一、填空题（每空1分，共25空，共25分）
1.机电一体化是以和电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
2.传感器的静态特性的主要技术指标有、等。
3.磁珊的测量方法有
4.以信息处理系统为中心，将接口分为
5.系统特性的参数有
6.步进电动机的主要性能参数有
7.总传动比分配原则有。
8.圆柱齿轮传动间隙调整方法包括等。
9.导轨副间隙常用的调整方法有
二、简答题（每题5分，共6题，共30分）
1.简述莫尔条纹的特点。
2.简述数字滤波的常用方法。
3.试说明步进电动机的启动频率和运行频率，并解释启动频率小于运行频率的原因。
4.试说明同步带传动的优点。
5.简述谐波齿轮传动的组成及优点。
6.简要说明滚珠丝杠副预紧的作用及其方法。
三、画图题（每题15分，共2题，共30分）
1.简述机电一体化系统的构成，并用方框图表示出来。
2.试说明自动控制系统的组成，并用方框图表示出来。
四、计算题（每题15分，共1题，共15分）
1.一台5相反应式步进电动机，采用5相10拍运行方式时，歩距角为1.5°，若脉冲电源的频率为3000hz，请问转速是多少？
2013——2014年度2011级机电一体化期末考试试题
一．简答题（每题5分，共12题，共60分）
1.试简述光栅传感器的工作原理及特点。
2.试简述磁栅位移传感器的结构及各部分结构功能。
3.有哪些因素会影响直流测速发电机的测量结果。
4.与模拟滤波器相比，数字滤波器有哪些优点？采用数字滤波器的方法有哪
些？
5.输入接口可以有哪些方法？各自使用什么场合？
6.怎么区别开环系统与闭环系统？闭环系统相比于开环系统有哪些优缺点。
7.请简述计算机控制系统的组成及其特点。
8.对伺服系统有哪些基本要求？他们之间有何关系？
9.简述同步带传动的优缺点。
10.齿轮传动最佳传动比分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则的意义是
什么？
11.简述轴系设计时的基本要求有哪些。
12.简述节流器的作用，并指出常用的几种节流器。
二．填空（每空1分，共11空，共11分）
1.机电一体化是以为主的多门技术学科在机电产品
发展过程中相互交叉，相互渗透儿形成的一门学科。
2.感应同步器的有两种。
3.成为系统的特性参数。
4.同步带传动的失效形式，主要有。
三．画图分析（每题6分，共四题，共24分）
1.画出机电一体化系统的流程图？
2.画出滑动平均滤波程序的流程图。
3.画出悬臂梁弹性元件及其电桥，并写出应变与应力的关系。
4.画出自动控制系统方框图。
四．计算（共5分）
1.一台五相反应式步进电动机，采用5相10拍运行方式时，步距角为1.5°，若
脉冲电源的频率为3000hz，请问转速为多少？
填空
3、摩擦对伺服系统的影响有引起动态滞后，降低系统的响应速度，导致系统误差和产生系统误差。
4、谐波齿轮传动机械系统中，设柔轮为固定件，波发生器为输入，刚轮为输出，则包含输入与输出运动方向关系在内的传动比计算式为ih2zg/(zgzr)。
7、机电一体化系统中，在满足系统总传动比不变的情况下，常采用等效转动惯量最小原则、重量最轻原则和输出轴转角误差最小原则。
9、机电一体化机械系统主要包括以下三大机构传动机构、导向机构、执行机构。
10、机械传动系统的特性包括运态响应特性和伺服特性。
11、标准滚动轴承接其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，可分为圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承。
13、为了避免外部设备的电源干扰，防止被控对象电路的强电反窜，通常采取将微机的前后向通道与被连模块在电气上隔离的方法，称为光电隔离。
14、用软件进行“线性化”处理，方法有三种：计算法、查表法和插值法。
15、在机电一体化测控系统中，传感器的输出量与被测物理量之间的关系，绝大部分是非线性的。造成非线性的原因主要有两个：一是许多传感器的转换原理并非线性；二是采用的测量电路也是非线性的。
116、算术平均滤波y=nxi1ni，n的选取应按具体情况决定，n越大，则平滑度高，滤波效果越好。对于流量信号n=8～16；压力信号n=4。
18、传感器与前级信号的放大与隔离装置有运算放大器、测量放大器、程控测量放大器、隔离放大器。
20、伺服系统因被控对象的运动、检测部件以及机械结构等的不同而对伺服系统的要求有差异，但所有伺服系统的共同点是带动控制对象按指定规律作机械运动。
25、把微机系统后向通道的弱电控制信号转换成能驱动执行元件动作的具有一定电压和电流的强电功率信号或液压气动信号，称为脉冲功率放大器。
27、从系统的控制结构看，闭环伺服系统可以看作为以位置控制为外环，速度调节为内环的双闭环自动控制系统。
选择题
1、对于机电一体化系统的涵义，至今还有不同的认识。但对机电一体化的本质特性认为是一个①计算机系统②机械系统③传感系统④电气系统
