机电一体化系统设计课程习题集Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:17326439
- 上传时间:2022-12-01
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:154.30KB
机电一体化系统设计课程习题集Word文档下载推荐.docx
《机电一体化系统设计课程习题集Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机电一体化系统设计课程习题集Word文档下载推荐.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
A.动力性能不变B.运动性能不变C.静力性能不变D.稳态性能不变
4.齿轮传动的总等效惯量随传动级数(
)
A.增加而减小
B.增加而增加
C.减小而减小
D.变化而不变
5.在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC()
A.越小其硬度系数就越小B.越大其硬度系数就越小
C.越大其硬度系数就越大D.大小与其硬度系数无关
6.滚珠丝杆螺母副结构有两类:
内循环反向器式和()
A.外循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环插管式
7.就滚珠丝杠副压杆稳定性和临界转速比较,一端固定一端自由的结构形式()
A.比一端固定一端游动的低B.比一端固定一端游动的高
C.与一端固定一端游动相等D.为最高
8.据齿轮系传动比最佳分配条件,简化的最佳速比分配关系为()
A.
B.
C.
D.
9.偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变()
A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙
C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙
10.在开环步进电机-丝杠系统中,传动比大小与系统步进电机的()
A.转动角有关B.步距角有关C.失调角有关D.控制角有关
11.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类:
外循环插管式和()
A.内循环插管式
B.外循环反向器式C.内、外双循环
D.内循环反向器式
12.齿轮传动机构采取消隙措施,可以消除齿侧间隙及其造成的()
A.换向误差 B.换向死区C.换向冲击 D.换向阻力
13.工作机械的负载特性是工作机械在运行过程中()
A.运行阻力与转速的关系B.运动质量与转速的关系
C.功率与转速的关系D.运动惯性与转速的关系
14.齿轮传动的总等效惯量随传动级数(
15.滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有()
A.单圆弧型面和抛物线型面B.双圆弧型面和椭圆弧型面
C.抛物线型面和椭圆弧型面D.单圆弧型面和双圆弧型面
16.导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力()
A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等
C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等
17.启动或反向时,系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的()
A.定位误差B.系统误差C.静态误差D.死区误差
18.在设计滚珠丝杠副时工作()
A.越平稳所选载荷系数越大B.条件越恶劣所选载荷系数越小
C.条件越恶劣所选载荷系数越大D.条件情况与载荷系数的选取无关
19.滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时,其接触角随轴向负荷()
A.增大而减小B.增大而增大C.减小而增大D.减小而减小
20.在开环步进电机-丝杠系统中,齿轮副传动装置的传动比大小与系统()
A.丝杠长度有关B.导轨长度有关C.丝杠导程有关D.导轨刚度有关
21.滚珠丝杠副为双圆弧型面螺纹滚道时,其接触角()
A.随轴向负荷变化而变化B.随径向负荷变化而变化
C.不随轴向负荷而变化D.不随径向负荷变化而变化
22.摩擦力引起的死区误差实质上是在驱动力的作用下,传动机构为克服静摩擦力而产生的()
A.弹性变形B.局部变形C.屈服变形D.塑性变形
1.失动量2.等效负载转动惯量
3.死区误差4.最佳总传动比
5.滚珠丝杆螺母副的传动刚度6.峰值综合负载
1.简述机电一体化传动机构对系统性能的影响。
2.简述缩短传动链,提高传动与支承刚度的方法。
3.简述机电一体化传动机构转动惯量对系统性能的影响。
4.在设计中具体采取什么措施确保机械系统的传动精度和工作稳定性?
