1、.機電一體化系統設計【考試形式】書面閉卷考（學生需要自帶2B鉛筆，填涂答題卡）【考試時間】90分鐘【考試題型】1、選擇題（每題2分，共30分）2、判斷題（每題2分，共20分） 3、填空題（每題2分，共16分）4、簡答題（每題8分，共24分）5、計算題（每題10分，共10分）【考試題庫】一、選擇題（考15題，一共30分）1. 以下產品不屬于機電一體化產品的是（ D ）。A. 工業機器人B. 打印機C. 空調D. 電子計算機2. STD總線屬于什么接口類型?（ A ）A. 智能接口B. 無源接口C. 有源接口D. 零接口3. RS232C屬于什么接口類型？（ C ）A. 機械接口B. 物理接口C.

2、 信息接口D. 環境接口4. 以下哪項不屬于機電一體化的發展方向。（ B ）A. 高精度B. 機械化C. 模塊化D. 網絡化5. 機電一體化產品所設計的固有頻率一般較高，其原因之一是（ D ）。A. 固有頻率越高振動越大 B. 固有頻率越高剛度越小C. 固有頻率越高質量越大 D. 防止在調控范圍內發生共振6. 以下屬于機電一體化產品的是（ C ）。A. 手機 B. 電磁爐 C. 高級轎車 D. 投影儀7. 機電一體化系統有時采用半閉環控制，可能原因是（ B ）。A. 提高控制精度 B. 檢測末端行為的傳感器不成熟C. 節省能源 D. 減輕重量8. 能夠使工業機器人傳動鏈短的主要原因是（ D ）

3、。A. 工業機器人體積小，不需長傳動鏈B. 運行速度慢，減速比小C. 各自由度協調運動靠機械傳動實現D. 伺服驅動變速、每個自由度單獨驅動與多自由度軟件控制協調9. 關于機電一體化說法不確切的表達是（ D ）。A. 機電一體化方法 B. 機電一體化工程C. 微機電一體化 D. 機械電氣化10. 關于機電一體化說法不確切的表達是（ A ）。A. 檢測控制一體化 B. 機電液一體化C. 機電儀一體化 D. 光機電一體化11. 機電一體化技術是以（ C ）部分為主體，強調各種技術的協同和集成的綜合性技術A. 自動化 B. 微電子C. 機械 D. 軟件12. 以下哪項不屬于概念設計的特征。（ A ）A

4、. 可靠性 B. 創新性C. 多解性 D. 約束性13. 在機電一體化概念設計過程中，形態學矩陣的作用是（ C ）。A. 最優方案確定 B. 方案評價C. 方案綜合 D. 任務創新14. 在機電一體化概念設計過程中，黑箱分析方法的作用是（ B ）。A. 方案求解簡單 B. 利于方案創新C. 方案具體化 D. 方案形象化15. 關于機電一體化系統可靠性，以下論述錯誤的是（ C ）。A. 軟件能夠提高系統可靠性 B. 傳動鏈越短可靠性越高C. 對功率接口采用增額設計提高可靠性 D. 采用并聯元件系統提高可靠性16. 機電一體化現代設計方法不包括（ A ）。A. 串行設計 B. 快速響應設計C. 綠

5、色設計 D. 優化設計17. 諧波齒輪具有速比大、傳動精度和效率高等優點，它是由以下哪種傳動演變而來的。（ C ） A直齒錐齒輪傳動 B齒輪齒條傳動 C行星齒輪傳動 D蝸輪蝸桿傳動18. 使滾珠絲杠具有最大剛度的支承方式是（ A ）A雙推雙推 B雙推簡支C單推單推 D雙推自由19. 在機電一體化系統設計中，齒輪系常用于伺服系統傳動機構中，作用是（ A ）A減速，增矩 B增速，增矩C增速，減矩 D減速，減矩20. 多級齒輪傳動中，各級傳動比“前大后小”的分配原則適用于按（ D ）設計的傳動鏈。 A. 最小等效轉動慣量原則 B輸出軸的轉角誤差最小原則 C. 重量最輕原則(小功率裝置) D重量雖輕原

6、則(大功率裝置)21. 下列哪種傳動機構具有自鎖功能 （ C ）A. 齒輪傳動 B. 同步帶傳動 C.蝸輪蝸桿傳動 D. 絲杠傳動22. 滾珠絲杠傳動軸向間隙的調整，下列哪一種方法精度高，結構復雜。（ B ） A. 變位螺距調整式 B. 齒差調隙式 C.螺紋調隙式 D. 墊片調隙式23. 為了提高滾珠絲杠副的旋轉精度，滾珠絲杠副在使用之前應該進行（ B ）A調整徑向間隙預緊預加載荷表面清洗24. 在滾珠絲杠副中，公式是驗算滿載時滾珠絲杠副的 （ A ）A剛度強度塑性變形疲勞點蝕25. 在同步齒型帶傳動中，節線的長度在工作過程中 （ A ）A不變變長變短幾乎不變26. 滾珠絲杠副基本導程指絲杠相

