<5021>机电体化系统设计
考试形式书面闭卷考（学生需带2B铅笔填涂答题卡）
考试时间90分钟
考试题型
1选择题（题2分30分）
2判断题（题2分20分）
3填空题（题2分16分）
4简答题（题8分24分）
5计算题（题10分10分）
考试题库
选择题（考15题30分）
1 产品属机电体化产品（ D ）
A 工业机器 B 印机 C 空调 D 电子计算机
2 STD总线属什接口类型（ A ）
A 智接口 B 源接口 C 源接口 D 零接口
3 RS232C属什接口类型？（ C ）
A 机械接口 B 物理接口 C 信息接口 D 环境接口
4 项属机电体化发展方（ B ）
A 高精度 B 机械化 C 模块化 D 网络化
5 机电体化产品设计固频率般较高原（ D ）
A 固频率越高振动越 B 固频率越高刚度越
C 固频率越高质量越 D 防止调控范围发生振
6 属机电体化产品（ C ）
A 手机 B 电磁炉 C 高级轿车 D 投影仪
7 机电体化系统时采半闭环控制原（ B ）
A 提高控制精度 B 检测末端行传感器成熟
C 节省源 D 减轻重量
8 够工业机器传动链短原（ D ）
A 工业机器体积需长传动链
B 运行速度慢减速
C 度协调运动机械传动实现
D 伺服驱动变速度单独驱动度软件控制协调
9 关机电体化说法确切表达（ D ）
A 机电体化方法 B 机电体化工程
C 微机电体化 D 机械电气化
10 关机电体化说法确切表达（ A ）
A 检测控制体化 B 机电液体化
C 机电仪体化 D 光机电体化
11 机电体化技术（ C ）部分体强调种技术协集成综合性技术
A 动化 B 微电子
C 机械 D 软件
12 项属概念设计特征（ A ）
A 性 B 创新性
C 解性 D 约束性
13 机电体化概念设计程中形态学矩阵作（ C ）
A 优方案确定 B 方案评价
C 方案综合 D 务创新
14 机电体化概念设计程中黑箱分析方法作（ B ）
A 方案求解简单 B 利方案创新
C 方案具体化 D 方案形象化
15 关机电体化系统性述错误（ C ）
A 软件够提高系统性 B 传动链越短性越高
C 功率接口采增额设计提高性 D 采联元件系统提高性
16 机电体化现代设计方法包括（ A ）
A 串行设计 B 快速响应设计
C 绿色设计 D 优化设计
17 谐波齿轮具速传动精度效率高等优点种传动演变（ C ）
A．直齿锥齿轮传动 B．齿轮齿条传动
C．行星齿轮传动 D．蜗轮蜗杆传动
18 滚珠丝杠具刚度支承方式（ A ）
A．双推－双推 B．双推－简支
C．单推－单推 D．双推－
19 机电体化系统设计中齿轮系常伺服系统传动机构中作（ A ）
A．减速增矩 B．增速增矩
C．增速减矩 D．减速减矩
20 级齿轮传动中级传动前分配原适（ D ）设计传动链
A 等效转动惯量原 B．输出轴转角误差原
C 重量轻原(功率装置) D．重量轻原(功率装置)
21 列种传动机构具锁功 （ C ）
A 齿轮传动 B 步带传动 C蜗轮蜗杆传动 D 丝杠传动
22 滚珠丝杠传动轴间隙调整列种方法精度高结构复杂（ B ）
A 变位螺距调整式 B 齿差调隙式
C螺纹调隙式 D 垫片调隙式
23 提高滚珠丝杠副旋转精度滚珠丝杠副前应该进行（ B ）
A．调整径间隙 Ｂ．预紧 Ｃ．预加载荷 Ｄ．表面清洗
24 滚珠丝杠副中公式验算满载时滚珠丝杠副 （ A ）
A．刚度 Ｂ．强度 Ｃ．塑性变形 Ｄ．疲劳点蚀
25 步齿型带传动中节线长度工作程中 （ A ）
A．变 Ｂ．变长 Ｃ．变短 Ｄ．变
26 滚珠丝杠副基导程指丝杠相螺母旋转2π弧度时螺母基准点（ B ）
A．径位移 Ｂ．轴位移 Ｃ．螺旋线长度 Ｄ．坐标值
27 两级齿轮传动中传动分配方案遵循原（ D ）
A 加速度响应快 Ｂ．等效转动惯量
C 输出轴转角误差 Ｄ．重量轻
28 刚轮固定柔轮输出波形发生器输入时谐波齿轮实现（B ）传动
A．减速异 B．增速异
C．减速 D．增速
29 圆柱齿轮传动中常调整齿侧间隙方法包括（ C ）
A偏心套（轴）调整法 B轴垫片调整法
C轴压簧错齿调整 D双片薄齿轮错齿调整法
30 导轨副引导运动部件定方运动导轨副机构简单阻尼系数刚度易产生低速爬引现象导轨副 （ B ）
A．滚动导轨副 B．滑动导轨副
C．液体静压导轨副 D．气浮导轨副
31 滚珠丝杠副螺纹滚道截面形状分类包括 （ D ）
A 单圆弧 B 双圆弧 C矩形 D梯形
32 列传感器类型属量转换型（ A ）
A 压电式加速度传感器 B 霍尔式传感器
C 电阻式传感器 D 热敏电阻
33 列传感器类型属物性型传感器（ D ）
A 电感式传感器 B 电容式传感器
C 光栅式位移传感器 D 半导体传感器
34 线性度表示实际特性曲线（ B ）程度
A 接真值 B 偏离理想特性曲线
C 正反行程重合 D 测量值离散
35 列项指标反映传感器动态特性（ B ）
A 漂移 B 相频特性 C 分辨率 D 重复性
36 传感器分辨率越高表示传感器（ D ）
A 迟滞越 B 重复性越
C 线性度越 D 感知输入变化量越
37 阶系统动态表征参数（ D ）
A 线性度 B 稳定时间 C 阻尼 D 时间常数
38 界阻尼应阻尼（ C ）
A ξ0 B 0< ξ<1 C ξ1 D ξ>1
39 阶传感器系统时间常数τ越（ B ）
A 频率响应特性越差 B 频率响应特性越
C 灵敏度越 D 灵敏度越
40 二阶传感器系统输入正弦信号时输出信号（ C ）
A 频率变化幅值相位变化 B 频率变化幅值相位变化
C 频率变化 幅值相位变化 D 频率相位变化幅值变化
41 二阶传感器系统时域动态性指标中传感器输出y(t)达稳态值50时需时间（ C ）
A 升时间 B 稳定时间 C 延迟时间 D 峰值时间
42 二阶传感器系统频率特性中关幅频特性曲线相频特性曲线描述正确（ A ）
Aξ→0时ωω0 1处A(ω)趋穷系统谐振现象
B ξ0707时A(ω)直段长
C ξ>ω时A (ω)≈l幅频特性直输出输入线性关系φ(ω)φ(ω)ω线性关系
D 般ωω0>>1时A(ω)→ 0传感器响应
43 面列传感器中（ B ）三种传感器工作原理
A 旋转变压器 B 光栅式传感器 C 磁栅式位移传感器 D 感应步器
44 天然石英作敏感元件常应（ B ）
A 霍尔传感器 B 压电传感器 C 热电偶传感器 D电涡流式传感器
45 述关霍尔传感器正确（ C ）
A 霍尔传感器物性型传感器
B 霍尔传感器量控制型传感器
C 受工作原理影响结构易微型化集成电路化
D 磁感应强度磁学量转换电压电学量
46 直线感应步器定尺印刷1感应绕组滑尺印刷正弦余弦两绕组两绕组错开（ C ）节距
A 1 B 13 C 14 D 15
47 直线感应步器分种类型中（ B ）绝式位置具记忆功
A 标准型 B 三重型 C 窄型 D 带型
48 列关光栅传感器叙述错误（ D ）
A 具较高测量精度 B 进行接触测量
C 数学式传感器 D 适应油污灰尘等恶劣环境
49 实际中选择传感器时应考虑具体性指标中灵敏度选择正确述（ C ）
A 灵敏度反映传感器静态标准条件传感器测量单位变化引起输出变化量
B 传感器量程范围灵敏度密切相关
C 维矢量测量传感器交叉灵敏度愈愈
D 传感器线性范围传感器灵敏度越高感知变化量越测量关外界噪声容易混入系统放
50 抑制电磁干扰措施（ D ）余切断传播途径入手
