一、名詞解釋（每題2分共10分）1、機電一體化2、柔性制造系統(tǒng)3、靜態(tài)設計4、系統(tǒng)軟件5、感應同步器二、填空題（每空1分，共30分）1、對伺服系統(tǒng)的技術規(guī)定是____________、____________、____________、___________。2、機電一體化的機械系統(tǒng)設計重要包括兩個環(huán)節(jié)：____________、____________。3、計算機控制系統(tǒng)的類型包括________________________、_______________________、監(jiān)督控制系統(tǒng)、________________________。4、確定機電一體化系統(tǒng)（產品）設計方案的措施一般有____________、____________、____________。5、接口的基本功能重要有______________、放大、_________________。6、對直線導軌副的基本規(guī)定是_________________________、_____________________、____________________、__________________和平穩(wěn)。7．機電一體化機械系統(tǒng)應具有良好的侍服性能，規(guī)定機械傳動部件轉動慣量小、阻力合理___________、_____________、____________、____________、并滿足小型、輕量等規(guī)定。8、伺服系統(tǒng)的基本構成包括______________、_____________________、檢測裝置、____________________。9、工作接地分為_______________、______________。10、STD總線的技術特點_________________、______________、______________________、高可靠性。三、簡答題（每題5分，共20分）1.FMC的基本控制功能。2.PWM脈寬調速原理。3.簡述直流伺服電機兩種控制的基本原理。4.控制系統(tǒng)接地通的目的。一、單項選擇題。1.受控變量是機械運動的一種反饋控制系統(tǒng)稱(

)A.次序控制系統(tǒng)

B.伺服系統(tǒng)

C.數控機床

D.工業(yè)機器人4.某光柵的條紋密度是100條/mm，光柵條紋間的夾角θ=0.001孤度，則莫爾條紋的寬度是(

)A.100mm

B.20mm

C.10mm

D.0.1mm5.直流測速發(fā)電機輸出的是與轉速(

)A.成正比的交流電壓

B.成反比的交流電壓C.成正比的直流電壓

D.成反比的直流電壓6.電壓跟隨器的輸出電壓(

)輸入電壓。A.不小于

B.不小于等于

C.等于

D.不不小于7.某4極交流感應電動機，電源頻率為50Hz，當轉差率為0.02時，其轉速為(

)A.1450［r/min］

B.1470［r/min］C.735［r/min］

D.2940［r/min］8.右圖稱(

)A.直流伺服電動機調整特性B.直流伺服電動機機械特性C.直流伺服電動機動態(tài)特性D.直流伺服電動機調速特性9.計算步進電動機轉速的公式為(

)A.

B.Tsmcos

C.

D.180°-13.圖示運用繼電器觸點實現的邏輯函數為(

)A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.合計式定期器工作時有(

)A.1個條件

B.2個條件C.3個條件

D.4個條件二、名詞解釋題(本大題共5小題，每題2分，共10分)15.機電一體化17.敏捷度(測量)18.永磁同步電動機三、簡答題(本大題共4小題，每題4分，共16分)20.機電一體化系統(tǒng)設計指標大體上應包括哪些方面?21.步進電動機常用的驅動電路有哪幾種類型?其中哪種電路適于永磁式步進電動機?23.什么是PLC的掃描工作制?四、簡樸應用題(本大題共4小題，每題6分，共24分)29.三相交流感應電動機，電源頻率50Hz，空載轉速為1450r/min。(1)該電動機為幾極，空載轉差率是多少?(2)堵轉時定子、轉子繞組電勢頻率各為多少?(3)空載時，定子、轉子繞組電勢頻率各為多少?33.采用PLC設計二臺電動機A、B工作的系統(tǒng)。（1）按鈕X1為A電動機起動，按鈕X2為A電動機停止（輸出Y1）；（2）按鈕X3為B電動機起動，按鈕X4為B電動機停止（輸出Y2）；（3）只有A電動機在工作中，B電動機才能工作。

規(guī)定：畫出梯形圖，寫出助記符指令程序。

一、單項選擇題(本大題共14小題，每題1分，共14分)