7、對于螺母旋轉2弧度時，螺母上基準點的（ B ）A徑向位移 軸向位移螺旋線長度 坐標值27. 在兩級齒輪傳動中，若傳動比的分配方案是，則其遵循的原則是（ D ）A. 加速度響應最快 等效轉動慣量最小C. 輸出軸轉角誤差最小 重量最輕28. 當剛輪固定，柔輪輸出，波形發生器輸入時，諧波齒輪可實現（B ）傳動。A減速異向 B增速異向C減速同向 D增速同向29. 圓柱齒輪傳動中常用的調整齒側間隙的方法不包括（ C ） A.偏心套（軸）調整法 B.軸向墊片調整法C.軸向壓簧錯齒調整 D.雙片薄齒輪錯齒調整法 30. 導軌副用于引導運動部件按給定的方向運動。若導軌副機構簡單、阻尼系數大、剛度大，但易產生低

8、速爬引現象，則導軌副是 （ B ） A滾動導軌副 B滑動導軌副 C液體靜壓導軌副 D氣浮導軌副31. 滾珠絲杠副按螺紋滾道截面形狀分類，不包括 （ D ）A. 單圓弧 B. 雙圓弧 C.矩形 D.梯形32. 下列傳感器類型屬于能量轉換型的為（ A ）。A. 壓電式加速度傳感器 B. 霍爾式傳感器 C. 電阻式傳感器 D. 熱敏電阻33. 下列傳感器類型屬于物性型傳感器的為（ D ）。A. 電感式傳感器 B. 電容式傳感器 C. 光柵式位移傳感器 D. 半導體傳感器34. 線性度是表示實際特性曲線（ B ）的程度。A. 接近真值 B. 偏離理想特性曲線C. 正反行程不重合D. 測量值離散35.

9、下列哪項指標反映了傳感器的動態特性（ B ）。A. 漂移 B. 相頻特性 C. 分辨率 D. 重復性 36. 傳感器的分辨率越高，表示傳感器（ D ）。A. 遲滯越小 B. 重復性越小C. 線性度越好 D. 能感知的輸入變化量越小37. 一階系統的動態表征參數是（ D ）。A. 線性度 B. 穩定時間 C. 阻尼比 D. 時間常數38. 臨界阻尼所對應的阻尼比為（ C ）。A. =0 B. 0 1 39. 一階傳感器系統的時間常數越小，（ B ）。A. 頻率響應特性越差 B. 頻率響應特性越好 C. 靈敏度越大 D. 靈敏度越小40. 二階傳感器系統的輸入為一正弦信號時，其輸出信號的（ C ）

10、。A. 頻率變化，幅值和相位不變化 B. 頻率不變化，幅值和相位不變化C. 頻率不變化 , 幅值和相位變化 D. 頻率相位不變化，幅值變化41. 二階傳感器系統的時域動態性能指標中，當傳感器輸出y(t)達到穩態值的50%時所需的時間為（ C ）。A. 上升時間 B. 穩定時間 C. 延遲時間 D. 峰值時間42. 二階傳感器系統的頻率特性中，關于幅頻特性曲線和相頻特性曲線描述不正確的為（ A ）。A.當0時，在/0 =1處A()趨近無窮大，系統無諧振現象。B. =0.707時，A()平直段最長。C. 當 時，A ()l，幅頻特性平直，輸出與輸入為線性關系；()很小，()與為線性關系。D. 一般

11、地，/01時，A() 0，傳感器無響應43. 下面所列傳感器中，（ B ）與其它三種傳感器的工作原理不同。A. 旋轉變壓器 B. 光柵式傳感器 C. 磁柵式位移傳感器 D. 感應同步器44. 天然石英作為敏感元件常應用于（ B ）。A. 霍爾傳感器 B. 壓電傳感器 C. 熱電偶傳感器 D.電渦流式傳感器45. 下述關于霍爾傳感器不正確的是（ C ）。A. 霍爾傳感器是物性型傳感器B. 霍爾傳感器為能量控制型傳感器C. 受其工作原理的影響其結構上不易微型化和集成電路化D. 把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量46. 直線感應同步器的定尺上印刷有1個感應繞組，滑尺上印刷有正弦和余弦兩個繞組

12、且兩個繞組錯開（ C ）節距。A. 1 B. 1/3 C. 1/4 D. 1/547. 直線感應同步器分為以下幾種類型，其中（ B ）為絕對式，對位置具有記憶功能。A. 標準型 B. 三重型 C. 窄型 D. 帶型48. 下列關于光柵傳感器敘述錯誤的是（ D ）。A. 具有較高的測量精度 B. 可進行無接觸測量C. 為數學式傳感器 D. 能適應油污、灰塵等惡劣環境49. 實際使用中，選擇傳感器時應考慮其具體性能指標，其中對靈敏度的選擇不正確的論述為（ C ）。A. 靈敏度反映了傳感器在靜態標準條件下，傳感器被測量的單位變化引起的輸出變化量。B. 傳感器的量程范圍與靈敏度密切相關。C. 對于多維