A 屏蔽 B 隔离 C 滤波 D 软件抗干扰
51 三相永磁步交流伺服电机中定子三相绕组中接入三相称交流电源三相绕组中电流定子转子间气隙中产生磁场：（ D ）
A．脉动磁场B 静止磁场C 圆形旋转磁场D 磁场
52 直流伺服电机机械特性软硬关参数：（ B ）
A 电枢电阻B电枢电压C 反电动势系数D 转矩系数
53 三相反应式步进电机果转子齿数40采五相双十拍方式通电该步进电机步距角：（ A ）
A 09°B 18°C 27° D 36°
54 某三相步进电机转子齿40果希步距角15°应采通电方式：（ C ）
A 三相单三拍B 三相双三拍C 三相六拍D 细分驱动
55 直流伺服电机电磁转矩恒定时电机转速控制电压变化关系曲线：（D）
A 直流伺服电机机械特性 B 动态特性
C 失灵区 D 直流伺服电机调节特性
56 列操作中直流伺服电机理想空载转速升高：（ C ）
A 增电枢电阻B 减电枢电压C 增电枢电压D 减电枢电阻
57 步进电机输出转角列项关：（ C ）
A 步距角B 脉频率C 脉数量D 通电序
58 步进电机输出转矩着工作频率增高：（ B ）
A 升B 降C 变D 前三种情况皆
59 步进电机转子齿数变条件拍数变成原两倍步距角变原：（ A ）
A 05倍 B 2倍C 025倍D 变
60 采PWM进行直流伺服电机调速时通改变列项容改变电枢回路均电压：（ A ）
A 脉宽度B 脉频率C 脉电压D 脉正负
61 开环控制系统中常选择列项作驱动元件：（ B ）
A 直流伺服电机 B 步进电机
C 步交流伺服电机 D 异步交流伺服电机
62 步进电机通控制列项改变转子转：（ C ）
A 脉数量 B 脉频率
C 定子绕组通电序 D 电机极数
63 列项逆PWM变换器优点：( C )
A 电流定连续
B 电机停止时微振电流
C 工作程中4功率晶体处开关状态
D 低速稳性系统调速范围宽
64 列执行元件中功率低：( A )
A 步进电机B 直流伺服电机C 交流伺服电机D 交流变频电机
65 关开环控制半闭环控制全闭环控制列描述正确：( C )
A 开环控制精度优半闭环控制低全闭环控制精度
B 半闭环控制精度稳定性全闭环方式差
C 开环控制需成低半闭环控制全闭环控制
D 半闭环控制必须闭环执行元件末端
66 永磁步交流电机基组成部分包含：（ D ）
A 定子永磁转子B 位置传感器C 电子换开关D 电刷
67 列项属力反馈两级电液伺服阀组成部分：（D）
A 力矩马达B 液压控制阀C 反馈机构D 传感检测机构
68 步进电机失调角区域称静态稳定区：（ A ）
A (p+p)B (12p+12p)C (14p+14p)D (2p+2p)
69 列直流伺服电机调速方案中包括项：（D）
A 改变电枢电压 B 改变定子励磁磁通
C 改变转子电阻 D 改变负载转矩
70 关机电体化系统执行元件基求列描述项错误：（A）
A 惯量出力 B 体积重量轻
B C 便安装便维护甚免维护 D 适合微机控制
71 采样数系统中果考虑系统抑制干扰力时够完整复现采样信号采样速率系统高频率关系满足低条件：（C）
A．10倍 B 5倍 C 2倍 D （011）倍
72 PLC中指令：LD X0该指令功：（C）
A 串联动断触点 B 串联动合触点
C 载入动断触点 D 载入动合触点
73 PID控制器中P作：（A）
A 降低系统稳态误差 B 增加系统稳定性
C提高系统静差度 D 减系统阻尼
74 串联校正例—积分—微分（PID）调节器I作：（C）
A 改善稳定性 B 加快系统响应速度
C 提高静差度 D 增相位裕量
75 面操作系统属嵌入式操作系统：（A）
A Windows 7 B Windows CE C VxWorks D QNX
76 软硬件协设计方法传统设计方法处：（B）
A 软硬件分开描述B 软硬件统描述C 协测试D 协验证
77 列属串行总线：（D）
A ISA B PC104 C PCI D PCIE
78 般说引入微分负反馈系统动态性指标中超调量：（B）
A 增加 B 减 C 影响D 效果根系统结构变化
79 项PLC组成部分：（B）
A CPU B 硬盘 C 编程器 D 输入输出接口
80 种总线属现场总线：（D）
A PC104 B STD C PCI D CAN
81 传递函数G(s)1s表示[ ]环节：（B）
A 微分 B 积分 C 例 D 滞
82 列关PC总线工控机普通商PC说法中正确：（A）
A．工控机普通PC机采PC总线架构形式
B．两者电源功率相输出电流相互换
C．普通PC机箱简单加固恶劣工业生产环境
D．工控机板形式普通PC板形式相
83 项工控机必须满足条件：（B）
A．够提供种数实时采集控制
B．够安装机械结构里面机器成体
C．够控制象传感器执行机构直接接口
D．够苛刻工作环境中运
84 列项总线基特性：（D）
A 物理特性 B 功特性 C 时间特性 D 网络特性
85 关嵌入式系统开发叙述项正确：（C）
A 宿机目标机间需建立逻辑连接
B 嵌入式系统中调试器调程序般位台机器
C 嵌入式系统开发中通常采交叉编译器
D 宿机目标机间通信串口口两种方式
86 列项容属拉格朗日方程：（D）
A 拉格朗日函数 B 动 C 势 D 摩擦力
87 现滑动丝杆副线性变换机构曲柄滑块非线性机构假定两种机构部存摩擦力列说法项正确： （D）
A 线性机构摩擦力存输入转矩影响
B 线性机构摩擦力机构输入转角线性关系
C 非线性机构摩擦力存输入转矩影响
D 非线性机构摩擦力存会改变运动特性
88 果采10位数字量AD值5V值0V电压进行采样量化单位：（A）
A 0005 B 001 C 00025 D 0015
89 通常采电流环速度环位置环伺服控制系统三环外序般：（A）
A 电流环速度环位置环B 电流环位置环速度环
C 速度环电流环位置环D 位置环电流环速度环
90 压电元件通电压电元件产生位移输出时压电元件作列项容：（A）
A 执行元件B 传感元件C 结构元件D 控制元件
91 果实际机械系统作理想刚体通常采研究模型：（A）
C 质量弹簧模型B 弹簧阻尼模型C 弹簧模型D 质量阻尼模型
92 列项属抑制干扰措施：（D）
A 屏蔽 B 隔离 C 滤波 D 增接电阻
93 关伺服系统放器设计选择需考虑问题中列说法项错误：（A）
A 功率输出级容量必须执行元件容量需求相匹配输出级阻抗效率高时间常数
B 放器应执行元件运行状态提供适宜条件
C 放器应足够线性范围保证执行元件容量正常发挥
D 放器应具足够放倍数特性应稳定考虑便调整
94 列项措施法减消结构谐振：（B）
A 提高传动刚度降低转动惯量 B 减系统阻尼
C 采校正网络 D 应综合速度反馈
95 关弹性变形列说法错误：（B）
A 控象负载惯量机械传动装置刚度谐振频率处系统通频带外认结构谐振频率伺服系统动态性没影响
B 机械装置弹性变形结构尺寸材料性关受力状况关
C 根弹性变形胡克定律轴弹性扭转角承受扭转力矩成正关系
D 级传动齿轮系统考虑轴弹性变形素负载端轴变形负载端精度影响
96 关评价软件结构优劣述正确（C）
A 影响域应该控制域子域
B 减少外联度会降低程序复杂程度
C 联度越低越
D 程序模块数适
97 关信息流描述正确述（D）
A 机电体化系统传统机械质区具信息流
B 许基单元耦合组成复杂机电体化系统
C 信息流表示信息识传递变换处理存储程
D 信息流需接口转换
二 判断题（考10题20分）
