频率很低的信号实现滤波。灵活性好。52. 采用算术平均值法进行数字滤波时，如果采用的是流量信号，则采样次数N推荐值为（ 12 ）？（P63）53.
15、 中值滤波？（P63）三个采样周期内，连续输出三个信号X1、X2、X3，从中选择个居中数值做为有效信号，若X1X2X3,则为有效信号。（四）第四章复习题1. 伺服系统的结构组成？ 控制器、功率放大器、执行机构和检测装置。 伺服系统中用于提供驱动力改变系统运行状态，产生所希望运动的模块称为（ 执行机构 ）？（P65）2. PID控制算法的含义是（ 比例积分微分自动控制器 ）？（P65）3. 伺服电动机？（P66）执行元件：把电信号转换为机械运动4. 步进电机？（P67）将脉冲信号转换成角位移的执行元件5. 直流伺服电动机的种类？（P66-P67）永磁直流伺服电机、无槽电枢直流伺服电动机、空心杯电
16、枢直流伺服电动机、印刷绕组直流伺服电动机6. 交流伺服电动机的种类？（P67）永磁同步伺服电动机、两相异步交流伺服电动机7. 控制步进电机转向的方法是（ 改变脉冲相序 ）？（P67）8. 控制步进电机的转速的方法是控制（ 增加脉冲频率 ）？（P67）9. 影响步进电机转速的关键因素为（ 脉冲频率 ）？（P67）10. 步进电机的种类？（P67-P68）反应式步进电动机、永磁式步进电动机、永磁感应式步进电动机11. 晶闸管导通的条件是（ 阳极A和控制极G同时加正向电压 ）？（P68）12. 晶闸管有几个端口？ 3 晶闸管是（ 三端四层器件 ）？（P68）13. 晶闸管有哪三种工作方式？（P69）
17、 截止、饱和、有源放大14. IGBT是一种新型复合功率开关器件。是一个晶体管联接的四层结构，该联接的形式是（ pnp-npn ）？（P71）15. IGBT的定义？（P71）绝缘栅双极晶体管16. 旋转变压器的定义？ 输出电压随转角变化的角位移测量装置 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（ 旋转变压器 ）？（P72）17. 旋转变压器是（ 输出电压随转角变化的角位移测量装置 ）？（P72）18. 相敏放大器的定义？ 鉴幅器 相敏放大器的功能是将交流电压转换为与之成正比的（ 直流电源 ）？（P74）19. PWM功率放大器的工作原理？（P75
18、） 利用大功率器件的开关作用，将直流电压转化成一定频率的方波电压，通过对方波脉冲宽度的控制，改变输出电压的平均值。20. 设计直流电机的双极式H型可逆PWM变换器？（P76-P77及图4-16）21. 称为占空比计算公式，其中为（ 导通时间 ）。直流电机调速中，将导通时间和周期的比值称为（ 占空比 ）？（P76）22. 在PWM控制电路中，改变控制电压，可以控制（ 占空比 ）？（P76-P77）23. PWM变换器中，占空比的范围为（ 0-1 ）？（P76）24. PWM是通过对方波脉冲宽度的控制，改变输出电压的（ 大小 ）。（P76-P77）25. 双极性PWM变换器的特征就是在一个周期内，
19、电压从（ +Us变为-Us ）。（P77）26. 双极性PWM变换器如何控制电动机的正反转？（P77）正负脉冲的宽窄27. 由公式可知，的变化范围是（-11）？当为正时，电动机（正转）？（P77）28. 双极性PWM变换器的优点？ 电流连续、四个象限中运行、消除摩擦死区、平稳性好。调速范围宽。直流电机调速时，占空比的变化范围是（ 01 ）？（P77）29. PWM的控制电路的组成？（P78） 脉冲调制器、逻辑延时环节、晶体管30. 脉冲调制器？（P78） 电压脉宽变换器装置31. 阐述如何应用锯齿波脉宽调制器来实现PWM功能？（P78） 开环状态，输出值在负饱和极和正饱和极中跳变32. 传递函
20、数通常代表的是一个（ 反馈环节 ）？（P82-P86和P124）33. 交流伺服系统？（P86） 采用交流伺服电机作为执行元件的伺服系统34. 异步电动机的转速方程？（P87公式4-37）n=60f1/p（1-s）35. 交流伺服系统？目前常将交流伺服系统分为同步型交流伺服系统和（异步型）？（P86）36. 变频调速？ 调速运行 交流伺服电机的速度的调节通常通过（ 供电频率f1 ）？（P87）37. 异步电动机的转速方程的涵义？（P87）n=60f1/p（1-s）=n1(1-s)38. 阐述如图3所示的电路图的工作原理和作用？（P88）正弦波脉宽调制器图3 39. 载频比？（P89）N=fc/