13、矢量的測量，傳感器的交叉靈敏度愈大愈好。D. 在傳感器的線性范圍內，傳感器的靈敏度越高可以感知的變化量就越小，但與被測量無關的外界噪聲也容易混入被系統放大。50. 以下抑制電磁干擾的措施，除了（ D ），其余都是從切斷傳播途徑入手。A. 屏蔽 B. 隔離 C. 濾波 D. 軟件抗干擾51. 三相永磁同步交流伺服電機中，當定子三相繞組中接入三相對稱交流電源后，三相繞組中的電流在定子與轉子之間的氣隙中產生的磁場是：（ D ）A脈動磁場；B. 靜止磁場；C. 圓形旋轉磁場；D. 無磁場52. 與直流伺服電機的機械特性“軟、硬”無關的參數是：（ B ） A. 電樞電阻；B.電樞電壓；C. 反電動勢系數

14、；D. 轉矩系數53. 對于一個三相反應式步進電機，如果轉子的齒數為40，采用五相雙十拍方式通電，則該步進電機步距角為：（ A ）A. 0.9；B. 1.8；C. 2.7； D. 3.654. 某三相步進電機，轉子齒為40，如果希望步距角1.5，則應采用的通電方式為：（ C ）A. 三相單三拍；B. 三相雙三拍；C. 三相六拍；D. 細分驅動55. 當直流伺服電機電磁轉矩恒定時，電機轉速隨控制電壓變化的關系曲線：（D）A. 直流伺服電機的機械特性； B. 動態特性；C. 失靈區； D. 直流伺服電機的調節特性56. 下列操作中，可以使直流伺服電機的理想空載轉速升高的是：（ C ）A. 增大電樞

15、電阻；B. 減小電樞電壓；C. 增大電樞電壓；D. 減小電樞電阻57. 步進電機的輸出轉角與下列哪項有關：（ C ）A. 步距角；B. 脈沖頻率；C. 脈沖數量；D. 通電順序58. 步進電機的輸出轉矩隨著工作頻率增高而：（ B ）A. 上升；B. 下降；C. 不變；D. 前三種情況皆有可能59. 步進電機在轉子齒數不變的條件下，若拍數變成原來的兩倍，則步距角變為原來的：（ A ）A. 0.5倍； B. 2倍；C. 0.25倍；D. 不變60. 采用PWM進行直流伺服電機調速時，通過改變下列哪一項內容來改變電樞回路的平均電壓：（ A ）A. 脈沖的寬度；B. 脈沖的頻率；C. 脈沖的電壓；D.

16、 脈沖的正負61. 在開環控制系統中，常用選擇下列哪一項作為驅動元件：（ B ）A. 直流伺服電機； B. 步進電機；C. 同步交流伺服電機； D. 異步交流伺服電機62. 步進電機通過控制下列哪一項來改變轉子的轉向：（ C ）A. 脈沖的數量； B. 脈沖的頻率；C. 定子繞組的通電順序； D. 電機的極對數63. 下列哪項不是可逆PWM變換器的優點：( C )A. 電流一定連續；B. 電機停止時有微振電流C. 在工作過程中，4個大功率晶體管可能都處于開關狀態D. 低速平穩性好，系統的調速范圍寬64. 下列執行元件中，比功率最低的是：( A )A. 步進電機；B. 直流伺服電機；C. 交流伺

17、服電機；D. 交流變頻電機65. 關于開環控制、半閉環控制以及全閉環控制，下列哪個描述正確：( C )A. 開環控制的精度優于半閉環控制，但是低于全閉環控制精度；B. 半閉環控制的精度和穩定性都比全閉環方式差；C. 開環控制所需的成本低于半閉環控制以及全閉環控制；D. 半閉環控制必須閉環在執行元件的末端66. 永磁同步交流電機的基本組成部分不包含：（ D ）A. 定子和永磁轉子；B. 位置傳感器；C. 電子換向開關；D. 電刷67. 下列哪一項不屬于力反饋兩級電液伺服閥的組成部分：（D）A. 力矩馬達；B. 液壓控制閥；C. 反饋機構；D. 傳感檢測機構68. 步進電機的失調角在哪個區域稱為靜

18、態穩定區：（ A ）A. (-p，+p)；B. (-1/2p，+1/2p)；C. (-1/4p，+1/4p)；D. (-2p，+2p)；69. 下列可能的直流伺服電機的調速方案中，不包括哪一項：（D）A. 改變電樞電壓； B. 改變定子勵磁磁通；C. 改變轉子電阻； D. 改變負載轉矩70. 關于機電一體化系統對于執行元件的基本要求，下列描述哪一項是錯誤的：（A）A. 慣量大，出力大； B. 體積小、重量輕；B. C. 便于安裝、便于維護甚至免維護； D. 適合于微機控制71. 采樣數據系統中，如果考慮系統的抑制干擾的能力，同時能夠完整地復現被采樣信號，采樣速率與系統的最高頻率的關系滿足的最低