2、接口有三个基本功能，它们是①变换、放大、传递②变换、放大、转换
③变换、放大、控制④变换、放大、处理
①机械技术②检测传感技术③自动控制技术④多媒体技术
4、机电一体化系统由许多要素或子系统组成，各子系统之间要能顺利地进行物质、能量和信息的传递和交换，必须在各要素或子系统的相接处具备一定的连接部件，这个连接部件就称为
①传感检测单元②执行单元③驱动单元④接口
5、机电一体化技术的发展前景应从如下方面考虑，说法错误的是
①从性能上②从功能上③从层次上④从高技术的水平上
6、机电一体化技术是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的一种综合技术。是一门集机械技术、电子技术、信息技术、计算机及软件技术、自动控制技术及其他技术互相融合而成的多学科交叉的综合技术。机电一体化的概念是哪国学者提出的？
①中国②美国③德国④日本
7、爬行是影响进给精度的主要因素。为了提高进给精度，必须消除爬行现象，主要应采取措施，不正确的是
①提高传动系统的刚度
③减少摩擦力的变化②尽量缩短传动链，减小传动件数和弹性变形量。④提高临界速度
8、机电一体化进给传动系统，由于齿轮传动级数的增加，会使齿隙和静摩擦增加，传动效率降低，故传动级数一般不超过几级。
①1②2③3④49、机电一体化系统的惯量大，会使系统的固有频率下降，产生谐振；但系统的惯量增大也有利于
①提高伺服精度②提高响应速度③扩大伺服带宽④改善低速爬行
10、齿轮传动比的分配中，遵循“前大后小”原则的是
①最小等效转动惯量原则(小功率传动装置）②最小等效转动惯量原则(大功率传动装置）③质量最小原则（小功率传动装置）④质量最小原则（大功率传动装置）
11、齿轮传动比的分配中，传动比分配的结果为各分传动比相等，其遵循的原则是
①最小等效转动惯量原则（小功率传动装置）②最小等效转动惯量原则（大功率传动装置）③质量最小原则（小功率传动装置）④质量最小原则（大功率传动装置）
12、消除间隙的齿轮传动机构中，下列调整法中能实现自动补偿的是
①直齿圆柱偏心轴套②直齿圆柱锥度齿轮
③直齿圆柱双片薄片齿轮错齿④斜齿圆柱轴向垫片
13、滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧方法中，广泛采用双螺母预紧方式，下列预紧法中最精密的是
①双螺母垫片调隙式②双螺母螺纹调隙式
③双螺母齿差调隙式
14、同步带标记“800dih300”，其中“800”表示
①800mm②长度代号为800③节线长度为800mm15、谐波齿轮减速器的最大特点，下列说法错误的是
①传动比大②承载能力小
③传动精度高④齿侧间隙小
16、滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧方案中，便于调整且精度最高的方案是
①.双螺母螺纹预紧②.双螺母齿差预紧③.双螺母垫片预紧
18、数控机床要求在什么进给运动下不爬行，有高的灵敏度。
①.停止②.高速③.低速
19、在机床加工零件的过程中引起加工误差的原因很多，下列属于常值系统性误差的是①.热变形误差②.机床溜板的摩擦
③.刀具长度的改变④.螺距误差
20、机电一体化系统中，作为各子系统之间连接部件的接口，下列哪个不是它的基本功能：①、变换②、放大③、检测④、传递
21、滚珠丝杠副相对于普通丝杠，下列哪个不属于滚珠丝杠的特点：
①、摩擦损失小②、可以实现自锁③、制造复杂④、可完全消除间隙
23、设计a/d芯片和微处理器间的接口时，必须考虑以下问题，说法错误的是
③a/d的分辨率和微处理器数据总线的位数④a/d芯片的技术先进性
24、计算机控制系统是一种
①离散控制系统②连续控制系统③直流控制系统④交流控制系统
25、在机电一体化测控系统中，用软件实现的数字滤波方法越来越广泛的得到应用。下列不属于数字滤波的方法的是
①中值滤波②算术平均滤波③滑动平均滤波④插值法
26、每进行一次新的采样，把采样数据放入队尾，扔掉原来队首的一个数据。这样，在队列中始终有n个最新的数据。对这n个最新数据求取平均值，作为此次采样的有效值，这种方法叫做
①中值滤波②算术平均滤波③滑动平均滤波④低通滤波
27、为测得在同一瞬时各传感器输出的模拟信号，须采取
①采样/保持器模块各传感器独立，a/d转换器共用
②a/d转换器各传感器独立，采样/保持模块器共用
③采样/保持器模块与a/d转换器全独立
④采样/保持器模块与a/d转换器全共用
29、下列控制系统中不带反馈装置的是。
①.开环控制系统②.半闭环控制系统③.闭环控制系统
32、步进驱动系统一般与那种插补算法相配合。
①.逐点比较插补②.数字积分插补③.数据采样插补④.脉冲增量插补
33、举例说明机电一体化系统主要由那几部分组成？各部分的功能是什么？
组成有：信号采集、信号传送和控制单元、执行命令机构、动力与驱动单元。
34、滚珠丝杠螺母副在数控机床上安装时，常采用预拉消除热伸长误差方法。为什么？