21、f40. 阐述SPWM变频调速系统的工作原理？（P90）41. 步进电机控制系统的组成？（P91图4-36）环形分配器、功率驱动器、步进电动机42. 三相六拍步进电机正转时绕组的通电顺序为（ UVWUVWUW ）？（P91）43. 步进电机启动时，其启动频率必须（小于最高启动频率 ）？输入步进电机的脉冲频率增高时，步进电机的输出力矩将（ 降低 ）？（P92）44. 环形分配器？ 电动机绕组的通电顺序按输入脉冲的控制而循环变化的装置 环形分配器的类型？ 三相三拍、三相六拍、双三拍。 环形分配器在步进电机控制系统的作用是（ 控制布距角 ）？阐述如何用硬件环形分配器实现三相步进电机的工作方式？（P9
22、2）1.UVW WVU2.U UV V VW W WU WU W WV V UV U3.UV VW WU WU VW UV45. 在步进电机控制系统中，查表法常用于（ 计算机软件分配 ）？（P92）46. 可以和CH250芯片配合使用的步进电机的相数为（3 ）？（P93）47. 步进电机功率驱动器？（P93） 将环形分配器的输出信号进行功率放大48. 步进电机的驱动器有单电压驱动电路和（ 高低双电压驱动 ）?（P93-P94）49. 用于实现三相步进电机环形分配的硬件环形分配器是（ CH250 ）？（P93）50. 阐述步进电机驱动器中的单电压驱动电路的工作原理和特点？（P94图4-41）大功
23、率三极管组成驱动电路，某相逻辑1便通电。线路简单驱动电流小51. 通过绘图阐述步进电机驱动器中的高低压驱动电路的工作原理和特点？（P95图4-42）功耗小，频率特性好52. 已知步进电机的步距角为，滚珠丝杠的导程为24mm。那么，发100个脉冲，机床工作台的位移是（ 1 ）？（P95）53. 电液伺服系统？（P96）机床工作台的位置控制、机械手的定位控制、稳定平台水平位控制（五）第五章复习题1. 计算机把获得的模拟信号按一定时间间隔转变为一系列脉冲输出信号的过程称为（采样过程 ）?（P102）2. 直接数字控制系统？（P104） 计算机运算处理结果直接输出作用于被控对象3. 简述什么是分布式控
24、制系统？ 多台微机控制 分布式计算机控制系统也称为集散型计算机控制系统，英文缩写为（ DCS）？（P105和P117）4. 输入/输出接口有哪两种寻址方式？（P106）存储器寻址方式和输入输出口寻址方式5. 存储器寻址方式？（P106）接口和存储器统一编址，这样存储器指令也能访问接口了6. 并行接口传输的是数字量和（ 开关量 ）？输入输出口寻址方式有专门的IN指令和（ out指令 ）？（P106）7. 并行输入输出接口的无条件传送中，输入缓冲器在外设信息与数据总线之间起的作用是（ 隔离缓冲 ）？（P107）8. 查询式传送？（P107）查询标志，代表忙不忙，准没准备好进行数据传输。9. 825
25、5A有几个8位的口？ 3个 分别为（ ABC口 ）？8255A的工作方式中的方式0为（ 非法 ）？（P108-P109）10. 8255A的三种工作方式的设定是通过（ 控制端输入控制子 ）？（P109）11. D/A转换器？（P110） 数模转换12. DAC0832是（ 8位DA芯片 ）？（P111）13. A/D转换器？常用哪两种方法？（P112） 模数转换器，逐次逼近法，双积分法14. AD574A是（ 数模转换器 ）？（P112）15. ADC0809和AD574A其A/D转换方法是（ 逐次逼近法 ）？（P112）16. STD总线是一个通用工业控制的微型机总线，其微型机位数为（ 8位
26、 ）？（P119）17. STD总线中8位的有哪些，16位的有哪些？（P119）8位：8086 80286 8098 68000 16位： 80386 80486 6803018. 简述什么是总线式工业控制机？（P121）CPU+电源+I/O接口19. 直接差分？直接差分的类型？直接差分法是一种简单、直观的数字化方法，直接差分法有两种，向前差分法和（ 向后差分法 ）？（P123）20. 向前差分？（P124）u(t)=de(t)/d(t)21. 向后差分？U(k)=d2e(t)/dt2在计算机控制算法中，表示的是（ 向后差分法 ）？（P124）22. 双线性变换法是实际控制系统中比较常用的一种
