C、柔性系统与刚性系统 D、模拟系统与数字系统 18. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称 ( D )。
A、顺序控制系统 B、 机器人系统 C、数控系统 D、伺服系统 19. 下列选项中，与开环系统相比，闭环控制系统的优点是 （ ）
A、不需要检测传感器 B、系统结构简单 C、抗干扰能力强 D、易于维修 20. 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（ ）等五部分。 A、换向结构 B、转换电路 C、存储电路 D、检测环节
21． 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( B ) A、 产大 B、 减小 C、 不变 D、 不定 22． 加速度传感器的基本力学模型是 ( A A、阻尼—质量系统 B、弹簧—质量系统
、弹簧—阻尼系统 D、 弹簧系统
23． 齿轮传动的总等效惯量与传动级数 (C ) A、 有关 B、 无关
C、在一定级数内有关 D、 在一定级数内无关
24．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 ( C ) A、 单片机 B、2051 C、 PLC D、
25．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（ D ）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
26．检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和（ B ）。
A、 控制电路 B、 转换电路 C、 调制电路 D、 逆变电路 27．以下可对异步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
28．执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为（ A ）、液压式和气动式
等。
A、电气式 B、 电磁式 C、 磁阻式 D、 机械式 29．步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。 A、 脉冲的宽度 B、 脉冲的数量 C、 脉冲的相位 D、 脉冲的占空比 五、简答题
1．机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?
答：应包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益。
2．步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机? 答： 主要有：单极性驱动电路、双极性驱动电路、高低压驱动电路、斩波驱动
电路、细分电路。其中双极性驱动电路适于永磁式步进电动机。
3．步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么？输出轴的转速、转向、位置
各自与哪些因素有关? 答：.(1)参考脉冲序列。
转速与参考脉冲频率成正比。 (2)输出轴 转向由转向电平决定。 位置由参考脉冲数决定。
4．什么是PLC的扫描工作制？
答： .PLC的扫描工作制，即检测输入变量、求解当前控制逻辑以及修正输出指令。重复进行。
5．滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？
答：答。如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形则
当螺杆反向转动时将产生空回误差。为了消除空回误差在螺杆上装配两个螺母1和2
调整两个螺母的轴向位置使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分
也提
别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面使其产生一定的变形从而消除了轴向间隙
高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式
6．机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电藕合器，光电藕合器的作用有哪些？ 答：1能保护系统元件不受高共模电压的损害防止高压对低压信号系统的损坏。 2泄漏电流
低
对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。 3共模抑制比高能对直
流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量
7．简述直流伺服电动机两种主要控制方式的工作原理。
答： 一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电绕组两头端的
电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；
另一种是励磁磁场控制即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场的强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。
8．在微机控制系统中，主机和外围设备间所交换的信息通常分为哪三类？ 答：数据信息、状态信息和控制信息 9．数据信息可分为哪几种？
答：1）数字量（2）模拟量（3）开关量（4）脉冲量
10．DAC0832有哪三种输入工作方式？有哪二种输出工作方式？ 答：（1）直通方式 （2）单缓冲方式 （3）双缓冲方式 （1）单极性输出 （2）双极性输出 11． 试简述采样/保持器原理。
答：
采样/保持由存储电容C，模拟开关S等组成，如图所示。当S接通时，输出信号跟踪输入信号，称采样阶段。当S断开时，电容C二端一直保持断开的电压，称保持阶段。由此
构成一个简单采样/保持器。实际上为使采样/保持器具有足够的精度，一般在输入级和输出级均采用缓冲器，以减少信号源的输出阻抗，增加负载的输入阻抗。在电容选择时，使其大小适宜，以保证其时间常数适中，并选用漏泄小的电
12．工业控制用的计算机主要有哪几种类型，它们分别适用于哪些场合？ 答：. 工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控（PLC）、总线工控机等类型。根据机电一体化系统的大小和控的复杂程度，选用不同的微型计算机。
单片机或可编程控制器主要用于，控制量为开关量和少量息的模拟量的小系统。对于数据处理量大的系统，则往往采用类总线结构的工控机，如STD总线工控机、IBM-PC总线工控Multibus工控机等。对于多层次、复杂的机电一体化系统，则要级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象
点，可分别采用单片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。
六、计算题
1．已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200, 刚轮齿数
Z2=202，波发生器的转速nH=600r/min。如图 试求： (1) 刚轮固定时柔轮的转速n1; (2) 柔轮固定时刚轮的转速n2。 解：（1）刚轮固定时：
nHz1?z1??(或H??) n1z2?z1?1z2?z1制器
制参数数据信基于各机、采用分的特
600600200??6(r/min) ????100 n1=-100n12 （2）柔轮固定时
nHz2?z2?(或H?) n2z2?z1?2z2?z1600202??101 n226005.941(r/min) 101 n2?2．已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻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RL。(2) 试计算此时的测量误差。
解：.V0=
1R?R??Rx????1?RX?RL??R????Vi
(1)当V01=5.8时，5.8=
1?12
221??1RL258.?14.5(K?) 0.41Vi?6V 2 5.8=
122?1RL解之得RL? (２)空载时ＲＬ＝?,V0? 设测量出5.8Ｖ输出电压时的测量误差为? 则??6?58.?0.033?3.3% 53．三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。
(1) 要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少? (2) 要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少? 解：.(1)?60r/min;单双拍制 ?n?60f60f ?60r/min?mzrcmzrc 即 f?m?zr?c?3?80?2?480Hz （2）?100r/min; 单拍制
60f ?100r/min?
mzrc 即： f=
100?3?80?1?400Hz 60七、简单使用题
1．已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求： (1) 一阶低通滤波器现存在什么弱点?
(2) 将其改进为二阶低通滤波器，画出电路图； (3) 画出二阶低通的幅频特性示意图。
解：（1）一阶低通滤波器存在过渡区域衰减缓慢的弱点。
2）二阶低通有源滤波器电路图 (3)低通滤波幅频率特性示意图。
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? 解：．（1）?n1?60f60f,?p??2 即该电动机为四级 pn1500?1450?0.033
1500 空载时转差率为：S=
（2）堵转时：S＝１
?定子绕组电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz (1)空载时：
定子绕阻电势频率f1＝50Hz,转子绕组电势频率： f2=S?f1?0.033?50Hz?167.Hz