滚珠丝杠在工作时会发热，其温度高于床身。丝杠的热膨胀将使导程加大，影响定位精度。为了补偿热膨胀，可将丝杠预拉伸。预拉伸量应略大于热膨胀量。发热后，热膨胀量抵消了部分预拉伸量，使丝杠内的拉应力下降，但长度却没有变化。
36、试述滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理。常用有哪几种结构形式？
滚珠丝杠副在承受负载时，其滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形。换向时，其轴向间隙会引起空回，这种空回是非连续的，既影响传动精度，又影响系统的动态性能。
双螺母螺纹预紧调整式
双螺母齿差预紧调整式
双螺母垫片调整预紧式
弹簧式自动调整预紧式
单螺母消除间隙
判断题
第1章绪论
1、机电一体化系统设计中，机电产品必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可由单独的控制电机、传动件和执行机构组成的若干系统来完成，由计算机来协调与控制。√
3、从概念的外延来看，机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化产品两个方面。√
第2章机电一体化系统中的机械传动
1、与一般的机械系统相比，机电一体化中的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，即响应要快，稳定性要好√。
2、摩擦系数最小时对应的移动速度称为临界速度vk，当主动件的移动速度大于临界速度vk时，进给系统就容易产生爬行现象。√
3、对于系统闭环内的间隙，在控制系统有效控制范围内对系统精度、稳定性影响较大，但反馈通道上的间隙要比前向通道上的间隙对系统影响较小。×
4、机电一体化机械系统中的机械传动装置，已不仅仅是用来作运动转换和力或力矩变换的变换器，已成为伺服系统的重要组成部分，要根据伺服控制的要求来进行设计和选择。所以在一般情况下，应尽可能缩短传动链，而不是取消传动链。√
7、滚珠丝杠副只能将旋转运动转变为直线运动。×
8、在传动系统中，计算转动惯量时，可以直接将各轴的转动惯量值加起来作为等效转动惯量来设计系统。×
9、塑料导轨软带中最成功、性能最好的是聚四氟乙烯导轨软带。√
第3章机电一体化控制系统的组成与接口设计
6、机电一体化系统的控制程序是应用软件的核心，是基于控制理论的控制算法的具体实现。×
7、机电一体化控制系统的一般设计步骤应为：确定系统整体控制方案；确定控制算法；选用微型计算机；系统总体设计；软件设计等。√
8、机电一体化技术已从早期的机械电子化转变为机械微电子化和机械计算机化。即微型计算机已成为整个机电一体化系统的核心。√
9、由于单片机总线的驱动能力有限，外围芯片工作时又有一个输入电流，过多的外围芯片可能会加重总线负载，故在单片机的总线与外围扩展芯片之间需通过驱动器连接。√
第4章：传感器、执行器与微机的接口
1、采样/保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。这种讲法是错误的。×
2、将传感器测量的被测对象信号输入到单片机数据总线的通道为后向通道。后向通道在单片机一侧有三种类型：数据总线、并行i/o口和定时/计数器口。×
4、光电隔离电路主要由光电耦合器的光电转换器组成，入端为光敏三极管，出端为发光二极管。×
第5章进给伺服驱动系统
1、市场上提供的国产ttl脉冲分配器是一种软件分配器。×
2、步进电动机的进给系统采用齿轮传动，不仅是为了求得所需的脉冲当量，还有满足结构要求和增大转矩的作用。×
3、闭环伺服系统数控机床不直接测量机床工作台的位移量。√
4、大惯量直流电动机的转子惯量大，小惯量直流电动机的转子惯量小。√
河北农业大学2011级函授试题
机电一体化技术
专业姓名成绩
一、名词解释(每小题2分，共10分)1.测量
2.灵敏度
3.压电效应
4.动态误差
5.传感器
二、填空题（每小题2分，共20分)
1.滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。2.机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________，__________，__________。
3.顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用___________________________________。4.某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。
5.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的______________________，使它们同步协调到达目标点。