19、條件為：（C）A10倍以上； B. 5倍； C. 2倍； D. （0.1-1）倍72. 對于PLC中的指令：LD X0，該指令的功能為：（C）A. 串聯一個動斷觸點； B. 串聯一個動合觸點；C. 載入一個動斷觸點； D. 載入一個動合觸點73. PID控制器中，P的作用是：（A）A. 降低系統的穩態誤差； B. 增加系統穩定性；C.提高系統無靜差度； D. 減小系統阻尼74. 在串聯校正的比例積分微分（PID）調節器，I的作用是：（C）A. 改善穩定性； B. 加快系統響應速度；C. 提高無靜差度； D. 增大相位裕量75. 下面那個操作系統不屬于嵌入式操作系統：（A）A. Windows

20、7； B. Windows CE； C. VxWorks； D. QNX76. 軟硬件協同設計方法與傳統設計方法的最大不同之處在于：（B）A. 軟硬件分開描述；B. 軟硬件統一描述；C. 協同測試；D. 協同驗證77. 下列屬于串行總線的是：（D）A. ISA； B. PC104； C. PCI； D. PCI-E78. 一般來說，引入微分負反饋將使系統動態性能指標中的最大超調量：（B）A. 增加； B. 減小； C. 無影響；D. 效果根據系統的結構不同而變化79. 以下哪一項不是PLC的組成部分：（B）A. CPU； B. 硬盤； C. 編程器； D. 輸入/輸出接口80. 以下哪種總線屬

21、于現場總線：（D）A. PC104； B. STD； C. PCI； D. CAN81. 傳遞函數G(s)=1/s表示 環節：（B）A. 微分； B. 積分； C. 比例； D. 滯后82. 下列關于PC總線的工控機與普通商用PC的說法中，正確的是：（A）A工控機與普通PC機都采用PC總線的架構形式；B兩者所使用的電源只要功率相同，輸出電流相同就可以互換使用；C普通PC機箱經過簡單加固，也可以用于惡劣的工業生產環境；D工控機的主板形式與普通PC的主板形式相同83. 以下哪一項不是工控機必須滿足的條件：（B）A能夠提供各種數據實時采集和控制；B能夠安裝在機械結構里面，和機器成為一體；C能夠和被控

22、制對象的傳感器、執行機構直接接口；D能夠在苛刻的工作環境中可靠運84. 下列哪一項不是總線的基本特性：（D）A. 物理特性B. 功能特性C. 時間特性 D. 網絡特性85. 以下關于嵌入式系統開發的敘述，哪一項是正確的：（C）A. 宿主機與目標機之間只需建立邏輯連接即可；B. 在嵌入式系統中，調試器與被調程序一般位于同一臺機器上；C. 在嵌入式系統開發中，通常采用的是交叉編譯器；D. 宿主機與目標機之間的通信只有串口和并口兩種方式86. 下列哪一項內容不屬于拉格朗日方程：（D）A. 拉格朗日函數； B. 動能； C. 勢能； D. 摩擦力87. 現有一滑動絲桿副線性變換機構和一曲柄滑塊非線性機

23、構，假定兩種機構內部都存在摩擦力，下列說法哪一項正確： （D）A. 對于線性機構，摩擦力的存在對輸入的轉矩無影響；B. 對于線性機構，摩擦力與機構的輸入的轉角有線性關系；C. 對于非線性機構，摩擦力的存在對于輸入的轉矩無影響；D. 對于非線性機構，摩擦力的存在會改變其運動特性88. 如果采用10位數字量的A/D對最大值為5V、最小值為0V的電壓進行采樣，則量化單位為：（A）A. 0.005； B. 0.01； C. 0.0025； D. 0.01589. 通常采用電流環、速度環以及位置環的伺服控制系統，三環由內至外的順序一般為：（A）A. 電流環、速度環以及位置環；B. 電流環、位置環以及速度

24、環；C. 速度環、電流環以及位置環；D. 位置環、電流環以及速度環90. 當對一個壓電元件通電后，壓電元件產生一個位移輸出，此時我們將此壓電元件作為下列哪一項內容使用：（A）A. 執行元件；B. 傳感元件；C. 結構元件；D. 控制元件91. 如果不能把實際的機械系統作為理想的剛體看待，那么通常采用的研究模型為：（A）C. 質量彈簧模型；B. 彈簧阻尼模型；C. 彈簧模型；D. 質量阻尼模型92. 下列哪一項不屬于抑制干擾的措施：（D）A. 屏蔽； B. 隔離； C. 濾波； D. 增大接地電阻93. 關于伺服系統放大器的設計與選擇所需要考慮的問題中，下列說法哪一項是錯誤的：（A）A. 功率輸