1 机电体化系统功实现系统目功直接必需功物质量信息相互结合进行变换传递存储 （ √ ）
2 机电体化系统动力功系统提供动力系统运转功 （ √ ）
3 机电体化系统构造功构成系统子系统元部件维持定时间空间相互关系必需功 （ √ ）
4 机电体化系统构成素体构成素进行类 （ × ）
5 机电体化三效果指省省资源智化 （ √ ）
6 绿色化属机电体化发展方 （ × ）
7 交流电动机典型机电体化产品 （ × ）
8 概念设计四视图包括视图左视图俯视图局部视图 （ × ）
9 计算机辅助设计（CAD）机电体化设计 （ × ）
10 双圆弧型螺纹滚道滚珠丝杠副中接触角轴载荷变化基保持变 （ √ ）
11 滑动导轨副产生低速爬行原摩擦系数运动速度变化传动系统刚度 （ × ）
12 轴系组件强迫振动传动系统身失稳引起 （ × ）
13 齿轮传动装置重量轻级传动应先原处理 （ × ）
14 旋转支承置中精度指运动件转动时轴线承导件轴线产生倾斜程度 （ × ）
15 直线运动导轨支承限制运动部件定方作直线运动 ( √ )
16 谐波齿轮传动中柔轮固定谐波发生器刚轮转相反（ × ）
17 精密度反映机误差影响程度精密度高表示机误差准确度反映系统误差影响精度准确度高表示系统误差 （ √ ）
18 精确度反映测量中系统误差机误差综合影响程度 （ √ ）
19 组测量中精密度高准确度定高准确度高精密度定高精确度高精密度准确度高 （ √ ）
20 灵敏度反映传感器静态标准条件传感器测量单位变化引起输出变化量实际中选择传感器灵敏度越高越 （ × ）
21 灵敏度表征传感器输入量变化反应力传感器灵敏度均常数 （ × ）
22 传感器输出输入特性部结构参数关外部特性 （ √ ）
23 感应步器定滑尺实际中成套块滑尺配块定尺 （ √ ）
24 压电式传感器静态量测量适动态量测量 （ × ）
25 零阶传感器系统幅频特性直线 （ √ ）
26 选择传感器时果测量目进行定量分析应该选重复精度高传感器宜选绝量值精度高传感器 （ × ）
27 直流伺服电机言机械特性越硬越 （ √ ）
28 步进电机步距角决定系统位移步距角越系统精度越高 （ √ ）
29 电液伺服系统载力强强力驱动高精度定位时性适重载高加减速驱动 （ √ ）
30 直流伺服电机永磁步交流伺服电机采PWM控制方式进行调速控制 （ × ）
31 通常步进电机高连续工作率高启动频率相 （ × ）
32 步进电动机转动惯量越频率起动转矩越 （ √ ）
33 直流伺服电机调速特性电机转速输出转矩关系 （ × ）
34 气压式伺服驱动系统常定位精度较高场合 （ × ）
35 驱动部分控制系统作产生期运动伺服驱动包括电动气动液压等种类型驱动装置 （ √ ）
36 半闭环控制系统控制精度全闭环控制方式低系统稳定性全闭环控制方式 （ √ ）
37 PLC采扫描工作方式扫描周期长短取决PLC程序长短 （ ×）
38 PLC种专工业环境应设计电子计算机系统 （ √ ）
39 嵌入式系统工作特定户群设计系统中通常具低功耗体积集成度高等特点 （ √ ）
40 现代嵌入式系统设计方法系统划分硬件软件两独立部分然设计流程分完成 （ × ）
41 伺服控制系统较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号 （ √ ）
42 伺服电机驱动电路微控制信号转化功率信号电机提供电控制装置称变流器实现包括电压电流频率等参数变换 （ × ）
43 采种控制方案系统控制精度总高检测装置精度 （×）
44 动控制需操作者直接参通控制器控制象程动预定规律运行 （ √ ）
45 开环系统没反馈回路时间逻辑序决定控象运行方式开环系统简单稳定精度较低动纠偏力 （ √ ）
46 动控制技术机电体化相关技术直接影响系统控制水精度响应速度稳定性 （ √ ）
47 减少机械传动部件柔性系统性影响机械传动系统基固频率应低电气驱动部件固频率23倍时传动系统固频率应接控制系统工作频率避免系统产生振荡失稳定性 （ × ）
48 闭环系统中齿轮副啮合间隙造成传动死区系统1~5倍间隙角产生低频振荡采消隙装置提高传动精度系统稳定性 （ √ ）
49 目前部分硬件接口软件接口已标准化正逐步标准化设计时根需选择适接口配合接口编写相应程序 （ √ ）
50 通信息流分析合理软件结构 （ √ ）
三填空题（考8空16分）
1 系统 机电体化技术理基础机电体化技术方法
2 机电体化概念已局限某具体产品范围扩 控制系统 控制系统 相结合产品制造程控制系统柔性制造系统计算机集成制造系统种工业程控制系统
3 根目求机电体化系统输入物质 量 信息 (工业三素)进行某种处理
4 机电体化产品仅手肢体延伸 延伸具智化特征机电体化机械电气化功质差
5 物质流视角分析机电体化性关键技术
6 伺服控制系统稳 求认识机电体化性关键技术
7 构成机电体化系统素子系统间必须利进行物质量信息 传递交换 素子系统连接处必须具备定联系条件联系条件称
8 丝杠螺母机构四种基传动形式包括：螺母固定丝杆转动移动丝杆固定螺母转动移动 丝杆转动螺母移动
9 滑动导轨副常见截面形状 燕尾形圆形
10 机电体化系统机械系统求
11 传感器量传递方式分（量转换型（发电型传感器））（量控制型（参量型传感器））两种
12 传感器输出信号性质分（模拟式传感器）（数学式传感器）
13 传感器测量物理量基两种形式（静态量）（动态量）前者表现信号时间变化变化变化缓慢者表现信号时间变化变化
14 传感器频域动态性指标包括带宽频率（工作频带）（谐振频率）
15 光电式角编码器编码方式分（绝式编码器）（增量式编码器）两种
16 根滑尺绕组供电方式输出信号检测方式感应步器分（鉴相型测量）（鉴幅型测量）
17 描述二阶传感器系统动态特性微分方程中包括系统参数静态灵敏度（固频率）（阻尼）
18 机电体化系统设计方法包括：机电互补法 融合（结合法） 组合法目综合应机械技术微电子技术特长设计出佳机电体化系统（产品）P12
19 机电体化系统设计类型致三种：开发性设计 适应性设计 变异性设计 P13
20 机电体化产品现代设计方法：（1）计算机辅助设计行设计 （2）虚拟设计 （3）快速响应设计 （4）性设计 （5）绿色设计 （6）反求设计 （7）优化设计 （8）网络合作设计 P19 （考试时选填23空）
21 常步进电机功率放电路答：单电压功率放电路高低压功率放电路恒流源功率放电路斩波恒流功率放电路等种类型
四简答题（考3题24分）
1 机电体化产品传统机电产品区？
参考答案：
（1）机电体化产品功实现功单元作结果传统机电设备中机械电子系统相独立分工作
（2）机电体化产品简单机械结构实现高精度复杂运动传统机电产品必须十分复杂机械实现甚根法实现
（3）机电体化产品具柔性传统机电产品刚性说机电体化产品通软件方法改变工作方式传统机电产品具备种功
（4）具智化特征机电体化产品传统机电产品功质区
（5）机电体化产品更便实现生产程动化机电体化产品助通信功位计算机传递信息互相间通信构成网络方便组态改变生产程独立工作
2 完善机电体化系统包括部分？
参考答案：机械体动力系统检测传感系统执行部件信息处理控制系统五部分相互协调完成规定目功通接口相应软件机结合起构成部匹配合理外部效佳完整产品
3 设计类型(参考填空题第18题)
（1）开发性设计
参已产品仅仅根抽象设计原理求设计出质量性方面满足目求产品（系统）
（2）适应性设计