6.某4极交流感应电机，电源频率为50hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。7.齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。8.累计式定时器工作时有_____________________________________________________。9.复合控制器必定具有__________________________________。
10.钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）
a.阻尼—质量系统b.弹簧—质量系统c.弹簧—阻尼系统d.弹簧系统3.齿轮传动的总等效惯量与传动级数（）
a.有关b.无关c.在一定级数内有关d.在一定级数内无关
4.顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（）
5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（）等个五部分。a换向结构b转换电路c存储电路d检测环节
四、判断题（每小题2分，共10分)
1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（）
2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。（）
3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（）
4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（）
5、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。（）
五、问答题（每小题10分，共30分)1.步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型
2.什么是步进电机的使用特性
3.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面
六、分析计算题(每小题10分，共20分)
1.三相变磁阻式步进电动机，转子齿数z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少步距角为多少
2.采用plc设计二个电磁阀a、b工作的系统
1)按钮x1为a电磁阀打开，按钮x2为a电磁阀关闭(输出y1);2)按钮x3为b电磁阀打开，按钮x4为b电磁阀关闭(输出y2);3)只有b电磁阀在工作中，a电磁阀才能工作。要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。
2014机电一体化
2014春季《电路基础》试题（a）
一、填空题（每小题2分共20分）
1、电流所经过的路径叫做，通常由、和三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行、和；电子技术的电路主要功能则是对电信号进行、、和。
3、具有两个引出端钮的电路称为网络，其内部含有电源称为网络，内部不包含电源的称为网络。
4、“等效”是指对以外的电路作用效果相同。戴维南等效电路是指一个电阻和一个电压源的串联组合，其中电阻等于原有源二端网络后的电阻，电压源等于原有源二端网络的电压。
5、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的值，此值与交流电最大值的数量关系为：。
6、r、l、c串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈关系，称电路发生串联。
7、谐振发生时，电路中的角频率。
8、理想变压器的变压比n=，全耦合变压器的变压比n=。
9、三相电源作y接时，由各相首端向外引出的输电线俗称线，由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称线，这种供电方式称为制。
10、态是指从一种态过渡到另一种态所经历的过程。
二、判断下列说法的正确与错误（每小题1分共18分）
1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。（）
2、实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。（）
3、回路电流法只要求出回路电流，电路最终求解的量就算解出来了。（）
4、回路电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕回路流动的电流。（）
5、电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。（）
6、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。（）
7、几个复阻抗相加时，它们的和增大；几个复阻抗相减时，其差减小。（）