1.B

2.A

3.D

4.C

5.C

6.C

7.B

8.B

9.C

10.B

11.B

12.C

13.A

14.B

二、名詞解釋題(本大題共5小題，每題2分，共10分)15.機械與電子的集成技術。16.指軸系抵御沖擊、振動、噪聲的特性。17.輸出變化量與對應的輸入(被測量)變化量的比值。有時稱為增量增益或標度因子。18.以電子換向取代了老式直流電動機的電刷換向，又稱無刷電動機。19.在反饋控制器的基礎上附加一種前饋控制器，兩者的組合稱為復合控制器。它的作用是使系統(tǒng)能以零穩(wěn)定誤差跟蹤已知的輸入信號。三、簡答題(本大題共4小題，每題4分，共16分)20.應包括系統(tǒng)功能、性能指標、使用條件、經濟效益。21.重要有：單極性驅動電路、雙極性驅動電路、高下壓驅動電路、斬波驅動電路、細分電路。其中雙極性驅動電路適于永磁式步進電動機。22.(1)參照脈沖序列。

轉速與參照脈沖頻率成正比。

(2)輸出軸

轉向由轉向電平決定。

位置由參照脈沖數決定。23.PLC的掃描工作制，即檢測輸入變量、求解目前控制邏輯以及修正輸出指令。反復進行。

五、簡樸應用題（本大題共4小題，每題6分，共24分）29．（1）即該電動機為四級

空載時轉差率為：S=

（2）堵轉時：S＝１定子繞組電勢頻率f1=50Hz,轉子繞組電勢頻率f2=Sf1=50Hz(3)空載時：定子繞阻電勢頻率f1＝50Hz,轉子繞組電勢頻率：f2=六、綜合應用題（本大題共２小題，每題８分，共１６分）33.(1)梯形圖：（２）助記符指令程序：

STR

X1

OR

Y1

AND

NOT

X2

OUT

Y1

STR

X3

OR

Y2

ANDNOT

X4

AND

Y1

OUT

Y2一、單項選擇題在下列每題的四個備選答案中選出一種對的的答案，并將其字母標號填入題干的括號內1.Mechatronics是兩個不一樣學科領域名稱的組合，這兩個不一樣的學科是 （） A．機械學與信息技術 Ｂ．機械學與電子學 Ｃ．機械學與自動化技術 Ｄ．機械學與計算機2.計算機集成制造系統(tǒng)包括 （） A．CAD、CAPP、CAM Ｂ．FMS Ｃ．計算機輔助生產管理 Ｄ．A、B和C6.直流伺服電動機的控制電壓與輸出轉速之間的函數關系式稱為其 （） A．轉速特性 Ｂ．調整特性 Ｃ．工作特性 Ｄ．機械特性10.若直流測速發(fā)電機的負載電阻趨于無窮大，則輸出電壓與轉速 （） A．成反比 Ｂ．成正比 Ｃ．成平方關系 Ｄ．成指數關系15.步進電機在轉子齒數不變的條件下，若拍數變成本來的2倍，則步距角為本來的 （） A．0.5倍 Ｂ．2倍 Ｃ．0.25倍 Ｄ．不變17.傳感器在零輸入狀態(tài)下，輸出值的變化稱為傳感器的 （） A．線性度 Ｂ．精確度 Ｃ．零漂 Ｄ．辨別率18.在自動控制系統(tǒng)中，步進電機一般用于控制系統(tǒng)的 （） A．半閉環(huán)控制 Ｂ．閉環(huán)控制 Ｃ．開環(huán)控制 Ｄ．前饋控制20.感應同步器可用于檢測 （） A．位置 Ｂ．加速度 Ｃ．速度 Ｄ．位移

二、填空題1、壓電式加速度傳感器中壓電元件變形后所產生的與加速度成正比。2、若是傳感器的最大非線性誤差、為輸出量的滿刻度值，則傳感器的線性度可表達為。3、在機電一體化產品的功能原理方案設計中，其功能元的組合方式常用的有串聯構造、并聯構造和三種形式。

三、簡答題3、

簡述增量式編碼器與絕對式編碼器在工作原理方面的不一樣？4、

為何直流伺服電機具有良好的機械特性？5、傳感器的靜態(tài)特性指標重要有哪些？

四、分析、計算題

2、圖示為光柵式位移傳感器示意圖，分析其工作原理。

五、綜合應用題

2、下圖為小車送料過程示意圖?，F采用可編程控制器控制，寫出小車PLC控制的梯形圖。小車的送料過程為：當小車處在左限位開關ST1處時，按下啟動按鈕，小車向右運行；碰到右限位開關ST2后，小車開始裝料，裝料時間為15秒；然后小車向左運行，碰到左限位開關ST1后，小車開始卸料，卸料時間為10秒；至此完畢一次動作。任何時候壓下停止按鈕，小車將停止動作。根據上述描述寫出用PLC控制的梯形圖。輸入/輸出點的分派輸入輸出其他啟動按鈕X400右行電磁閥Y430時間繼電器1（15秒）T450ST2X401裝料電磁閥Y431時間繼電器2（10秒）T451ST1X402左行電磁閥Y432

