机电一体化技术自考试题及答案

2012年4月份机电一体化系统设计一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)1．用于承载、传递力和运动的模块是【 】A．机械受控模块B．驱动模块C．接口模块 D． 微计算机模块2．导轨副用于引导运动部件的走向，某配对导轨面具有相同记性装置，利用同型相斥原理使两导轨面脱离接触，该导轨属于【 】A．滑动导轨B．液体静压导轨 C．气浮导轨 D．磁浮导轨3．滚珠丝杠螺母副一般采取消除间隙和适当预紧的措施，主要方法有四种，其中最简单、尺寸最紧凑，且价格低廉的调整方法是【 】A．双螺母齿差式B．双螺母螺纹式C．双螺母垫片式D．单螺母变位导程自预紧式4．能消除零位输出和偶此非线性项，抵消共模误差，减少非线性，这种传感器性能改善措施是【 】A．平均技术B．差动技术C．开环技术 D．闭环技术5．下列措施中能够减小直流伺服电动机机电时间常数的是【 】A．增加等效转动惯量 B．增加电枢回路电阻C．附加速度负反馈D．减小电动机转矩系数分析：机电时间常数Tm=（Ra*J）/（Kt*Ke）。与机电时间常数Tm正比的是等效转动惯量J和电枢回路电阻Ra，因此增加它们不行，与Tm反比是电动机转矩系数Kt和电动机反电动势系数Ke。因此只有C正确。6．在小功率的PWM伺服放大器中，主回路经常使用的VDMOS代替IGBT，其中VDMOS的含义是【 】A．功率场效应管B．功率晶体管C．绝缘栅晶体管D．静电感应晶体管分析：书上没找到有关描述。不过MOS管是场效应管，因此只有A合适。上网查了一下，正确。7．PID控制器中，I的含义是【 】A．比例 B．积分C．微分 D．前馈8．在具有位置换的全闭环交流伺服系统中，取自伺服电动机轴上编码器的反馈通道构成【 】A．位置环 B．速度环C．电流环 D．转矩环分析：“全闭环”是关键。在书上235页，容易忽略。9．满足中等性能要求的西门子S7系列模块化小型的PLC是【 】A．SIMATIC S7--200PLCB．SIMATIC NETC．SIMATIC S7--300PLC D．SIMATIC S7--400PLC10．设计梯形图时，串联一个动断触点0.00对应的助记符语句是【 】A．LD 0.00B．LD NOT 0.00C．AND 0.00D．AND NOT 0.00分析：“动断触点”是关键语，就是常闭触点，动作以后才断开。二、简答题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)11．伺服系统的工作特点是什么?12．简述通信模块及接口模块的作用。13．简述单波谐波齿轮传动和双波谐波齿轮传动的含义，并说明为什么双波谐波齿轮传动被广泛采用。14．三相感应电动机的定子与转子之间的气隙中有怎样的磁场，该磁场是如何产生的？15．简述反应式步进电动机的工作原理及其特点。16．步进电动机驱动器产品中的单脉冲方式与双脉冲方式有何不同，各自适合什么场合?17．选择采样周期应遵循的准则?l8．采用DDA法在两轴定为工作台上实现直线插补，采用常速度分布实现直线运动控制指令时，需要几个寄存器，如何分配和使用这些寄存器产生步进电动机的参考脉冲指令? 三、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)19．如题19图，……（根据滚珠丝杠副的结构参数表）查得系数 ＝3,如果外部轴向力 ＝20000N，轴向预载荷力为10000N时，该滚珠丝杠副的传动刚度是多少?20．增量式编码器与12cm直径的跟踪轮一起使用，编码器为5000线，是确定每个脉冲的位移，以及为了测量7m距离所需计数器的位数。21．用步进电动机控制工作台的运动，（1）设步距角1.8度，细分系数5，丝杠镙距2mm，进给速度v=120mm/min，求进给频率f。（2）设8253芯片工作在方波发生器方式（方式3），GATE=1，CLK=2MHz，求时间常数寄存器的初值k。22．某伺服系统结构如题22图所示，其中Gc（s）=K1，Gp（s）=K2/[s(T1s+1)],Gr(s)= λ1ss+λ2s(1)确定闭环系统稳定的条件(2)选择λ1和λ2的值，使 θ（s） =0