总设计方案原理基保持变情况现产品进行局部更改微电子技术代原机械结构进行微电子控制机械结构进行局部适应性设计产品性质量增加某附加价值
（3）变异性设计
设计方案功结构变情况仅改变现产品规格尺寸适应量方面变更需求
4 画出概念设计步骤方法框图
5 机电体化产品现代设计方法 (参考填空题第20题)
（1）计算机辅助设计行设计
（2）虚拟设计
（3）快速响应设计
（4）性设计
（5）绿色设计
（6）反求设计
（7）优化设计
（8）网络合作设计
6 滚珠丝杠副轴间隙系统影响？常采什措施消滚珠丝杆副轴间隙？
参考答案：承载时滚珠滚道型面接触点弹性变形引起螺母轴位移量丝杠螺母副身轴间隙总称滚珠丝杆副轴间隙换时轴间隙会引起空回现象种空回非连续影响反传动精度影响系统稳定性应予消消空回误差螺杆装配两螺母12调整两螺母轴位置两螺母中滚珠承受载荷前定压力分压螺杆螺纹滚道相反侧面产生定变形消轴间隙提高轴刚度常消滚珠丝杆副轴间隙方法列种：双螺母螺纹预紧调整双螺母齿差预紧调整双螺母垫片调整预紧弹簧式动调整预紧单螺母变位导程预紧单螺母滚珠盈预紧
7 什消齿轮副间隙？常什措施消圆柱直齿轮副间隙？
参考答案：齿轮副间隙传动程中动轮突然改变旋转方时动轮立反转滞量造成齿轮传动回差运动精度影响时会影响闭环伺服系统稳定性
消齿轮副间隙通常分刚性调整法柔性调整法中圆柱齿轮传动中常调整齿侧间隙方法偏心套（轴）调整法轴垫片调整法双片薄齿轮错齿调整法
8 滚动导轨什优缺点？
参考答案：滚动导轨优点：①摩擦系数运动灵活②静动摩擦系数基相易产生爬行③预紧刚度高④寿命长⑤精度高⑥润滑方便⑦专业厂生产外购选滚动导轨缺点：①导轨面滚动体点接触线接触抗振性差接触应力②导轨表面硬度表面形状精度滚动体尺寸精度求高③结构复杂制造困难成较高④脏物较敏感必须良防护装置
9 7请说明图示齿轮齿条传动中消齿侧间隙原理？
16－齿轮 25－齿轮 3－齿轮 4－预载装置 7－齿条
参考答案：传动负载时采双齿轮调整法图示齿轮16分齿条7啮合齿轮16轴齿轮25分齿轮3啮合通预载装置4齿轮3预加负载齿轮25时两相反方转动带动齿轮l6转动齿便分紧贴齿条7齿槽左右侧消齿侧间隙
10 简述传感器基组成组成部分功
(1) 传感器通常敏感元件转换元件基转换电路三部分组成
(2) 传感（敏感）元件：直接感受测非电量定规律 转换成测非电量确定应关系物理量弹性敏感元件力转换位移应变输出转换元件：敏感元件输出非电物理量（位移应变光强等）转换成电路参量（电阻电感电容等）基转换电路：电路参数量转换成便测量电学量电压电流频率等
11 什传感器静态特性？衡量传感器静态特性重指标？
(1) 传感器静态特性指测量x时间变化时间变化程度远缓慢传感器固低阶运动模式变化程度时传感器输出量y输入量x间函数关系
(2) 衡量传感器静态特性重指标：线性度灵敏度分辨率迟滞重复性稳定性漂移
12 什传感器动态特性？分析方法种？
(1) 传感器动态特性指传感器动态激励(输入)响应(输出)特性输出时间变化输入量响应特性反映输出值真实现变化着输入量力
(2) 传感器动态特性基时域瞬态响应法基频域频率响应法分析中时域分析通常阶跃函数脉函数斜坡函数作激励信号分析传感器动态特性频域分析般正弦函数作激励信号分析传感器动态特性
13 简述绝式编码器增量式编码器区
(1) 绝式编码器：编码器输出位置数唯编码器抗干扰特性数性提高寿命长性高精度分辨率取决光码盘精度分辨率
(2) 增量式编码器：编码器转动预先设定角度输出脉信号通统计脉信号数量计算旋转角度编码器输出位置数相采固定脉信号旋转角度起始位意设定采相编码掉电旋转角度数会丢失需重新复位
14 简述直流伺服电机PWM工作原理
答：直流伺服电机速度加电压间成线性关系电机调速特性PWM工作原理：通晶闸关断器件控制直流电压断续加直流伺服电机利调节通断时间变化改变加直流伺服电机均电压值调节直流伺服电机运行速度
15 什PID调节器？三部分系统调节中起什作？
答：偏差例积分微分进行控制调节器偏差例积分微分通线性组合构成控制量简称P（例）I（积分）D（微分）调节器连续系统中技术成熟应广泛种调节器
a PID调节器中例调节起纠正偏差作反应迅速
b 积分调节消静差改善系统静态特性
c 微分调节利减少超调加快系统渡程
五计算题（考1题10分）
1某工作台采直流电机丝杠螺母机构驱动图示已知电机轴转动惯量Jm4×104kg·m3电机输出轴相连齿轮转动惯量J11×104kg·m3齿轮转动惯量J218×104kg·m3丝杠转动惯量Js38×104kg·m3工作台质量m50kg丝杠导程t5mm齿轮减速i5试求：
（1）工作台折算丝杠等效转动惯量JG
（2）传动件折算电机轴等效转动惯量Je
（3）电机轴总转动惯量J
工作台
丝杠 滚珠螺母
齿轮减速器
联轴器
DC伺服
电机
i5
图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台
解答：
1）工作台折算丝杠等效转动惯量：
2）传动件折算电机轴等效转动惯量Je
3）电机轴总转动惯量J
2已知某四级齿轮传动系统齿轮转角误差Δφ1Δφ2…Δφ8001弧度级减速相i1 i2 … i4 3求该系统转角误差Δφmax
解答： 3．某工作台采图示直流电机丝杠螺母机构驱动已知工作台行程L250mm丝杠导程t4mm齿轮减速i5求工作台位移测量精度0005mm（忽略齿轮丝杠传动误差）
（1）采高速端测量方法旋转编码器安装电机输出轴确定旋转编码器转脉数
解答：测量精度理解脉量
求转脉数
推出 ：脉转
选脉转 合理
（2）采低速端测量方法传感器丝杠端部直接相连ns500脉转旋转编码器否合？
工作台
丝杠 滚珠螺母
齿轮减速器
联轴器
DC伺服
电机
i5
图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台
解答：
> 合
（高速端低速端质区涉传动）
4．图示电机驱动工作台系统中驱动x工作台三相双三拍步进电机转子齿数z100滚珠丝杠基导程l06mm已知传动系统横(x)脉量δ0005mm脉试求：
（1）步进电机步距角α
（2）减速齿轮传动i
功放
电机
滚珠丝杠
工作台
i
图 电机驱动工作台示意图
解答：（1）步进电机步距角α
（2）减速齿轮传动i
> >
5已知四级齿轮传动系统中齿轮转角误差计算该齿轮传动系统折算输出端总转角误差中：齿轮模数均Z120Z230Z318Z436Z520Z640Z720Z860
解：1)计算级传动：
2)计算总传动：
题意已知：
：
6 设i 20传动级数n 2功率传动试等效转动惯量原分配传动
解：等效转动惯量分配传动计算公式：
根题意：
验算：
7某数控系统结构图示图中分中间轴末端轴转动惯量分中间轴末端轴刚度负载转矩假设伺服电机反电动势常数转矩系数电枢电阻转动惯量电机机电放系数
机电时间常数
测速电机电势编码器增益忽略电枢电感齿轮转动惯量试回答列问题：
（1）求负载折算伺服电机轴等效转动惯量等效刚度等效负载转矩
（2）计算机等效PID环节试画出该系统传递函数方框图
答：
解：（1）惯量折算：
刚度折算：
转矩折算：
（2）该系统传递函数方框图：
8工作台台三相反应式步进电机直接驱动滚珠丝杆螺母副带动工作台移动假定步进电机转子40齿步进电机通电方式AABBBCCCAA滚珠丝杠导程Ph20mm试求脉作工作台位移？
解：步进电机步距角：（5分）
脉作步进电机转动步距角时工作台位移x：（5分）