25、出級的容量必須與執行元件的容量需求相匹配，并且輸出級的阻抗要大、效率要高、時間常數要小；B. 放大器應為執行元件的運行狀態提供適宜條件；C. 放大器應有足夠的線性范圍，以保證執行元件的容量得以正常發揮；D. 放大器應具有足夠的放大倍數，其特性應穩定可考慮、便于調整94. 下列哪一項措施無法減小或消除結構的諧振：（B）A. 提高傳動剛度、降低轉動慣量； B. 減小系統阻尼；C. 采用校正網絡； D. 應用綜合速度反饋95. 關于彈性變形，下列說法哪些是錯誤是的：（B）A. 若被控對象的負載慣量不大，機械傳動裝置的剛度很大，只要諧振頻率處在系統的通頻帶之外，可以認為結構的諧振頻率對伺服系統的動態性

26、能沒有影響；B. 機械裝置的彈性變形與結構、尺寸和材料性能有關，與受力狀況無關；C. 根據彈性變形的胡克定律，軸的彈性扭轉角與所承受的扭轉力矩成正比關系；D. 對于多級傳動的齒輪系統，若考慮軸的彈性變形因素，則靠近負載端的軸的變形對于負載端的精度影響大96. 關于評價軟件結構優劣的論述不正確的是（C）。A. 影響域應該是控制域的子域B. 減少外聯度就會降低程序的復雜程度C. 內聯度越低越好D. 程序模塊數適當 97. 關于信息流的描述，不正確的論述是（D）。A. 機電一體化系統與傳統機械最本質的區別是具有信息流B. 使許多基本單元耦合組成復雜的機電一體化系統C. 信息流表示信息的識別、傳遞、變

27、換、處理和存儲過程D. 信息流不需要接口轉換二 、判斷題（考10題，一共20分）1. 機電一體化系統的主功能是實現系統“目的功能”直接必需的功能，主要是對物質、能量、信息及其相互結合進行變換、傳遞和存儲。（ ）2. 機電一體化系統的動力功能是向系統提供動力、讓系統得以運轉的功能。（ ）3. 機電一體化系統的構造功能是使構成系統的子系統及元、部件維持所定的時間和空間上的相互關系所必需的功能。（ ）4. 機電一體化系統構成要素不能與人體構成要素進行類比。（ ）5. 機電一體化的三大效果是指省能、省資源及智能化。（ ）6. 綠色化不屬于機電一體化的發展方向之一。（ ）7. 交流電動機是典型的機電一體

28、化產品。（ ）8. 概念設計的四視圖包括主視圖、左視圖、俯視圖及局部視圖。（ ）9. 計算機輔助設計（CAD）不能用于機電一體化設計。（ ）10. 在雙圓弧型螺紋滾道的滾珠絲杠副中，其接觸角隨軸向載荷大小的變化而基本保持不變。（ ）11. 滑動導軌副產生低速爬行的主要原因是摩擦系數隨運動速度的變化和傳動系統剛度過大。（ ）12. 軸系組件的強迫振動是由于傳動系統本身的失穩引起的。（ ）13. 要使齒輪傳動裝置的重量最輕，各級傳動比應以“先大后小”的原則處理。（ ）14. 旋轉支承的置中精度是指運動件轉動時，其軸線與承導件的軸線產生傾斜的程度。（ ）15. 直線運動導軌是用來支承和限制運動部件按

29、給定的方向作直線運動。( )16. 在諧波齒輪傳動中，若柔輪固定、則諧波發生器與剛輪轉向相反。（ ） 17. 精密度反映了隨機誤差的影響程度，精密度高就表示隨機誤差小。而準確度反映系統誤差的影響精度，準確度高就表示系統誤差小。（ ）18. 精確度反映了測量中所有系統誤差和隨機誤差綜合的影響程度。（ ）19. 在一組測量中，精密度高的準確度不一定高，準確度高的精密度不一定高，但精確度高的，精密度和準確度都高。（ ）20. 靈敏度反映了傳感器在靜態標準條件下，傳感器被測量的單位變化引起的輸出變化量。因此，在實際使用中選擇的傳感器靈敏度越高越好。（ ）21. 靈敏度表征傳感器對輸入量變化的反應能力，

30、且傳感器的靈敏度均為常數。 （ ）22. 傳感器的輸出-輸入特性是與其內部結構參數有關的外部特性。（ ）23. 感應同步器的定、滑尺在實際使用中不是成套使用的，一塊滑尺可能配用幾塊定尺使用。（ ）24. 壓電式傳感器即可以用于靜態量的測量也可適用于動態量的測量。（ ）25. 零階傳感器系統的幅頻特性是直線。（ ）26. 選擇傳感器時，如果測量目的是進行定量分析，應該選用重復精度高的傳感器，而不宜選用絕對量值精度高的傳感器。（ ）27. 對于直流伺服電機而言，其機械特性越“硬”越好。（ ）28. 步進電機的步距角決定了系統的最小位移，步距角越小，系統的精度越高。（ ）29. 電液伺服系統的過載能