5.简述机电一体化传动机构刚度对系统性能的影响。
四、综合应用题
1.丝杠螺母驱动系统如题1图所示,已知工作台的质量m=200Kg,丝杠螺距Ph=5mm,丝杠长度L=0.8m,中径为d=30mm,材料密度为
,齿轮齿数分别为z1=20,z2=45,模数m=2mm,齿宽b=20mm。
试求折算到电机轴上的总等效惯量
。
题1图
2.已知平均载荷Fm=3600N,丝杠工作长度L=1.25m,平均转速nm=120r/min,每天开机6h,每年250个工作日计,要求工作10年以上。
丝杠材料为CrWMn钢,滚道硬度为58~62HRC,丝杠传动精度要求为±
0.03mm。
假设丝杠为D级精度,各计算系数如题2表所示,试计算数控机床工作台用滚珠丝杠副的额定动载荷。
题2表滚珠丝杠副的计算载荷系数表
载荷性质
无冲击平稳运转
一般运转
有冲击和振动运转
载荷系数
1~1.2
1.2~1.5
1.5~2.5
硬度HRC
≥58
≥55
≥50
≥45
≥40
硬度系数
1.0
1.11
1.56
2.4
3.85
精度等级
C、D
E、F
G
H
精度系数
1.1
1.25
1.43
3.数控机床伺服进给系统如题3图所示,已知系统脉冲当量
=0.005mm,步进电动机的步距角
,滚动丝杠导程
=6mm。
试求系统中伺服电动机的每转脉冲数以及对减速齿轮装置按最小负载惯量原则进行传动比分配。
题3图数控车床纵向进给传动链简图
4.开环控制数控车床的伺服进给系统的工作台及刀架质量m=300kg,导轨摩擦系数
,丝杠螺母机构的最小综合拉压刚度
,最大综合拉压刚度
。
要求:
系统脉冲当量0.005mm,定位精度
0.01mm。
试校验:
(1)系统的死区误差;
(2)系统刚度变化引起的定位误差。
5.数控伺服进给系统丝杠螺母机构的最小综合拉压刚度为
,最大综合拉压刚度为
,其工作台及刀架质量为300kg。
设导轨摩擦系数为0.2,若要求系统脉冲当量0.005mm,定位精度
0.01mm,试验算:
(1)系统能否满足单脉冲进给要求;
(2)系统刚度能否满足定位精度要求。
第2章检测系统设计
1.频率调制是让一个高频载波信号的频率随()
A.调制信号而变化的过程B.调幅信号而变化的过程
C.载波信号而变化的过程D.调频信号而变化的过程
2.滤波器的截止频率是指滤波器的幅频特性值等于()
所对应的频率B.
所对应的频率
C.
所对应的频率D.
3.当传感器的输出信号是电参量形式时,需要采用基本转换电路将其转换成()
A.电压量后再送入后续检测电路B.电容量后再送入后续检测电路
C.电感量后再送入后续检测电路D.电阻量后再送入后续检测电路
4.小信号双线变送器是将现场微弱信号转化为4~20mA的标准电流输出,然后通过一对双绞线传送信号以()
A.实现强电信号与弱电信号的隔离B.实现信号和电源的一起传送
C.实现信号的幅度线性调制与解调D.实现信号的脉宽调制与解调
5.调频波的解调可以先将调频波变换成()
A.调幅波后进行幅值检波B.调频波后进行幅值检波
C.调频调幅波后进行幅值检波D.调相调幅波后进行幅值检波
6.旋转变压器转子相对定子的位置通过测量出转子绕组中的感应电动势()
A.相位来确定B.频率来确定C.幅值来确定D.脉宽来确定
7.线性调幅就是让载波的()
A.幅值随调制信号按线性规律变化B.频率随调制信号按线性规律变化
C.相位随调制信号按线性规律变化D.阻尼比随调制信号按线性规律变化
8.绝对值检测电路的特点是将交变的()
A.连续信号变换为离散信号B.直流信号变换为交流信号
C.双极性信号变换为单极性信号D.模拟信号变换为数字信号
9.将传感器输出信号的电参数形式的信号转换成电量形式信号需要采用()
A.闭环控制电路B.反馈控制电路C.基本转换电路D.功率放大电路
10.滤波器的截止频率是指滤波器的幅频特性值等于()
11.共模抑制比就是()