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考试形式书面闭卷考（学生需带2B铅笔填涂答题卡）
考试时间90分钟
考试题型
1选择题（题2分30分）
2判断题（题2分20分）
3填空题（题2分16分）
4简答题（题8分24分）
5计算题（题10分10分）
考试题库
选择题（考15题30分）
1 产品属机电体化产品（ D ）
A 工业机器 B 印机 C 空调 D 电子计算机
2 STD总线属什接口类型（ A ）
A 智接口 B 源接口 C 源接口 D 零接口
3 RS232C属什接口类型？（ C ）
A 机械接口 B 物理接口 C 信息接口 D 环境接口
4 项属机电体化发展方（ B ）
A 高精度 B 机械化 C 模块化 D 网络化
5 机电体化产品设计固频率般较高原（ D ）
A 固频率越高振动越 B 固频率越高刚度越
C 固频率越高质量越 D 防止调控范围发生振
6 属机电体化产品（ C ）
A 手机 B 电磁炉 C 高级轿车 D 投影仪
7 机电体化系统时采半闭环控制原（ B ）
A 提高控制精度 B 检测末端行传感器成熟
C 节省源 D 减轻重量
8 够工业机器传动链短原（ D ）
A 工业机器体积需长传动链
B 运行速度慢减速
C 度协调运动机械传动实现
D 伺服驱动变速度单独驱动度软件控制协调
9 关机电体化说法确切表达（ D ）
A 机电体化方法 B 机电体化工程
C 微机电体化 D 机械电气化
10 关机电体化说法确切表达（ A ）
A 检测控制体化 B 机电液体化
C 机电仪体化 D 光机电体化
11 机电体化技术（ C ）部分体强调种技术协集成综合性技术
A 动化 B 微电子
C 机械 D 软件
12 项属概念设计特征（ A ）
A 性 B 创新性
C 解性 D 约束性
13 机电体化概念设计程中形态学矩阵作（ C ）
A 优方案确定 B 方案评价
C 方案综合 D 务创新
14 机电体化概念设计程中黑箱分析方法作（ B ）
A 方案求解简单 B 利方案创新
C 方案具体化 D 方案形象化
15 关机电体化系统性述错误（ C ）
A 软件够提高系统性 B 传动链越短性越高
C 功率接口采增额设计提高性 D 采联元件系统提高性
16 机电体化现代设计方法包括（ A ）
A 串行设计 B 快速响应设计
C 绿色设计 D 优化设计
17 谐波齿轮具速传动精度效率高等优点种传动演变（ C ）
A．直齿锥齿轮传动 B．齿轮齿条传动
C．行星齿轮传动 D．蜗轮蜗杆传动
18 滚珠丝杠具刚度支承方式（ A ）
A．双推－双推 B．双推－简支
C．单推－单推 D．双推－
19 机电体化系统设计中齿轮系常伺服系统传动机构中作（ A ）
A．减速增矩 B．增速增矩
C．增速减矩 D．减速减矩
20 级齿轮传动中级传动前分配原适（ D ）设计传动链
A 等效转动惯量原 B．输出轴转角误差原
C 重量轻原(功率装置) D．重量轻原(功率装置)
21 列种传动机构具锁功 （ C ）
A 齿轮传动 B 步带传动 C蜗轮蜗杆传动 D 丝杠传动
22 滚珠丝杠传动轴间隙调整列种方法精度高结构复杂（ B ）
A 变位螺距调整式 B 齿差调隙式
C螺纹调隙式 D 垫片调隙式
23 提高滚珠丝杠副旋转精度滚珠丝杠副前应该进行（ B ）
A．调整径间隙 Ｂ．预紧 Ｃ．预加载荷 Ｄ．表面清洗
24 滚珠丝杠副中公式验算满载时滚珠丝杠副 （ A ）
A．刚度 Ｂ．强度 Ｃ．塑性变形 Ｄ．疲劳点蚀
25 步齿型带传动中节线长度工作程中 （ A ）
A．变 Ｂ．变长 Ｃ．变短 Ｄ．变
26 滚珠丝杠副基导程指丝杠相螺母旋转2π弧度时螺母基准点（ B ）
A．径位移 Ｂ．轴位移 Ｃ．螺旋线长度 Ｄ．坐标值
27 两级齿轮传动中传动分配方案遵循原（ D ）
A 加速度响应快 Ｂ．等效转动惯量
C 输出轴转角误差 Ｄ．重量轻
28 刚轮固定柔轮输出波形发生器输入时谐波齿轮实现（B ）传动
A．减速异 B．增速异
C．减速 D．增速
29 圆柱齿轮传动中常调整齿侧间隙方法包括（ C ）
A偏心套（轴）调整法 B轴垫片调整法
C轴压簧错齿调整 D双片薄齿轮错齿调整法
30 导轨副引导运动部件定方运动导轨副机构简单阻尼系数刚度易产生低速爬引现象导轨副 （ B ）
A．滚动导轨副 B．滑动导轨副
C．液体静压导轨副 D．气浮导轨副
31 滚珠丝杠副螺纹滚道截面形状分类包括 （ D ）
A 单圆弧 B 双圆弧 C矩形 D梯形
32 列传感器类型属量转换型（ A ）
A 压电式加速度传感器 B 霍尔式传感器
C 电阻式传感器 D 热敏电阻
33 列传感器类型属物性型传感器（ D ）
A 电感式传感器 B 电容式传感器
C 光栅式位移传感器 D 半导体传感器
34 线性度表示实际特性曲线（ B ）程度
A 接真值 B 偏离理想特性曲线
C 正反行程重合 D 测量值离散
35 列项指标反映传感器动态特性（ B ）
A 漂移 B 相频特性 C 分辨率 D 重复性
36 传感器分辨率越高表示传感器（ D ）
A 迟滞越 B 重复性越
C 线性度越 D 感知输入变化量越
37 阶系统动态表征参数（ D ）
A 线性度 B 稳定时间 C 阻尼 D 时间常数
38 界阻尼应阻尼（ C ）
A ξ0 B 0< ξ<1 C ξ1 D ξ>1
39 阶传感器系统时间常数τ越（ B ）
A 频率响应特性越差 B 频率响应特性越
C 灵敏度越 D 灵敏度越
40 二阶传感器系统输入正弦信号时输出信号（ C ）
A 频率变化幅值相位变化 B 频率变化幅值相位变化
C 频率变化 幅值相位变化 D 频率相位变化幅值变化
41 二阶传感器系统时域动态性指标中传感器输出y(t)达稳态值50时需时间（ C ）
A 升时间 B 稳定时间 C 延迟时间 D 峰值时间
42 二阶传感器系统频率特性中关幅频特性曲线相频特性曲线描述正确（ A ）
Aξ→0时ωω0 1处A(ω)趋穷系统谐振现象
B ξ0707时A(ω)直段长
C ξ
D 般ωω0>>1时A(ω)→ 0传感器响应
43 面列传感器中（ B ）三种传感器工作原理
A 旋转变压器 B 光栅式传感器 C 磁栅式位移传感器 D 感应步器
44 天然石英作敏感元件常应（ B ）
A 霍尔传感器 B 压电传感器 C 热电偶传感器 D电涡流式传感器
45 述关霍尔传感器正确（ C ）
A 霍尔传感器物性型传感器
B 霍尔传感器量控制型传感器
C 受工作原理影响结构易微型化集成电路化
D 磁感应强度磁学量转换电压电学量
46 直线感应步器定尺印刷1感应绕组滑尺印刷正弦余弦两绕组两绕组错开（ C ）节距
A 1 B 13 C 14 D 15
47 直线感应步器分种类型中（ B ）绝式位置具记忆功
A 标准型 B 三重型 C 窄型 D 带型
48 列关光栅传感器叙述错误（ D ）
A 具较高测量精度 B 进行接触测量
C 数学式传感器 D 适应油污灰尘等恶劣环境
49 实际中选择传感器时应考虑具体性指标中灵敏度选择正确述（ C ）
A 灵敏度反映传感器静态标准条件传感器测量单位变化引起输出变化量
B 传感器量程范围灵敏度密切相关
C 维矢量测量传感器交叉灵敏度愈愈
D 传感器线性范围传感器灵敏度越高感知变化量越测量关外界噪声容易混入系统放
50 抑制电磁干扰措施（ D ）余切断传播途径入手