31、力強，在強力驅動和高精度定位時性能好，適用于重載的高加減速驅動（ ）30. 與直流伺服電機不同，永磁同步交流伺服電機不能采用PWM控制方式進行調速控制。（ ）31. 通常，步進電機的最高連續工作平率與它的最高啟動頻率相當。（ ）32. 步進電動機的轉動慣量越大，同頻率下的起動轉矩就越大。（ ）33. 直流伺服電機的調速特性是電機轉速與輸出轉矩的關系。（ ）34. 氣壓式伺服驅動系統常用在定位精度較高的場合。（ ）35. 驅動部分在控制系統的作用下，產生期望的運動，伺服驅動包括電動、氣動、液壓等各種類型的驅動裝置。 （ ）36. 半閉環控制系統的控制精度比全閉環控制方式低，但系統穩定性比全閉環控

32、制方式好（ ）37. PLC采用掃描工作方式，掃描周期的長短取決于PLC程序的長短。（ ）38. PLC是一種專為工業環境下應用而設計的電子計算機系統。（ ）39. 嵌入式系統大多工作在為特定用戶群設計的系統中，通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點。（ ）40. 現代嵌入式系統的設計方法是將系統劃分為硬件和軟件兩個獨立的部分，然后按各自的設計流程分別完成。（ ）41. 伺服控制系統的比較環節是將輸入的指令信號與系統的反饋信號進行比較，以獲得輸出和輸入之間的偏差信號。（ ）42. 伺服電機的驅動電路將微小的控制信號轉化為功率信號，為電機提供電能的控制裝置，也稱為變流器，可以實現包括電壓、電流

33、、頻率等參數的變換。（ ）43. 無論采用何種控制方案，系統的控制精度總是高于檢測裝置的精度。（）44. 自動控制是無需操作者直接參與，通過控制器使被控制對象或過程自動地按照預定的規律運行。（ ）45. 開環系統沒有反饋回路，只能依據時間和邏輯順序決定被控對象的運行方式，開環系統簡單、穩定、可靠，但精度較低，無自動糾偏能力。（ ）46. 自動控制技術是機電一體化相關技術之一，直接影響系統的控制水平、精度、響應速度和穩定性。（ ）47. 為減少機械傳動部件的柔性對于系統性能的影響，機械傳動系統的基本固有頻率應低于電氣驅動部件的固有頻率的2-3倍，同時，傳動系統的固有頻率應接近控制系統的工作頻率，

34、避免系統產生振蕩而失去穩定性。（ ）48. 在閉環系統中，因齒輪副的嚙合間隙而造成的傳動死區能使系統以15倍的間隙角產生低頻振蕩，采用消隙裝置，以提高傳動精度和系統穩定性。（ ）49. 目前，大部分硬件接口和軟件接口都已標準化或正在逐步標準化，設計時可以根據需要選擇適當的接口，再配合接口編寫相應的程序。（ ）50. 通過信息流分析可得到合理的軟件結構。（ ）三、填空題（考8空，一共16分）1. 系統論、 、 是機電一體化技術的理論基礎，是機電一體化技術的方法論。2. 機電一體化的概念已不再局限于某一具體產品的范圍，而是擴大到 控制系統 和 被控制系統 相結合的產品制造和過程控制的大系統，如柔性

35、制造系統、計算機集成制造系統及各種工業過程控制系統。3. 根據不同的使用目的，要求機電一體化系統能對輸入的物質、 能量 和 信息 (即工業三大要素)進行某種處理。4. 機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的 與 的延伸，具有“智能化”的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質差別。5. 要從 、 及物質流的視角去分析機電一體化共性關鍵技術。6. 要從伺服控制系統穩、 、 的要求認識機電一體化共性關鍵技術。7. 構成機電一體化系統的要素或子系統之間必須能順利地進行物質、能量和信息的 傳遞與交換 。為此，各要素或各子系統連接處必須具備一定的“聯系條件”，這些聯系條件稱為 。8. 絲杠螺

36、母機構四種基本傳動形式包括：螺母固定、絲桿轉動并移動，絲桿固定、螺母轉動并移動， 絲桿轉動、螺母移動和 。9. 滑動導軌副常見的截面形狀有 、 、燕尾形和圓形。10. 機電一體化系統對機械系統要求是 11. 傳感器按其能量傳遞方式可分為（能量轉換型（或發電型傳感器）和（能量控制型（或參量型傳感器）兩種。12. 傳感器按其輸出信號的性質可分為（模擬式傳感器）和（數學式傳感器）。13. 傳感器所測量的物理量基本上有兩種形式，即（靜態量）和（動態量），前者所表現的信號不隨時間變化而變化或變化很緩慢，而后者所表現的信號隨時間的變化而變化。14. 傳感器頻域動態性能指標主要包括帶寬頻率、（工作頻帶）和（

