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1、机电一体化系统设计自考题真题2017年04月(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、第部分 选择题单项选择题(总题数：10，分数：10.00)1.用于承载、传递力和运动的模块称为_（分数：1.00） A.机械受控模块 B.驱动模块 C.通信模块 D.微计算机模块解析：解析 在机电一体化系统中机械受控模块又称为执行模块，其主要功能是承受、传递力和运动。2.根据传动轴的不同特点，可选用不同类型的传动部件。要求传动轴交错的传动部件为_（分数：1.00） A.直齿圆柱齿轮 B.斜齿圆柱齿轮 C.直齿锥齿轮
2、;D.蜗轮蜗杆 解析：3.某伺服电动机最高转速为1500r/min，通过联轴器直接带动滚珠丝杠旋转，且丝杠螺母带动工作台移动，若丝杠导程为8mm，则工作台移动的最大速度为_（分数：1.00） A.3m/min B.6m/min C.12m/min D.15m/min解析：4.实际使用时，可以采用某些技术措施来改善传感器的性能。如可消除零位输出和偶次非线性项，抵消共模误差，减小非线性的测量技术被称为_（分数：1.00） A.平均技术 B.差动技术 C.开环技术 D.闭环技术解析：解析
3、 差动技术可消除零位输出和偶次非线性项，抵消共模误差，减小非线性。5.下列电机中，有电刷接触的是_（分数：1.00） A.直流伺服电动机 B.交流伺服电动机 C.直线步进电动机 D.超声波电动机解析：解析 直流伺服电动机的特点是可控性好，稳定性好，响应快，有电刷接触。6.已知某反应式步进电动机的步距角 s =1.5°，转子齿数z r =40，控制绕组的相数m=3，由此可推断其通电方式系数c为_（分数：1.00） A.1 B.2 C.3 D.4解析：解析 根据公式7.某反应式步进电动
4、机控制绕组的相数m=3，转子齿数z r =40，采用单双拍交替通电方式，若要得到30r/min的转速，则通电脉冲的频率应为_（分数：1.00） A.60Hz B.90Hz C.120Hz D.240Hz解析：解析 根据公式8.PD控制的含义是_（分数：1.00） A.比例微分控制 B.比例积分控制 C.微分控制 D.比例控制解析：9.PLC适用于_（分数：1.00） A.大规模数据管理 B.云计算系统 C.数据采集传输 D.顺序控制系统 解析
5、：解析 PLC适用于顺序控制系统。10.OMRON C系列PLC某定时器的延时变量设为#1000，则该定时器的最大延时设定为_（分数：1.00） A.1s B.10s C.100s D.1000s解析：二、第部分 非选择题填空题(总题数：10，分数：10.00)11.柔性制造系统是指将计算机 1机床、工业机器人以及自动导引车连接起来的系统。 （分数：1.00）解析：数控12.不满足线性叠加原理的系统称为 1系统。 （分数：1.00）解析：非线性13.机械传动主要有齿轮、蜗杆传动，丝杠螺母传动和 1传动三种形式。 （分数：1.00）解析：谐波1
6、4.机电一体化系统对传感器的性能要求包括稳定性、 1、快速性、可靠性以及经济性。 （分数：1.00）解析：准确性15.PWM功率放大器是指脉冲 1调制功率放大器。 （分数：1.00）解析：宽度16.永磁式步进电动机由于转子为永久磁钢，所以断电有 1转矩，消耗功率小。 （分数：1.00）解析：定位17.步进电动机按照形状可分为旋转式和 1式。 （分数：1.00）解析：直线18.脉冲当量的含义是指电动机每转一周，产生 1脉冲时工作台移动的距离。 （分数：1.00）解析：单位19.按照所要完成的制造任务不同，机器运动控制分为点位控制和连续 1控制。 （分数：1.00）解析：路径20.OMRON C系