27、（ 离散化法 ）？（P127）23. 阐述数字PID调节器的设计思路？（P130-P131）数字化离散化。矩形积分带替连续积分。向后差分代替微分。24. PID控制中，微分环节的作用是（ 克服系统惯性）？（P132）25. 试述如何实现洗衣机中浑浊度的检测？（P136）红外线透光度和透光时间26. 洗衣机在洗衣过程中浑浊度的检测采用的传感器是（ 红外光电传感器 ）？（P136）26. 试述如何实现洗衣机中布量和布质的检测？（P137）布阻抗不断变化27. 洗衣机在一般洗涤过程中，其透光度的变化为（ 低到高 ）？（P137）（六）第七章复习题1. 工业机器人的三个重要特征？（P148）机械装置
28、可再编程 有个自动控制系统2. 直角坐标型工业机器人？（P149） 三个相互垂直的直线移动组成。工作图形为长方形3. 圆柱坐标系工业机器人？（P150） 一个转动和两个移动组成的运动系统，工作图形为圆柱形4. 球坐标型工业机器人？（P151） 两个转动和一个移动组成的运动系统。工作空间是球体5. 球坐标型工业机器人其手臂的运动关节为（ 手腕 ）?（P151）6. 多关节型工业机器人？（P151） 回转坐标组成7. 平面关节型工业机器人？（P151）一个移动关节和回转关节组成8. 多关节型工业机器人其前三个关节为（ 回转副 ）？（P151）9. 阐述点位控制机器人有哪些应用？（P151）上下料搬
29、运机器人，电焊机器人10. 简述连续轨迹控制工业机器人？（P151） 各关节同时受控。手部可以通过腕关节控制11. 阐述气动式工业机器人的应用特点？（P151） 动作迅速结构简单。稳定性差抓力小12. 工业机器人操作机的组成？（P152） 机座、立柱、手臂、手腕、手部13. 机器人手臂的功能？（P152） 支撑手腕和手部，调整手部在空间的位置14. PUMA型工业机器人是由直流伺服电机驱动的关节型机器人，其自由度是（ 6 ）？（P152）15. 机器人手腕的功能？（P153） 连接手臂和手部，在手臂和腰部实现手臂在空间内三个旋转自由度16. 一般手腕有那两个关节组成？（P153） 弯曲式关节和
30、转动式关节17. 两自由度腕关节有哪几种结构？ RR BR三自由度腕关节有哪几种结构？（P155）BBR BRR RBR RRR RBB18. 机器人手部装在操作机手腕的前端，根据用途和结构可以分为三类：机械夹持器、万能手和（ 专用工具 ）？（P155）19. 机器人机械夹持器功能和种类？（P156-158） 直接执行工作的装置、回转式和移动式20. 研究工业机器人运动学的目的？（P159） 建立工业机器人各运动构件与手部在空间的位置间的关系。建立工业机器人手臂运动的数学模型。控制工业机器人，研究仿真手臂21. D-H矩阵？（P160） 齐次坐标变换矩阵22. 工业机器人运动学分析采用的 D-
31、H矩阵是一个（ 4*4的 ）？（P160）23. D-H矩阵左上角的一个矩阵是一个（ 3*3 ）？（P160）24. 空间机构的位置分析，研究的是刚体在三维空间的运动为（ 旋转和移动 ）？（P160）25. 工业机器人操作机的运动学方程是描述工业机器人操作机上每一活动杆件在空间相对绝对坐标系或相对机座坐标系的（ 位姿方程 ）？（P162）26. 工业机器人操作机手部的位姿问题可以分成两类基本问题：一类是运动学正问题，另一类是（ 运动学逆问题 ）（P165）27. 运动学方程的正解？（P165） 求手部相对与机座坐标系的位置和姿态，确定Moi中各元素的值28. 运动学方程的逆解？（P166）已知
32、Moi，求运动参数29简述工业机器人力学分析内容？（P166-167） 静力学分析和动力学分析30. 一个两自由度的平面工业机器人操作机如图4所示，手部端点与外界接触，手部作用于环境的力为，若关节无摩擦力存在，求平衡端点力F的等效关节力矩。图431. 阐述从事危险作业的工业机器人的特点？(P179) 可靠性高稳定性好。通用性准确性32. 工业机器人运动自由度？（P179-181）33. 柔性制造系统的概念？（P186）可变的，自动化程度较高的制造系统34. 简述柔性制造系统的物流系统？（P187）由存储、输送和装卸三个子系统组成。存储任意存储工具，输送完成各个生产装置的连接。装卸实现输送装置和加工设备之间的连接35. 柔性制造系统可以分为4个子系统，即：加工系统、物流系统、能量系统和（信息系统 ）?（P187）20