A.共模增益与差模增益之比B.闭环增益与开环增益之比
C.开环增益与闭环增益之比D.差模增益与共模增益之比
12.电压跟随器的输出电压()
A.大于输入电压
B.大于等于输入电压C.等于输入电压
D.小于输入电压
13.电压比较器是以()
A.数字量为输入,模拟量为输出的电路B.模拟量为输入,数字量为输出的电路
C.电压量为输入,电流量为输出的电路D.电流量为输入,电压量为输出的电路
14.旋转变压器在结构上其定子和转子之间空气间隙内磁通为()
A.正弦分布规律B.尖脉冲分布规律C.矩形波分布规律D.直线分布规律
15.若光栅栅距为0.02mm,则经过四细分后,每个计数脉冲代表的位移量为()
A.0.05mmB.0.005mmC.0.5mmD.5mm
16.测量放大器的目的是检测并放大叠加在()
A.高共模电压上的微弱信号B.差模电压上的微弱信号
C.输入电压上的微弱信号D.耦合电压上的微弱信号
17.直流测速发电机输出的是与转速(
)
A.成正比的交流电压
B.成反比的交流电压
C.成正比的直流电压
D.成反比的直流电压
18.是低通滤波器的为()
AB
CD
19.某光栅的条纹密度是100条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度,则莫尔条纹的宽度是()
A.100mm
B.20mm
C.10mm
D.0.1mm
1.包络检波2.调频与解调
3.滤波器的截止频率4.小信号双线变送器
5.低通滤波器
1.试按滤波器的选频作用对滤波器进行分类。
2.试用旋转变压器的数学表达式说明其鉴相工作方式。
3.简述对测量放大电路的性能要求。
4.试用旋转变压器的数学表达式说明其鉴幅工作方式。
5.隔离放大器的应用场合主要有哪些?
1.试分析题36图(a)所示二极管解调器在输入电压如题1图(b)所示波形时的工作原理,并画出输出电压波形图。
(a)(b)
2.一阶有源低通滤波器电路原理如图所示,试求:
(1)滤波器的输入与输出之间的传递函数关系;
(2)通频带增益和截止频率。
题2图
3.已知某一线性电位器的测量位移原理如题3图所示。
若电位器总电阻R=2kΩ,电刷位移为x时的相应电阻Rx=1kΩ,电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为RL。
(1)已测得输出电压Vo=5.8V,求负载电阻RL。
(2)试计算此时的测量误差。
题3图
4.已知低通滤波电路如题5图所示,电阻R=500Ω、电容C=0.05μF,试计算滤波器的上截止频率。
题4图
5.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如题7图所示,已知工作台的行程L=250mm,丝杠导程Ph=4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为0.005mm,采用高速端测量方法,试确定旋转编码器的每转脉冲数。
(忽略齿轮和丝杠的传动误差)
题5图
第3章控制系统设计
1.二阶系统瞬态响应稳定收敛的条件必须是阻尼比()
A.小于零B.等于零C.大于零D.小于等于零
2.采样信号将在高频部分重现连续信号的频谱,但其幅值为()
A.连续信号频谱的1/T倍B.数字信号频谱的1/T倍
C.调制信号频谱的1/T倍D.解调信号频谱的1/T倍
3.最少拍控制系统是在最少的几个采样周期内达到在()
A.采样时刻前输入输出无差的系统B.采样时刻后输入输出无差的系统
C.采样时刻间输入输出无差的系统D.采样时刻输入输出无差的系统
4.采样信号是把时间上连续的信号变成时间上离散的()
A.连续信号的过程B.数字信号的过程C.调制信号的过程D.解调信号的过程
5.带死区的PID控制系统的误差死区宽度为E0,当|e(n)|≤E0时取e(n)=0,则控制器()
A.输出量为零B.输出量为无穷大C.输入量为零D.输入量为无穷大