停止按鈕X403卸料電磁閥Y433

一、單項選擇題1.“機電一體化”這一名詞產生于20世紀，其產生的年代為 （） A．70年代 Ｂ．50年代 Ｃ．40年代 Ｄ．80年代2.“機電一體化”在國外被稱為 （）A．Machine Ｂ．Electronics Ｃ．Mechatronics Ｄ．A和B3.機電一體化產品的動力與驅動部分的重要功能是 （） A．提供動力 Ｂ．傳遞運動 Ｃ．傳遞動力 Ｄ．A、B和Ｃ6.直流伺服電動機的電磁轉矩與輸出轉速之間的函數關系式稱為其 （） A．機械特性 Ｂ．調整特性 Ｃ．力矩特性 Ｄ．轉速特性8.在交流伺服電機中，控制繞組與勵磁繞組在空間相差的電角度是 （） A．60° Ｂ．45° Ｃ．0° Ｄ．90°9.若為傳感器的輸入量，是其輸出量，則傳感器的敏捷度為 （） A． Ｂ． Ｃ． Ｄ．11.在可編程控制器的編程中，同一繼電器線圈在梯形圖中出現的次數最多為 （） A．2 Ｂ．1 Ｃ．3 Ｄ．414.在可編程控制器梯形圖的編程中，繼電器線圈左側觸點的數目為 （） A．0 Ｂ．>3 Ｃ．<2 Ｄ．115.光柵式位移傳感器的柵距W、莫爾條紋的間距B和傾斜角θ之間的關系為 （） A． Ｂ． Ｃ． Ｄ．16.差動變壓器式電感傳感器屬于 （） A．渦流式 Ｂ．自感型 Ｃ．互感型 Ｄ．可變磁阻式18.在自動控制系統(tǒng)中，伺服電機一般用于控制系統(tǒng)的 （） A．開環(huán)控制 Ｂ．C和D Ｃ．全閉環(huán)控制 Ｄ．半閉環(huán)控制19.在光柵式位移傳感器中，莫爾條紋與光柵條紋的排列方向幾乎成 （） A．90° Ｂ．0° Ｃ．45° Ｄ．60°二、填空題3.傳感器的遲滯特性是指輸入量在增長和減少的過程中，同一輸入量下其的差異。三、簡答題1、一種較完善的機電一體化產品應當包括那幾部分？3、PLC內部的一種8位存儲器可以等效為幾種輸入繼電器？為何？2、下圖為欲用可編程控制器控制的天塔閃光燈示意圖?？刂埔?guī)定是：按下啟動按鈕后，L2、L4、L6、L8亮，1秒后滅；接著L3、L5、L7、L9亮，1秒后滅；再接著L2、L4、L6、L8亮，1秒后滅，如此循環(huán)下去。根據上述描述寫出用PLC控制的梯形圖。輸入/輸入/輸出點的分派輸入輸出其他啟動按鈕X400L2Y430時間繼電器1（1秒）T450停止按鈕X401L4Y431時間繼電器2（1秒）T451