7、列PLC中LD表示 1指令。 （分数：1.00）解析：载入三、简答题(总题数：6，分数：30.00)21.简述刚性消除齿轮副传动间隙的常用方法。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：刚性消除齿轮副传动间隙的方法包括： (1)调整中心距法。 (2)选择装配法。 (3)带锥度齿轮法。 (4)以及斜齿轮法。22.压电式传感器的工作原理是什么? （分数：5.00）_正确答案：()解析：压电式传感器的工作原理是以压电元件的压电效应为基础的。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比，电荷的极性取决于变形的形式。23.PWM放大器中，开通延时如何实现? （分数：5.00）_正确答案：()解析：开通延时可
8、通过在晶体管驱动级加延迟或在脉宽调制器中加死区的办法实现。24.解释步进电动机的启动频率以及连续运行频率。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：在负载转矩小于启动转矩的条件下，步进电动机不失步启动的最高脉冲频率称为启动频率。启动后，步进电动机不失步运行的最高输入脉冲频率称为连续运行频率。25.机器人按照控制水平可分为三种类型，举例说明各类机器人的应用领域。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：(1)点位机器人通常用于物料搬运作业。 (2)连续路径控制机器人一般用于喷漆和弧焊。 (3)控制路径机器人一般用干通用工业机器人。26.简述PLC采用的顺序控制方法与继电器控制方式的不同之处。 （
9、分数：5.00）_正确答案：()解析：采用PLC的顺序控制通常是扫描工作制，即：检测输入变量，求解当前的控制逻辑以及修正输出指令，都是按照定义和设计，连续和重复进行的。四、简单应用题(总题数：5，分数：30.00)27.电荷放大器是反相端输入、同相端接地、电容反馈的运算放大器。试画出压电式传感器与电荷放大器组合电路的原理图。 （分数：6.00）_正确答案：()解析： 注：(1)画出电荷放大器。 (2)画出其他部分。 (3)写出相应字符。某三相异步电动机的额定转速是960r/min，电源频率为50Hz，求：（分数：6.00）(1).电机的同步转速；（分数：2.00）_正确答案：()解析：n 0
10、=1000r/min(2).电机的磁极对数；（分数：2.00）_正确答案：()解析：根据，可知电机的磁极对数p=3(3).如果电机的转速降为900r/min，则此时电机的转差率是多少?（分数：2.00）_正确答案：()解析：电机的转差率已知步进电动机的通电方式为三相单三拍方式，三相步进电动机的步距角 s =3°。求：（分数：6.00）(1).电动机的转子齿数；（分数：2.00）_正确答案：()解析：(2).若单拍的启动转矩为1N·m，则最大转矩为多少?（分数：2.00）_正确答案：()解析：(3).当电动机的转速n=15r/min时，则输入脉冲电流的频率为多少?（分数：2.
11、00）_正确答案：()解析：28.在xy平面内以恒定速度由(0，0)点运动到(30，40)点，设采样周期为0.02s，规定完成该运动的时间为10s。 (1)求该运动的速度； (2)推导出两点间的直线插补递推计算公式。 （分数：6.00）_正确答案：()解析： 29.写出(a)、(b)图示梯形图电路的布尔代数方程。 （分数：6.00）_正确答案：()解析： Y 1 =X 5 ·X 6五、综合应用题(总题数：2，分数：20.00)某控制系统的结构如图所示，已知： G c (s)= ，求： （分数：10.00）(1).K p 和，使剪切频率 c =10rad/s时相位裕量 M 最大。（分数
12、：5.00）_正确答案：()解析：系统开环传递函数 剪切频率 由|G K (j c )|=1得，K p = c ，故K p =10(2).最大相位裕量 M 。（分数：5.00）_正确答案：()解析：最大相位裕量 试用C20P型PLC设计某生产线吊车系统，该系统由两台电动机M 1 、M 2 分别拖动左、右和升、降运动；有左、右、升、降四个按钮操作；因工艺条件限制，要求左右运动时不能升降运动，升降运动时不能左右运动。要求：（分数：10.00）(1).写出I/O分配表；（分数：5.00）_正确答案：()解析：I/O分配表： 左行按钮：0000 右行按钮：0001 上升按钮：0002 下降按钮：0003 左行接触器：0500 右行接触器：0501(2).编写梯形图程序。（分数：5.00）_正确答案：()解析：梯形图：