6.为保证闭环数字控制系统的稳定性,()
A.1-Φ(z)的零点必须包含有G(z)的不稳定极点
B.1-Φ(z)的极点必须包含有G(z)的不稳定极点
C.Φ(z)的零点必须包含有G(z)的不稳定极点
D.Φ(z)的极点必须包含有G(z)的不稳定极点
7.采样信号频谱只是在高频部分重现原连续信号频谱,且相邻两个频谱之间不重叠的条件是()
A.ωs<2ωmaxB.ωs<ωmaxC.ωs≥ωmaxD.ωs≥2ωmax
8.最少拍数字控制系统满足对系统稳态误差要求就是在典型输入信号作用下,系统的稳态误差()
A.e(n)=∞B.e(n)=0C.e(n)=e(kT)D.e(n)=常数
9.为保证闭环数字控制系统的稳定性,()
A.1-Φ(z)的零点必须包含G(z)的所有不稳定零点
B.1-Φ(z)的极点必须包含G(z)的所有不稳定零点
C.Φ(z)的零点必须包含G(z)的所有不稳定零点
D.Φ(z)的极点必须包含G(z)的所有不稳定零点
10.采样信号频谱相邻的两个频谱之间将产生重叠引起畸变是因为()
11.采用z反变换可将z变换函数反求出原来的()
A.连续函数B.采样函数C.传递函数D.复变函数
12.s平面的虚轴在z平面上的映射为()
A.单位圆内区域B.单位圆外区域C.单位圆周线D.整个z平面
13.积分分离式PID控制系统最大允许偏差值为E0,当|e(n)|≤E0时采用()
A.PI控制器控制系统B.PD控制器控制系统
C.PID控制器控制系统D.P控制器控制系统
14.s平面的左半部分在z平面上的映射为()
A.单位圆内区域B.单位圆外区域C.半径为1的单位圆D.整个z平面
15.积分分离式PID控制系统最大允许偏差值为E0,当|e(n)|>E0时采用()
16.最少拍数字控制系统满足最快速达到稳态要求就是系统()
A.Φ(z)趋近于零的拍数为最少B.G(z)趋近于零的拍数为最少
C.E(z)趋近于零的拍数为最少D.1-Φ(z)趋近于零的拍数为最少
17.对连续时间信号离散化是由采样/保持电路和()
A.解调器来实现B.调制器来实现C.A/D转换器来实现D.D/A转换器来实现
18.采样信号的z变换与采样信号的拉普拉斯变换之间的映射关系为()
A.z=esTB.s=ezTC.z=e-sTD.s=e-zT
19.连续信号经过采样之后可得到时间上()
A.连续的信号B.离散的信号C.随机的信号D.振动的信号
20.控制系统极点在z平面单位圆上时,对应的暂态响应是()
A.衰减或振荡衰减的B.发散或振荡发散的
C.不变或等幅振荡的D.衰减或等幅振荡的
21.最少拍无纹波控制系统的闭环传递函数Φ(z)的零点必须包含G(z)在z平面上的()
A.单位圆外零点B.单位圆内零点C.单位圆上零点D.所有零点
22.带死区的PID控制系统的误差死区宽度为E0,当|e(n)|>E0时采用()
1.最少拍控制系统2.脉冲传递函数
3.数字控制器D(z)物理可实现4.采样系统的动态特性
5.最少拍无纹波控制系统
1.试述带死区的PID数字控制调节原理。
2.当二阶系统随阻尼比变化时其极点在复平面上将怎么变化?
3.简述采样控制系统的闭环极点对系统性能的影响。
4.试述积分分离式PID数字控制调节原理。
5.分析系统的阻尼比对系统的性能影响。
6.简述利用直接数字设计法设计最少拍控制系统的具体要求。
第4章伺服系统设计
1.单向晶闸管从阻断到导通的条件必须是()
A.阳极加正向电压B.控制极加正向电压
C.阳极和控制极加正向电压D.阴极和控制极加正向电压
2.由伺服系统组成元件本身的误差及干扰信号所引起的系统输出量对输入量的偏差是伺服系统的()
A.累积误差 B.动态误差
C.稳态误差 D.静态误差
3.影响直流伺服电动机机械特性的因素有()
A.功放内阻B.负载变动
C.电枢电压D.空载转速
4.步进电动机步距角的计算公式为()
B.
C.
D.