L6Y432

L8Y433

L3Y434

L5Y435

L7Y436

L9Y437

一、填空(每空2分，共20分)L機電一體化產品按用途可以劃分為和2．控制及信息處理單元一般由控制計算機、——和——構成。4．經典的可編程控制器由編程器、微處理器、貯存器、——和——等部分構成。5．傳感器的靜態(tài)特性能數重要有——、——二——————、遲滯和反復精度。二、簡答題(每題4分，共20分)1．為何采用機電一體化技術可以提高系統(tǒng)的精度?2．機電一體化有關技術有哪些?3．轉動慣量對傳動系統(tǒng)有哪些影響?4．簡述機電一體化產品設計中，詳細設計的重要內容。5．簡述A／D、D／A接口的功能。三、分析題(20分)1．已知數控機床控制系統(tǒng)如圖所示，試闡明圖中的各個部分屬于機電一體化系統(tǒng)巾的哪一種基本要素?2．試分析圖示傳動系統(tǒng)中，齒輪減速器的傳動誤差對工作臺輸出精度的影響?一、填空[每空2分，共20分)L辦公機電一體化產品產業(yè)機電一體化產品民用機電一體化產品2．控制軟件硬件接口3．前小后大4．電源輸入／輸出接口5．敏捷度線性度二、簡答題(每題4分，共20分)1．答：機電一體化技術使機械傳動部分減少，因而使機械磨損，配合間隙及受力變形等所引起的誤差大大減少，同步由于采用電子技術實現自動檢測，控制，賠償和校正因多種干擾因素導致的誤差，從而提高精度。2．答：機電一體化有關技術有：機械技術，計算機與信息處理技術，系統(tǒng)技術，白動控制技術，傳感器測試技術和伺服驅動技術。3．答：轉動慣量增大使機械負載增長，功率消耗大；使系統(tǒng)對應速度變慢，減少敏捷度；使系統(tǒng)固有頻率下降，輕易產生諧振。4．答：詳細設計重要包括：系統(tǒng)總體設計；業(yè)務的分組；機械本體及工具設計；控制系統(tǒng)設計：程序設計；后備系統(tǒng)設計；完畢詳細設計書及制造圖樣；產品出廠及使用文獻的設計。5．答：A／D接口的功能是將溫度、壓力等物理量經傳感器變成的電壓、電流等信號轉換為數字量。D／A接口是將二進制數字量轉換成電壓信號。三、分析題(20分)1.(10分)解答：圖中各部可分為：控制及信息處理單元：鍵盤、計算機、顯示(2)測試傳感部分：光電編碼器、信號處理(3)能源：電源(4)驅動部分：功放、電機(5)執(zhí)行機構：聯軸器、齒輪減速器、絲杠螺母機構、工作臺2．(10分)解答：齒輪傳動鏈位于電機之后，前向通道的閉環(huán)之外，其傳動誤差的低頻分量和高頻分量都不能通過閉環(huán)控制來消除，都會影響輸出精度。一、填空(每空2分，共20分)1．機電一體化系統(tǒng)常用的能源有——、——和——。3．在小功率傳動鏈中，為使總的重量最小，各級傳動比分派應遵守——原則。4．經典的可編程控制器由編程器、——、——、電源和輸入／輸出接口等部分構成。5．傳感器的靜態(tài)特性參數重要有敏捷度、線性度、——和——。二、簡答題(每題4分，共20分)1．測試傳感部分的作用是什么?2．對控制及信息處理單元的基本規(guī)定是什么?3．機電一體化產品對機械傳動系統(tǒng)有哪些規(guī)定?4．簡述STD總線的工作模式。5．簡述機電一體化產品設計的工程路線(重要環(huán)節(jié))。

一、填空(每空2分，共20分)1．電源液壓源氣壓源2．定期預測定量預測3．傳動比相等4．微處理器貯存器5．遲滯反復精度二、簡答題(每題4分，共20分)1．答：測試傳感部分的作用：對系統(tǒng)運行中所需要的自身和外界環(huán)境的多種參數及狀態(tài)進行檢測，傳播到信息處理單元，經分析處理后產生控制信息。2，答：對控制及信息處理單元的基本規(guī)定：提高信息處理速度和可靠性，增強抗干擾能力，完善系統(tǒng)自診斷功能，實現信息處理智能化和小型化，輕量，原則化等。3．答：機電一體化系統(tǒng)對機械傳動系統(tǒng)的規(guī)定有：精度；穩(wěn)定性；迅速響應性；還應滿足小型、輕量、高速、低沖擊振動、低噪聲和高可靠性。4．答：STD總線有3種工作模式：獨立工作模式，前端控制器工作模式和分布式組合工作模式。5．答：機電一體化產品設計的工程路線(重要環(huán)節(jié))：確定產品開發(fā)目的和技術規(guī)范；搜集資料，市場分析，可行性分析和技術經濟性分析；總體方案設計；總體方案的評審和評價；詳細設計；詳細設計方案的評審和評價；試制樣機；樣機試驗，測試；技術評價與審定；小批量生產；正常生產；銷售。

一、名詞解釋（每題2分共10分）1、機電一體化:機電一體化技術綜合應用了機械技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術、檢測技術、電力電子技術、接口技術及系統(tǒng)總體技術等群體技術，實現多種技術功能復合的最佳功能價值的系統(tǒng)工程技術。2、柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem）是由兩臺或兩臺以上加工中心或數控機床構成，并在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化3、靜態(tài)設計：是指根據系統(tǒng)的功能規(guī)定，通過研究制定出機械系統(tǒng)的初步設計方案。4、系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件是由計算機的制造廠商提供的，用來管理計算機自身的資源和以便顧客使用計算機的軟件。5、感應同步器:感應同步器是一種應用電磁感應原理制造的高精度檢測元件，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測直線位移和轉角。二、填空題（每空１分，共3０分）1、系統(tǒng)精度穩(wěn)定性響應特性工作頻率2、靜態(tài)設計動態(tài)設計3