A 屏蔽 B 隔离 C 滤波 D 软件抗干扰
51 三相永磁步交流伺服电机中定子三相绕组中接入三相称交流电源三相绕组中电流定子转子间气隙中产生磁场：（ D ）
A．脉动磁场B 静止磁场C 圆形旋转磁场D 磁场
52 直流伺服电机机械特性软硬关参数：（ B ）
A 电枢电阻B电枢电压C 反电动势系数D 转矩系数
53 三相反应式步进电机果转子齿数40采五相双十拍方式通电该步进电机步距角：（ A ）
A 09°B 18°C 27° D 36°
54 某三相步进电机转子齿40果希步距角15°应采通电方式：（ C ）
A 三相单三拍B 三相双三拍C 三相六拍D 细分驱动
55 直流伺服电机电磁转矩恒定时电机转速控制电压变化关系曲线：（D）
A 直流伺服电机机械特性 B 动态特性
C 失灵区 D 直流伺服电机调节特性
56 列操作中直流伺服电机理想空载转速升高：（ C ）
A 增电枢电阻B 减电枢电压C 增电枢电压D 减电枢电阻
57 步进电机输出转角列项关：（ C ）
A 步距角B 脉频率C 脉数量D 通电序
58 步进电机输出转矩着工作频率增高：（ B ）
A 升B 降C 变D 前三种情况皆
59 步进电机转子齿数变条件拍数变成原两倍步距角变原：（ A ）
A 05倍 B 2倍C 025倍D 变
60 采PWM进行直流伺服电机调速时通改变列项容改变电枢回路均电压：（ A ）
A 脉宽度B 脉频率C 脉电压D 脉正负
61 开环控制系统中常选择列项作驱动元件：（ B ）
A 直流伺服电机 B 步进电机
C 步交流伺服电机 D 异步交流伺服电机
62 步进电机通控制列项改变转子转：（ C ）
A 脉数量 B 脉频率
C 定子绕组通电序 D 电机极数
63 列项逆PWM变换器优点：( C )
A 电流定连续
B 电机停止时微振电流
C 工作程中4功率晶体处开关状态
D 低速稳性系统调速范围宽
64 列执行元件中功率低：( A )
A 步进电机B 直流伺服电机C 交流伺服电机D 交流变频电机
65 关开环控制半闭环控制全闭环控制列描述正确：( C )
A 开环控制精度优半闭环控制低全闭环控制精度
B 半闭环控制精度稳定性全闭环方式差
C 开环控制需成低半闭环控制全闭环控制
D 半闭环控制必须闭环执行元件末端
66 永磁步交流电机基组成部分包含：（ D ）
A 定子永磁转子B 位置传感器C 电子换开关D 电刷
67 列项属力反馈两级电液伺服阀组成部分：（D）
A 力矩马达B 液压控制阀C 反馈机构D 传感检测机构
68 步进电机失调角区域称静态稳定区：（ A ）
A (p+p)B (12p+12p)C (14p+14p)D (2p+2p)
69 列直流伺服电机调速方案中包括项：（D）
A 改变电枢电压 B 改变定子励磁磁通
C 改变转子电阻 D 改变负载转矩
70 关机电体化系统执行元件基求列描述项错误：（A）
A 惯量出力 B 体积重量轻
B C 便安装便维护甚免维护 D 适合微机控制
71 采样数系统中果考虑系统抑制干扰力时够完整复现采样信号采样速率系统高频率关系满足低条件：（C）
A．10倍 B 5倍 C 2倍 D （011）倍
72 PLC中指令：LD X0该指令功：（C）
A 串联动断触点 B 串联动合触点
C 载入动断触点 D 载入动合触点
73 PID控制器中P作：（A）
A 降低系统稳态误差 B 增加系统稳定性
C提高系统静差度 D 减系统阻尼
74 串联校正例—积分—微分（PID）调节器I作：（C）
A 改善稳定性 B 加快系统响应速度
C 提高静差度 D 增相位裕量
75 面操作系统属嵌入式操作系统：（A）
A Windows 7 B Windows CE C VxWorks D QNX
76 软硬件协设计方法传统设计方法处：（B）
A 软硬件分开描述B 软硬件统描述C 协测试D 协验证
77 列属串行总线：（D）
A ISA B PC104 C PCI D PCIE
78 般说引入微分负反馈系统动态性指标中超调量：（B）
A 增加 B 减 C 影响D 效果根系统结构变化
79 项PLC组成部分：（B）
A CPU B 硬盘 C 编程器 D 输入输出接口
80 种总线属现场总线：（D）
A PC104 B STD C PCI D CAN
81 传递函数G(s)1s表示[ ]环节：（B）
A 微分 B 积分 C 例 D 滞
82 列关PC总线工控机普通商PC说法中正确：（A）
A．工控机普通PC机采PC总线架构形式
B．两者电源功率相输出电流相互换
C．普通PC机箱简单加固恶劣工业生产环境
D．工控机板形式普通PC板形式相
83 项工控机必须满足条件：（B）
A．够提供种数实时采集控制
B．够安装机械结构里面机器成体
C．够控制象传感器执行机构直接接口
D．够苛刻工作环境中运
84 列项总线基特性：（D）
A 物理特性 B 功特性 C 时间特性 D 网络特性
85 关嵌入式系统开发叙述项正确：（C）
A 宿机目标机间需建立逻辑连接
B 嵌入式系统中调试器调程序般位台机器
C 嵌入式系统开发中通常采交叉编译器
D 宿机目标机间通信串口口两种方式
86 列项容属拉格朗日方程：（D）
A 拉格朗日函数 B 动 C 势 D 摩擦力
87 现滑动丝杆副线性变换机构曲柄滑块非线性机构假定两种机构部存摩擦力列说法项正确： （D）
A 线性机构摩擦力存输入转矩影响
B 线性机构摩擦力机构输入转角线性关系
C 非线性机构摩擦力存输入转矩影响
D 非线性机构摩擦力存会改变运动特性
88 果采10位数字量AD值5V值0V电压进行采样量化单位：（A）
A 0005 B 001 C 00025 D 0015
89 通常采电流环速度环位置环伺服控制系统三环外序般：（A）
A 电流环速度环位置环B 电流环位置环速度环
C 速度环电流环位置环D 位置环电流环速度环
90 压电元件通电压电元件产生位移输出时压电元件作列项容：（A）
A 执行元件B 传感元件C 结构元件D 控制元件
91 果实际机械系统作理想刚体通常采研究模型：（A）
C 质量弹簧模型B 弹簧阻尼模型C 弹簧模型D 质量阻尼模型
92 列项属抑制干扰措施：（D）
A 屏蔽 B 隔离 C 滤波 D 增接电阻
93 关伺服系统放器设计选择需考虑问题中列说法项错误：（A）
A 功率输出级容量必须执行元件容量需求相匹配输出级阻抗效率高时间常数
B 放器应执行元件运行状态提供适宜条件
C 放器应足够线性范围保证执行元件容量正常发挥
D 放器应具足够放倍数特性应稳定考虑便调整
94 列项措施法减消结构谐振：（B）
A 提高传动刚度降低转动惯量 B 减系统阻尼
C 采校正网络 D 应综合速度反馈
95 关弹性变形列说法错误：（B）
A 控象负载惯量机械传动装置刚度谐振频率处系统通频带外认结构谐振频率伺服系统动态性没影响
B 机械装置弹性变形结构尺寸材料性关受力状况关
C 根弹性变形胡克定律轴弹性扭转角承受扭转力矩成正关系
D 级传动齿轮系统考虑轴弹性变形素负载端轴变形负载端精度影响
96 关评价软件结构优劣述正确（C）
A 影响域应该控制域子域
B 减少外联度会降低程序复杂程度
C 联度越低越
D 程序模块数适
97 关信息流描述正确述（D）
A 机电体化系统传统机械质区具信息流
B 许基单元耦合组成复杂机电体化系统
C 信息流表示信息识传递变换处理存储程
D 信息流需接口转换
二 判断题（考10题20分）
