电大机电一体化系统设计基础形成性考核系统作业答案Word文件下载.docx
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8.进行机械系统结构设计时,由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响,因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。
9.传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。
10.在闭环系统中,因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以1~5倍的间隙角产生低频振荡,采用消隙装置,以提高传动精度和系统稳定性。
二、单项选择题(共10道试题,共40分。
1.对于机电一体化系统的齿轮传动,采取下列哪种方法是来消除齿侧间隙,使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙?
(D)
A.偏心套调整法B.轴向垫片调整法C.薄片错齿调整法D.轴向压簧错齿调整法
2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( A )。
A.增加而减小B.增加而增加 C.减小而减小D.变化而不变
3.以下产品不属于机电一体化产品的是(B )。
A.机器人B.移动电话C.数控机床 D.复印机
4.以下产品不属于机电一体化产品的是( D )。
A.工业机器人 B.打印机 C.空调 D.电子计算机
5.滚珠螺旋传动与其他直线运动副相比,以下哪一项不是滚珠螺旋传动的特点?
A.传动效率高 B.运动平稳 C.定位精度和重复定位精度高D.制造工艺简单
6.导程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件,则其折算到丝杠上的等效转动惯量为(B )kg·
mm2。
A.48.5 B.97 C.4.85 D.9.7
7.多级齿轮传动中,各级传动比相等的分配原则适用于按( C)设计的传动链。
A.最小等效转动惯量原则B输出轴的转角误差最小原则C重量最轻原则(小功率装置)D重量最轻原则(大功率装置)
8.机电一体化技术是以(C )部分为主体,强调各种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
9.机械传动部件的阻尼比和以下哪个因素无关?
(C)
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
(1)B
(2)C (3)C
2.
答案 B A
作业二答案
1.步进电动机的转动惯量越大,同频率下的起动转矩就越大。
( )A.错误
2.气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。
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.无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
5.驱动部分在控制信息作用下提供动力,伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。
( )B.正确
6.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。
7.永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩,故具有记忆能力,可用于定位驱动。
8.通常,步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。
9.伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号,为电机提供电能的控制装置,也称其为变流器,它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。
10.直流伺服电动机的机械特性是电机转速与其控制电压的关系。
()A.错误
1.下列哪项指标是传感器的动特性(D)。
A.量程B.线性度C.灵敏度D.幅频特性
2.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称(B)。
A.顺序控制系统 B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人
3.步进电机在转子齿数不变的条件下,若拍数变成原来的2倍,则步距角为原来的(A)。
A.0.5倍 B.2倍 C.0.25倍 D.不变
4.采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动时,通过改变( A)来改变电枢回路的平均电压,从而实现直流电动机的平滑调速。
A.脉冲的宽度 B.脉冲的频率 C.脉冲的正负 D.其他参数
5.以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是(B)。
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
6.步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的(C)来实现的。
A.频率B.数量C.步距角D.通电顺序
7.幅频特性和相频特性是模拟式传感器的(B)。
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
8.有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,已知转子有24个齿,步进电机的步距角是(C )。
A.0.6°
B.1.2°
C.1.5°
D.2°
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,经四倍细分后,此光栅传感器测量分辨率是(D )mm。
A.2.5 B.0.25 C.0.025 D.0.0025
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(D )mm。
A.1 B.2 C.3 D.4
三、计算题(共3道试题,共20分。
) 得分:
1. 已知某四级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004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=( C)弧度。
解:
A.
B.C.2.
某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm变到5.0mm时,位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v,求该仪器的灵敏度为( C )V/mm。
A.S=y/x=2.5/5.0=0.5 B.S=y/x=3.5/4.5=0.778
C.S=dy/dx=(2.5-3.5)/(5.0-4.5)=-2 D.S=dy/dx=(5.0-4.5)/(3.5-2.5)=0.5
3. 如图所示的电机驱动工作台系统,其中驱动工作台运动的三相六拍步进电机,转子齿数z为40。
滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm。
已知传动系统的横向(x向)脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。
试求步进电机的步距角α和减速齿轮的传动比i。
答案:
C D
作业三答案
一、判断题(共20道试题,共60分。
1.目前,大部分硬件接口和软件接口都已标准化或正在逐步标准化,设计时可以根据需要选择适当的接口,再配合接口编写相应的程序。
2.无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
3.PID调节器由比例调节器、积分调节器和微分调节器通过线性组合而构成。
4.计算机控制系统、PLC控制系统和嵌入式系统均是由硬件和软件组成。
5.概念设计是指在确定任务之后,通过抽象化,拟定功能结构,寻求适当的作用原理及其组合等,确定出基本求解途径,得出求解方案。
6.半物理仿真和全物理仿真有实物介入,但是仿真系统具有构成复杂、造价高、准备时间长等缺点。
7.在数控设备中,计算机数控装置是设备的核心部分,一般由专用计算机(或通用计算机)、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。
8.电磁兼容设计任务是应用电磁兼容技术的科学设计和经验方法,保证产品不被周围设备产生的电磁能量干扰.错误
9.计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。
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.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,并能保护故障现场,保证了PLC控制系统的工作安全性。
12.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。
13.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。
14.为了提高机电一体化系统的随动性,可以适当将采样周期取得小一点。
15.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。
16.在实际机电一体化系统中,很难建立严格的数学模型,因此建立描述模型。
17.虚拟设计是在基于多媒体的、交互的、嵌入式的三维计算机辅助设计环境中进行实体建模和装配建模,生成精确的系统模型,并在同一环境中进行一些相关分析,从而满足工程设计和应用的需要。
18.现代嵌入式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分,然后按各自的设计流程分别完成。
19.绿色设计是指考虑新产品的整个生命周期内对环境的影响,从而减少对环境的污染、资源的浪费。
20.数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元,而电机则属于系统的驱动部分。
1.以下除了( B),均是由硬件和软件组成。
A.计算机控制系统 B.继电器控制系统 C.嵌入式系统 D.PLC控制系统
2.根据系统的已有知识确定系统的模型结构,通过实验观测数据估计未知参数,这样方法称为(C )。
A.机理模型法 B.统计模型法 C.混合模型法 D.试验模型法
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(D )。
A.零接口 B.被动接口 C.主动接口 D.智能接口
4.SCARA机器人是指具有选择顺应性的装配机器人手臂,它在(B )方向上具有顺应性,而在( )方向具有很大的刚性,因而最适合装配作业使用。
A.水平 旋转 B.水平 垂直 C.垂直 水平 D.旋转 垂直
5.计算机控制系统实际运行时,需要由用户自行编写(B ),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
6.
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