8、串联电路的总电压超前电流时，电路一定呈感性。（）
9、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中，也广泛应用于电力系统中。（）
10、谐振电路的品质因数越高，电路选择性越好，因此实用中q值越大越好。（）
11、通过互感线圈的电流若同时流入同名端，则它们产生的感应电压彼此增强。（）
12、空芯变压器和理想变压器的反射阻抗均与初级回路的自阻抗相串联。（）
13、全耦合变压器的变压比与理想变压器的变压比相同。（）
14、三相电路只要作y形连接，则线电压在数值上是相电压的倍。（）
15、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。（）
16、对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。（）
17、rl一阶电路的零状态响应，按指数规律上升，按指数规律衰减。（）
18、rc一阶电路的零状态响应，按指数规律上升，按指数规律衰减。（）
三、单项选择题（每小题1分共20分）
1、已知接成y形的三个电阻都是30ω，则等效δ形的三个电阻阻值为（）a、全是10ω
b、两个30ω一个90ω
c、全是90ω
2、电阻是（）元件，电感是（）的元件，电容是（）的元件。a、储存电场能量
b、储存磁场能量
c、耗能
3、一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（）a、负载电阻增大
b、负载电阻减小
c、电源输出的电流增大
4、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是（）a、支路电流法
b、回路电流法
c、结点电压法
5、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是（）a、支路电流法
6、已知工频电压有效值和初始值均为380v，则该电压的瞬时值表达式为（）a、v
b、vc、v
7、一个电热器，接在10v的直流电源上，产生的功率为p。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为p/2，则正弦交流电源电压的最大值为（）a、7.07v
b、5v
c、10v
8、已知a，）a，则（）
a、i1超前i260°
b、i1滞后i260°
c、相位差无法判断
9、标有额定值为“220v、100w”和“220v、25w”白炽灯两盏，将其串联后接入220v工频交流电源上，其亮度情况是（）
a、100w的灯泡较亮
b、25w的灯泡较亮
c、两只灯泡一样亮
10、在rl串联的交流电路中，r上端电压为16v，l上端电压为12v，则总电压为（）a、28v
b、20v
c、4v
11、r、l串联的正弦交流电路中，复阻抗为（）a、b、c、12、rlc并联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（）a、电阻性
b、电感性
c、电容性
13、处于谐振状态的rlc串联电路，当电源频率升高时，电路将呈现出（）a、电阻性
14、下列说法中，（）是正确的。
a、串谐时阻抗最小
b、并谐时阻抗最小
c、电路谐振时阻抗最小
15、两互感线圈顺向串联时，其等效电感量l顺=（）a、b、c、16、符合无损耗、k=1和自感量、互感量均为无穷大条件的变压器是（）a、理想变压器
b、全耦合变压器
c、空芯变压器
17、某三相四线制供电电路中，相电压为220v，则火线与火线之间的电压为（）a、220v
b、311v
c、380v
18、在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压（）a、不对称
b、仍然对称
c、不一定对称
19、在换路瞬间，下列说法中正确的是（）
a、电感电流不能跃变
b、电感电压必然跃变
c、电容电流必然跃变20、工程上认为r＝25ω、l=50mh的串联电路中发生暂态过程时将持续（）a、30～50ms
b、37.5～62.5ms
c、6～10ms
四、简答题（每小题6分共18）
1、在8个灯泡串联的电路中，除4号灯不亮外其它7个灯都亮。当把4号灯从灯座上取下后，剩下7个灯仍亮，问电路中有何故障？为什么？
2、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？
3、试述戴维南定理的求解步骤？如何把一个有源二端网络化为一个无源二端网络？在此过程中，有源二端网络内部的电压源和电流源应如何处理？
五、计算分析题（每小题8分共24分）
1、列出图2.5.4所示电路的结点电压方程。
2、某电阻元件的参数为8ω，接在v的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？（8分）
3、rl串联电路接到220v的直流电源时功率为1.2kw，接在220v、50hz的电源时功率为0.6kw，试求它的r、l值。