1 机电体化系统功实现系统目功直接必需功物质量信息相互结合进行变换传递存储 （ √ ）
2 机电体化系统动力功系统提供动力系统运转功 （ √ ）
3 机电体化系统构造功构成系统子系统元部件维持定时间空间相互关系必需功 （ √ ）
4 机电体化系统构成素体构成素进行类 （ × ）
5 机电体化三效果指省省资源智化 （ √ ）
6 绿色化属机电体化发展方 （ × ）
7 交流电动机典型机电体化产品 （ × ）
8 概念设计四视图包括视图左视图俯视图局部视图 （ × ）
9 计算机辅助设计（CAD）机电体化设计 （ × ）
10 双圆弧型螺纹滚道滚珠丝杠副中接触角轴载荷变化基保持变 （ √ ）
11 滑动导轨副产生低速爬行原摩擦系数运动速度变化传动系统刚度 （ × ）
12 轴系组件强迫振动传动系统身失稳引起 （ × ）
13 齿轮传动装置重量轻级传动应先原处理 （ × ）
14 旋转支承置中精度指运动件转动时轴线承导件轴线产生倾斜程度 （ × ）
15 直线运动导轨支承限制运动部件定方作直线运动 ( √ )
16 谐波齿轮传动中柔轮固定谐波发生器刚轮转相反（ × ）
17 精密度反映机误差影响程度精密度高表示机误差准确度反映系统误差影响精度准确度高表示系统误差 （ √ ）
18 精确度反映测量中系统误差机误差综合影响程度 （ √ ）
19 组测量中精密度高准确度定高准确度高精密度定高精确度高精密度准确度高 （ √ ）
20 灵敏度反映传感器静态标准条件传感器测量单位变化引起输出变化量实际中选择传感器灵敏度越高越 （ × ）
21 灵敏度表征传感器输入量变化反应力传感器灵敏度均常数 （ × ）
22 传感器输出输入特性部结构参数关外部特性 （ √ ）
23 感应步器定滑尺实际中成套块滑尺配块定尺 （ √ ）
24 压电式传感器静态量测量适动态量测量 （ × ）
25 零阶传感器系统幅频特性直线 （ √ ）
26 选择传感器时果测量目进行定量分析应该选重复精度高传感器宜选绝量值精度高传感器 （ × ）
27 直流伺服电机言机械特性越硬越 （ √ ）
28 步进电机步距角决定系统位移步距角越系统精度越高 （ √ ）
29 电液伺服系统载力强强力驱动高精度定位时性适重载高加减速驱动 （ √ ）
30 直流伺服电机永磁步交流伺服电机采PWM控制方式进行调速控制 （ × ）
31 通常步进电机高连续工作率高启动频率相 （ × ）
32 步进电动机转动惯量越频率起动转矩越 （ √ ）
33 直流伺服电机调速特性电机转速输出转矩关系 （ × ）
34 气压式伺服驱动系统常定位精度较高场合 （ × ）
35 驱动部分控制系统作产生期运动伺服驱动包括电动气动液压等种类型驱动装置 （ √ ）
36 半闭环控制系统控制精度全闭环控制方式低系统稳定性全闭环控制方式 （ √ ）
37 PLC采扫描工作方式扫描周期长短取决PLC程序长短 （ ×）
38 PLC种专工业环境应设计电子计算机系统 （ √ ）
39 嵌入式系统工作特定户群设计系统中通常具低功耗体积集成度高等特点 （ √ ）
40 现代嵌入式系统设计方法系统划分硬件软件两独立部分然设计流程分完成 （ × ）
41 伺服控制系统较环节输入指令信号系统反馈信号进行较获输出输入间偏差信号 （ √ ）
42 伺服电机驱动电路微控制信号转化功率信号电机提供电控制装置称变流器实现包括电压电流频率等参数变换 （ × ）
43 采种控制方案系统控制精度总高检测装置精度 （×）
44 动控制需操作者直接参通控制器控制象程动预定规律运行 （ √ ）
45 开环系统没反馈回路时间逻辑序决定控象运行方式开环系统简单稳定精度较低动纠偏力 （ √ ）
46 动控制技术机电体化相关技术直接影响系统控制水精度响应速度稳定性 （ √ ）
47 减少机械传动部件柔性系统性影响机械传动系统基固频率应低电气驱动部件固频率23倍时传动系统固频率应接控制系统工作频率避免系统产生振荡失稳定性 （ × ）
48 闭环系统中齿轮副啮合间隙造成传动死区系统1~5倍间隙角产生低频振荡采消隙装置提高传动精度系统稳定性 （ √ ）
49 目前部分硬件接口软件接口已标准化正逐步标准化设计时根需选择适接口配合接口编写相应程序 （ √ ）
50 通信息流分析合理软件结构 （ √ ）
三填空题（考8空16分）
1 系统 机电体化技术理基础机电体化技术方法
2 机电体化概念已局限某具体产品范围扩 控制系统 控制系统 相结合产品制造程控制系统柔性制造系统计算机集成制造系统种工业程控制系统
3 根目求机电体化系统输入物质 量 信息 (工业三素)进行某种处理
4 机电体化产品仅手肢体延伸 延伸具智化特征机电体化机械电气化功质差
5 物质流视角分析机电体化性关键技术
6 伺服控制系统稳 求认识机电体化性关键技术
7 构成机电体化系统素子系统间必须利进行物质量信息 传递交换 素子系统连接处必须具备定联系条件联系条件称
8 丝杠螺母机构四种基传动形式包括：螺母固定丝杆转动移动丝杆固定螺母转动移动 丝杆转动螺母移动
9 滑动导轨副常见截面形状 燕尾形圆形
10 机电体化系统机械系统求
11 传感器量传递方式分（量转换型（发电型传感器））（量控制型（参量型传感器））两种
12 传感器输出信号性质分（模拟式传感器）（数学式传感器）
13 传感器测量物理量基两种形式（静态量）（动态量）前者表现信号时间变化变化变化缓慢者表现信号时间变化变化
14 传感器频域动态性指标包括带宽频率（工作频带）（谐振频率）
15 光电式角编码器编码方式分（绝式编码器）（增量式编码器）两种
16 根滑尺绕组供电方式输出信号检测方式感应步器分（鉴相型测量）（鉴幅型测量）
17 描述二阶传感器系统动态特性微分方程中包括系统参数静态灵敏度（固频率）（阻尼）
18 机电体化系统设计方法包括：机电互补法 融合（结合法） 组合法目综合应机械技术微电子技术特长设计出佳机电体化系统（产品）P12
19 机电体化系统设计类型致三种：开发性设计 适应性设计 变异性设计 P13
20 机电体化产品现代设计方法：（1）计算机辅助设计行设计 （2）虚拟设计 （3）快速响应设计 （4）性设计 （5）绿色设计 （6）反求设计 （7）优化设计 （8）网络合作设计 P19 （考试时选填23空）
21 常步进电机功率放电路答：单电压功率放电路高低压功率放电路恒流源功率放电路斩波恒流功率放电路等种类型
四简答题（考3题24分）
1 机电体化产品传统机电产品区？
参考答案：
（1）机电体化产品功实现功单元作结果传统机电设备中机械电子系统相独立分工作
（2）机电体化产品简单机械结构实现高精度复杂运动传统机电产品必须十分复杂机械实现甚根法实现
（3）机电体化产品具柔性传统机电产品刚性说机电体化产品通软件方法改变工作方式传统机电产品具备种功
（4）具智化特征机电体化产品传统机电产品功质区
（5）机电体化产品更便实现生产程动化机电体化产品助通信功位计算机传递信息互相间通信构成网络方便组态改变生产程独立工作
2 完善机电体化系统包括部分？
参考答案：机械体动力系统检测传感系统执行部件信息处理控制系统五部分相互协调完成规定目功通接口相应软件机结合起构成部匹配合理外部效佳完整产品
3 设计类型(参考填空题第18题)
（1）开发性设计
参已产品仅仅根抽象设计原理求设计出质量性方面满足目求产品（系统）
（2）适应性设计