5.单向晶闸管驱动阻性负载时其导通角与控制角之间的关系为()
A.α+β=0B.α+β=π/2C.α+β=πD.α+β=2π
6.异步电机的变频调速控制,在频率从工频以下是按()
A.恒压频比控制方式的恒转矩调速B.弱磁升速控制方式的恒转矩调速
C.恒电动势频率比控制方式的调速D.转速、电流双闭环控制方式的调速
7.单向晶闸管一导通控制极就失去作用,其断开条件是流过晶闸管电流()
A.大于保持晶闸管截止的维持电流B.大于保持晶闸管导通的维持电流
C.小于保持晶闸管截止的维持电流D.小于保持晶闸管导通的维持电流
8.双闭环直流调速系统在转速PI调节器不饱和的稳态下系统的()
A.转速误差为0B.转速为0C.电流误差为0D.电流为0
9.交流伺服电动机在工频以上维持定子电压为额定值采用()
A.维持励磁磁通不变的恒转矩调速控制
B.降低频率增大磁通的恒功率调速控制
C.增加频率减小磁通的恒功率调速控制
D.维持磁通不变的恒压频比的调速控制
10.直流伺服电动机的机械特性是指控制电压恒定时,电动机转速随()
A.转绕组子电压变化的关系B.转子绕组电流变化的关系
C.负载转矩变化的关系D.负载功率变化的关系
11.转速调节器ASR和电流调节器ACR采用PI电路是为了()
A.提高系统的稳定性B.减小系统的超调量
C.消除系统静差并提高系统的快速响应性D.消除系统的动态误差
12.直流伺服电动机的电枢电压控制就是控制电枢绕组电压来控制电动机的转速和输出转矩,但其()
A.定子磁场保持不变B.转子磁场保持不变
C.气隙磁场保持不变D.定子和转子磁场均保持不变
13.决定步进电动机转速大小的是各相绕组的()。
A.通电相位B.通电幅值C.通电频率D.通断电频率
14.转速、电流双闭环调速系统在转速调节器处于饱和时,系统为()
A.电流无静差系统B.电压无静差系统
C.负载力矩无静差系统D.转速无静差系统
15.动态响应过程结束后伺服系统输出量对输入量的偏差称为伺服系统的()
A.累积误差B.动态误差C.稳态误差D.静态误差
16.转速、电流双闭环调速系统在转速调节器不饱和时,系统为()
17.逆变器的二极管整流器是将()
A.直流电变换成交流电的装置B.交流电变换成直流电的装置
C.正弦波信号调制成方波信号D.方波信号解调成正弦波信号
18.直流伺服电动机转矩变化所引起的转速变化越大,则其()
A.机械特性越硬B.机械特性越软C.调节特性越硬D.调节特性越软
19.PWM是将直流电压转换成一定频率的方波电压,通过对方波的()
A.频率控制来改变输出电压平均值B.相位控制来改变输出电压平均值
C.脉宽控制来改变输出电压平均值D.幅值控制来改变输出电压平均值
20.某4极交流感应电动机电源频率为50Hz,当转差率为0.02时的转速为()
A.1450r/min
B.1470r/minC.735r/min
D.2940r/min
21.直流伺服电动机转矩变化所引起的转速变化越小,则其()
1.步距角2.直流伺服电动机的机械特性
3.直流伺服电动机的调节特性4.交流伺服电动机的幅值控制
5.交流伺服电动机的相位控制
1.简答三相(A、B、C)感应步进电动机的所有通断电控制方式及其步距角大小。
2.简述交流伺服电动机控制方式。
3.简述转速、电流双闭环直流调速系统中PI调节器的特点。
4.如何提高伺服系统的响应速度?
5.影响直流伺服电动机特性的因素有哪些?
1.开环步进电机位置控制系统的往复精度为
mm,丝杠导程6mm,直径d=32mm,步进电机的步距角为θ=
,试确定齿轮减速比i。
2.三相交流感应电动机,电源频率50Hz,空载转速为1450r/min。
(1)该电动机为几极,空载转差率是多少?
(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?
(3)空载时,定子、转子绕组电势频率各为多少?
3.步进电动机的通电方式为:
AB→A
- 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:
- 机电 一体化 系统 设计 课程 习题集