第1章 概述

第1章练习题

1、试说明机电一体化的含义。

2、机电一体化的主要支撑技术有哪些,它们的作用如何?

3、已知数控机床控制系统,说明图中的各部分属于机电系统的哪一个基本要素?

4、为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?

5、机电一体化技术与传统机电技术的区别?

第2章机电一体化单元技术(伺服驱动技术)

2.3伺服驱动技术练习题

1、一、选择题 1.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( )等五个部分。 A.换向结构 B.转换电路 C.存储电路 D.检测环节 2.以下可对异步电动机进行调速的方法是( )。 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 3.步进电动机,又称电脉冲马达,是通过 ( )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 4.对于交流感应电动机,其转差率s的范围为(   )。 A.1<s<2 B.0<s<1 C.-1<s<1 D.-1<s<0 5.PWM指的是(  )。 A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程控制器

2、二、判断题 1.对直流伺服电动机来说,其机械特性越硬越好。( ) 2.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。( ) 3.无论采用何种控制方案,系统的控制精度总是高于检测装置的精度。( ) 4.步进电机的最大动态转矩小于最大静转矩,并随着脉冲频率的升高而降低。( ) 5.步进电机转动后,其输出转矩随所工作频率增高而增加。( )

3、三、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?

4、四、有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组,测得步进电机的转速为100r/min,已知转子有24个齿,求:①步进电机的步距角②脉冲电源的频率。

5、五、步进电动机是什么电机?它的驱动电路的功能是什么?

6、六、伺服控制系统一般包括哪几个部分?每部分能实现何种功能?

7、七、简述直流伺服电动机的PWM调速换向的工作原理。

第2章机电一体化单元技术(精密传动技术和传感检测技术)

2.1精密机械技术练习题

1、一、填空题: 1.对直线导轨副的基本要求是_______________、_____________________、____________________、__________________和平稳。 2.机电一体化系统对机械传动总传动比确定的最佳选择方案有______________________、_____________________、质量最小原则。 3.液压系统的伺服控制元件主要有 和 。 4.滚珠丝杠中滚珠的循环方式:_____________,_____________。

2、二、选择及判断题 1.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 2.影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差。( ) 3.螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素。( ) 4.滚珠丝杆不能自锁。( ) 5.螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素。( )

3、三、机电一体化系统对传动机构的基本要求是什么?

4、四、已知某4级齿轮传动系统,各齿轮的转角误差为Φ1=△Φ2=…=△Φ8=0.005rad,各级减速比相同,即i1=i2=…=i4=1.5,求:(1)该传动系统的最大转角误差△Φmax;(2)为缩小△Φmax应采取何种措施?

5、五、简述机电一体化系统中的执行元件的分类及其特点。

6、六、齿轮传动中齿侧间隙对系统有何影响,如何消除圆柱直齿轮的齿侧间隙?

7、七、请分析差动螺旋传动基本原理。假设两段螺纹旋向相同,导程分别为Ph1和Ph2。

2.2传感检测技术练习题

1、一、填空题 1.某光栅的条纹密度是50条/mm,光栅条纹间的夹角θ=0.001弧度,则莫尔条纹的宽度是_____________。 2.采样/保持器在保持阶段相当于一个“____________________________”。 3.在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为: ; ; 三种形式。 4.常用传感器主要分为 、 、 三种形式 5.机电一体化产品中需要检测的物理量分成_________和________两种形式。

2、二、简述各类传感器的特性及选用原则。

3、三、简述采样/保持器原理 。

4、四、光栅传感器,刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米?若经四倍细分后,记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少?测量分辨率是多少?

5、五、刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上,已知丝杠的螺距为2mm,编码器在10秒内输出307200个脉冲,试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少?

6、六、试简述光电式转速传感器的测量原理。