总设计方案原理基保持变情况现产品进行局部更改微电子技术代原机械结构进行微电子控制机械结构进行局部适应性设计产品性质量增加某附加价值
（3）变异性设计
设计方案功结构变情况仅改变现产品规格尺寸适应量方面变更需求
4 画出概念设计步骤方法框图
5 机电体化产品现代设计方法 (参考填空题第20题)
（1）计算机辅助设计行设计
（2）虚拟设计
（3）快速响应设计
（4）性设计
（5）绿色设计
（6）反求设计
（7）优化设计
（8）网络合作设计
6 滚珠丝杠副轴间隙系统影响？常采什措施消滚珠丝杆副轴间隙？
参考答案：承载时滚珠滚道型面接触点弹性变形引起螺母轴位移量丝杠螺母副身轴间隙总称滚珠丝杆副轴间隙换时轴间隙会引起空回现象种空回非连续影响反传动精度影响系统稳定性应予消消空回误差螺杆装配两螺母12调整两螺母轴位置两螺母中滚珠承受载荷前定压力分压螺杆螺纹滚道相反侧面产生定变形消轴间隙提高轴刚度常消滚珠丝杆副轴间隙方法列种：双螺母螺纹预紧调整双螺母齿差预紧调整双螺母垫片调整预紧弹簧式动调整预紧单螺母变位导程预紧单螺母滚珠盈预紧
7 什消齿轮副间隙？常什措施消圆柱直齿轮副间隙？
参考答案：齿轮副间隙传动程中动轮突然改变旋转方时动轮立反转滞量造成齿轮传动回差运动精度影响时会影响闭环伺服系统稳定性
消齿轮副间隙通常分刚性调整法柔性调整法中圆柱齿轮传动中常调整齿侧间隙方法偏心套（轴）调整法轴垫片调整法双片薄齿轮错齿调整法
8 滚动导轨什优缺点？
参考答案：滚动导轨优点：①摩擦系数运动灵活②静动摩擦系数基相易产生爬行③预紧刚度高④寿命长⑤精度高⑥润滑方便⑦专业厂生产外购选滚动导轨缺点：①导轨面滚动体点接触线接触抗振性差接触应力②导轨表面硬度表面形状精度滚动体尺寸精度求高③结构复杂制造困难成较高④脏物较敏感必须良防护装置
9 7请说明图示齿轮齿条传动中消齿侧间隙原理？
16－齿轮 25－齿轮 3－齿轮 4－预载装置 7－齿条
参考答案：传动负载时采双齿轮调整法图示齿轮16分齿条7啮合齿轮16轴齿轮25分齿轮3啮合通预载装置4齿轮3预加负载齿轮25时两相反方转动带动齿轮l6转动齿便分紧贴齿条7齿槽左右侧消齿侧间隙
10 简述传感器基组成组成部分功
(1) 传感器通常敏感元件转换元件基转换电路三部分组成
(2) 传感（敏感）元件：直接感受测非电量定规律 转换成测非电量确定应关系物理量弹性敏感元件力转换位移应变输出转换元件：敏感元件输出非电物理量（位移应变光强等）转换成电路参量（电阻电感电容等）基转换电路：电路参数量转换成便测量电学量电压电流频率等
11 什传感器静态特性？衡量传感器静态特性重指标？
(1) 传感器静态特性指测量x时间变化时间变化程度远缓慢传感器固低阶运动模式变化程度时传感器输出量y输入量x间函数关系
(2) 衡量传感器静态特性重指标：线性度灵敏度分辨率迟滞重复性稳定性漂移
12 什传感器动态特性？分析方法种？
(1) 传感器动态特性指传感器动态激励(输入)响应(输出)特性输出时间变化输入量响应特性反映输出值真实现变化着输入量力
(2) 传感器动态特性基时域瞬态响应法基频域频率响应法分析中时域分析通常阶跃函数脉函数斜坡函数作激励信号分析传感器动态特性频域分析般正弦函数作激励信号分析传感器动态特性
13 简述绝式编码器增量式编码器区
(1) 绝式编码器：编码器输出位置数唯编码器抗干扰特性数性提高寿命长性高精度分辨率取决光码盘精度分辨率
(2) 增量式编码器：编码器转动预先设定角度输出脉信号通统计脉信号数量计算旋转角度编码器输出位置数相采固定脉信号旋转角度起始位意设定采相编码掉电旋转角度数会丢失需重新复位
14 简述直流伺服电机PWM工作原理
答：直流伺服电机速度加电压间成线性关系电机调速特性PWM工作原理：通晶闸关断器件控制直流电压断续加直流伺服电机利调节通断时间变化改变加直流伺服电机均电压值调节直流伺服电机运行速度
15 什PID调节器？三部分系统调节中起什作？
答：偏差例积分微分进行控制调节器偏差例积分微分通线性组合构成控制量简称P（例）I（积分）D（微分）调节器连续系统中技术成熟应广泛种调节器
a PID调节器中例调节起纠正偏差作反应迅速
b 积分调节消静差改善系统静态特性
c 微分调节利减少超调加快系统渡程
五计算题（考1题10分）
1某工作台采直流电机丝杠螺母机构驱动图示已知电机轴转动惯量Jm4×104kg·m3电机输出轴相连齿轮转动惯量J11×104kg·m3齿轮转动惯量J218×104kg·m3丝杠转动惯量Js38×104kg·m3工作台质量m50kg丝杠导程t5mm齿轮减速i5试求：
（1）工作台折算丝杠等效转动惯量JG
（2）传动件折算电机轴等效转动惯量Je
（3）电机轴总转动惯量J
工作台
丝杠 滚珠螺母
齿轮减速器
联轴器
DC伺服
电机
i5
图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台
解答：
1）工作台折算丝杠等效转动惯量：
2）传动件折算电机轴等效转动惯量Je
3）电机轴总转动惯量J
2已知某四级齿轮传动系统齿轮转角误差Δφ1Δφ2…Δφ8001弧度级减速相i1 i2 … i4 3求该系统转角误差Δφmax
解答： 3．某工作台采图示直流电机丝杠螺母机构驱动已知工作台行程L250mm丝杠导程t4mm齿轮减速i5求工作台位移测量精度0005mm（忽略齿轮丝杠传动误差）
（1）采高速端测量方法旋转编码器安装电机输出轴确定旋转编码器转脉数
解答：测量精度理解脉量
求转脉数
推出 ：脉转
选脉转 合理
（2）采低速端测量方法传感器丝杠端部直接相连ns500脉转旋转编码器否合？
工作台
丝杠 滚珠螺母
齿轮减速器
联轴器
DC伺服
电机
i5
图 直流电机丝杠螺母机构驱动工作台
解答：
> 合
（高速端低速端质区涉传动）
4．图示电机驱动工作台系统中驱动x工作台三相双三拍步进电机转子齿数z100滚珠丝杠基导程l06mm已知传动系统横(x)脉量δ0005mm脉试求：
（1）步进电机步距角α
（2）减速齿轮传动i
功放
电机
滚珠丝杠
工作台
i
图 电机驱动工作台示意图
解答：（1）步进电机步距角α
（2）减速齿轮传动i
> >
5已知四级齿轮传动系统中齿轮转角误差计算该齿轮传动系统折算输出端总转角误差中：齿轮模数均Z120Z230Z318Z436Z520Z640Z720Z860
解：1)计算级传动：
2)计算总传动：
题意已知：
：
6 设i 20传动级数n 2功率传动试等效转动惯量原分配传动
解：等效转动惯量分配传动计算公式：
根题意：
验算：
7某数控系统结构图示图中分中间轴末端轴转动惯量分中间轴末端轴刚度负载转矩假设伺服电机反电动势常数转矩系数电枢电阻转动惯量电机机电放系数
机电时间常数
测速电机电势编码器增益忽略电枢电感齿轮转动惯量试回答列问题：
（1）求负载折算伺服电机轴等效转动惯量等效刚度等效负载转矩
（2）计算机等效PID环节试画出该系统传递函数方框图
答：
解：（1）惯量折算：
刚度折算：
转矩折算：
（2）该系统传递函数方框图：
8工作台台三相反应式步进电机直接驱动滚珠丝杆螺母副带动工作台移动假定步进电机转子40齿步进电机通电方式AABBBCCCAA滚珠丝杠导程Ph20mm试求脉作工作台位移？
解：步进电机步距角：（5分）
脉作步进电机转动步距角时工作台位移x：（5分）
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