37、諧振頻率）。15. 光電式角編碼器按編碼方式可分為（絕對式編碼器）和（增量式編碼器）兩種。16. 根據對滑尺繞組供電方式的不同以及對輸出信號的檢測方式不同，感應同步器分為（鑒相型測量）和（鑒幅型測量）。17. 描述二階傳感器系統動態特性的微分方程中包括的系統參數為靜態靈敏度、（固有頻率）和（阻尼比）。18. 機電一體化系統設計的方法主要包括：機電互補法 、 融合（結合法） 和組合法。其目的是綜合應用機械技術和微電子技術各自的特長，設計出最佳的機電一體化系統（產品）。P1219. 機電一體化系統的設計類型大致有以下三種：開發性設計、 適應性設計 和變異性設計。 P1320. 機電一體化產品的現代

38、設計方法有：（1）計算機輔助設計與并行設計 、（2）虛擬設計 、（3）快速響應設計 、（4）可靠性設計 、（5）綠色設計 、（6）反求設計 、（7）優化設計 和 （8）網絡合作設計 P19 （考試時選填2-3個空）21. 常用的步進電機的功率放大電路有答：單電壓功率放大電路；高低壓功率放大電路；恒流源功率放大電路；斬波恒流功率放大電路等幾種類型四、簡答題（考3題，一共24分）1、 機電一體化產品與傳統機電產品的主要區別有哪些？參考答案：（1）機電一體化產品功能的實現是所有功能單元共同作用的結果，而傳統機電設備中機械與電子系統相對獨立，可以分別工作。（2）機電一體化產品可以用最簡單的機械結構來實

39、現高精度的復雜運動，而傳統的機電產品必須用十分復雜的機械才能實現，有的甚至根本無法實現。（3）機電一體化產品具有“柔性”，而傳統的機電產品往往是“剛性”的。也就是說，機電一體化產品可以通過軟件的方法來改變工作方式，而傳統的機電產品不具備這種功能。 （4）具有“智能化”的特征是機電一體化產品與傳統的機電產品在功能上的又一本質區別。（5）機電一體化產品更便于實現生產過程自動化，機電一體化產品借助于其通信功能可以與上位計算機傳遞信息，也可以互相之間通信構成網絡。可以方便的組態以改變生產過程，又能各自獨立工作。2、 完善的機電一體化系統主要包括哪幾部分？參考答案：機械本體、動力系統、檢測傳感系統、執行

40、部件和信息處理及控制系統五部分相互協調，共同完成所規定的目的功能。通過接口及相應軟件有機結合在一起，構成內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。3、 設計類型(參考填空題第18題)（1）開發性設計不參照已有產品，僅僅根據抽象的設計原理和要求，設計出在質量和性能方面滿足目的要求的產品（系統）。（2）適應性設計在總的設計方案、原理基本保持不變的情況下，對現有產品進行局部更改，或用微電子技術代替原有的機械結構或為了進行微電子控制對機械結構進行局部適應性設計，以使產品在性能和質量上增加某些附加價值。（3）變異性設計在設計方案和功能結構不變的情況下，僅改變現有產品的規格尺寸使之適應于量的方面有所變更的需求

41、。4、 畫出概念設計的步驟及方法框圖。5、 機電一體化產品的現代設計方法有哪些? (參考填空題第20題)（1）計算機輔助設計與并行設計 （2）虛擬設計 （3）快速響應設計 （4）可靠性設計 （5）綠色設計 （6）反求設計 （7）優化設計 （8）網絡合作設計 6、 滾珠絲杠副的軸向間隙對系統有何影響？常采用什么措施消除滾珠絲桿副軸向間隙？參考答案：承載時滾珠和滾道型面接觸點的彈性變形所引起的螺母軸向位移量和絲杠螺母副自身軸向間隙的總和稱為滾珠絲桿副的軸向間隙。換向時，軸向間隙會引起空回現象，這種空回是非連續的，既影響反向傳動精度，又影響系統穩定性，應予以消除。為了消除空回誤差，在螺桿上裝配兩個螺

42、母1和2，調整兩個螺母的軸向位置，使兩個螺母中的滾珠在承受載荷之前就以一定的壓力分別壓向螺桿螺紋滾道相反的側面，使其產生一定的變形，從而消除了軸向間隙，也提高了軸向剛度。常用消除滾珠絲桿副軸向間隙的方法有下列幾種：雙螺母螺紋預緊調整、雙螺母齒差預緊調整、雙螺母墊片調整預緊、彈簧式自動調整預緊、單螺母變位導程預緊和單螺母滾珠過盈預緊。 7、 為什么要消除齒輪副間隙？常用什么措施消除圓柱直齒輪副的間隙？參考答案：齒輪副的間隙使得在傳動過程中，主動輪突然改變旋轉方向時，從動輪不能立即隨之反轉，而是有一個滯后量，造成齒輪傳動的回差，對運動精度影響很大，同時會影響閉環伺服系統的穩定性。 消除齒輪副間隙通

43、常分為剛性調整法和柔性調整法。其中圓柱齒輪傳動中常用的調整齒側間隙的方法有偏心套（軸）調整法、軸向墊片調整法和雙片薄齒輪錯齒調整法。8、 滾動導軌有什么優缺點？參考答案：滾動導軌的優點是：摩擦系數小，運動靈活；靜、動摩擦系數基本相同，不易產生爬行；可以預緊,剛度高；壽命長；精度高；潤滑方便；專業廠生產，可以外購選用；滾動導軌的缺點是：導軌面與滾動體是點接觸或線接觸，抗振性差，接觸應力大；對導軌的表面硬度、表面形狀精度和滾動體的尺寸精度要求高；結構復雜，制造困難，成本較高；對臟物比較敏感，必須有良好的防護裝置。9、 7.請說明圖示齒輪齒條傳動中消除齒側間隙的原理？1、6小齒輪 2、5大齒輪 3齒

44、輪 4預載裝置 7齒條參考答案：當傳動負載大時，可采用雙齒輪調整法。如圖所示，小齒輪1、6分別與齒條7嚙合，與小齒輪1、6同軸的大齒輪2、5分別與齒輪3嚙合，通過預載裝置4向齒輪3上預加負載，使大齒輪2、5同時向兩個相反方向轉動，從而帶動小齒輪l、6轉動，其齒便分別緊貼在齒條7上齒槽的左、右側，消除了齒側間隙。10、 簡述傳感器的基本組成及各組成部分的功能(1) 傳感器通常由敏感元件、轉換元件、基本轉換電路三部分組成。(2) 傳感（敏感）元件：直接感受被測非電量，并按一定規律將其 轉換成與被測非電量有確定對應關系的其它物理量。如彈性敏感元件將力轉換為位移或應變輸出；轉換元件：將敏感元件輸出的非

45、電物理量（如位移、應變、光強等）轉換成電路參量（如電阻、電感、電容等）；基本轉換電路：將電路參數量轉換成便于測量的電學量，如電壓、電流、頻率等。11、 什么是傳感器的靜態特性？衡量傳感器靜態特性的重要指標有哪些？(1) 傳感器的靜態特性就是指被測量x不隨時間變化，或隨時間的變化程度遠緩慢于傳感器固有的最低階運動模式的變化程度時，傳感器的輸出量y與輸入量x之間的函數關系。(2) 衡量傳感器靜態特性的重要指標是：線性度、靈敏度、分辨率、遲滯、重復性、穩定性和漂移。12、 什么是傳感器的動態特性？其分析方法有哪幾種？(1) 傳感器的動態特性是指傳感器對動態激勵(輸入)的響應(輸出)特性，即其輸出對隨

46、時間變化的輸入量的響應特性。反映輸出值真實再現變化著的輸入量的能力。(2) 傳感器的動態特性可以用基于時域的瞬態響應法和基于頻域的頻率響應法來分析。其中，時域分析通常用階躍函數、脈沖函數和斜坡函數作為激勵信號來分析傳感器的動態特性；頻域分析一般用正弦函數作為激勵信號來分析傳感器的動態特性。13、 簡述絕對式編碼器和增量式編碼器的區別(1) 絕對式編碼器：編碼器輸出的位置數據是唯一的；編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了；使用壽命長，可靠性高，其精度和分辨率取決于光碼盤的精度和分辨率。(2) 增量式編碼器：編碼器每轉動一個預先設定的角度將輸出一個脈沖信號，通過統計脈沖信號的數量來計算旋轉的

47、角度，因此編碼器輸出的位置數據是相對的；由于采用固定脈沖信號，因此旋轉角度的起始位可以任意設定；由于采用相對編碼，因此掉電后旋轉角度數據會丟失，需要重新復位。14、 簡述直流伺服電機的PWM工作原理答：直流伺服電機的速度與所加電壓之間成線性關系，這是電機的調速特性，PWM的工作原理為：通過晶閘管或其他自關斷器件的控制，將直流電壓斷續地加到直流伺服電機上，利用調節通、斷的時間變化來改變加在直流伺服電機上的平均電壓值，從而調節直流伺服電機的運行速度15、 什么是PID調節器？三部分在系統調節中各起什么作用？ 答：按偏差的比例、積分和微分進行控制的調節器，將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構成控制量，簡稱為P（比例）I（積分）D（微分）調節器，是連續系統中技術成熟、應用最為廣泛的一種調節器。a. PID調節器中比例調節起糾正偏差的作用，其反應迅速