机电一体化系统设计试卷17,有答案

（一）填空题

此类型试题考查学生对基本理论的理解、对常用的重要概念及公式的掌握程度。 题型举例：

1．机电一体化系统常用的能源有_电源_、气压源__和_液压源_。

2．在多级传动中，为了减小传动误差，传动比的分配应遵守_前小后大__原则。 （二）简答题

简答题考察学生对基本概念、基本知识的掌握情况，要抓住问题的要点进行回答，不需要过于具体地描述。 题型举例：

试述机电一体化产品的定义和分类方法。

解答：机电一体化产品是新型机械与微电子器件，特别是与微处理器、微型计算机相接合而开发的新一代电子化机械产品。 按用途可分为信息机电一体化产品、产业机电一体化产品和家庭用机电一体化产品。

（三）分析题

题型举例：试分析比较直流测速发电机和光电编码器做转速测量的特点。

解答：直流测速发电机由永久磁铁与感应线圈组成，用电枢获取速度信号。它具有灵敏度高、结构简单等特点，常用于高精度低速伺服系统，也可与永磁式直流电动机组成低速脉宽调速系统。直流测速发电机的输出信号是与输入轴的转速成正比的直流电压信号，信号幅度大，信号调理电路简单。由于输出电压信号有波纹，一般需要配置滤波电路。

光电编码器（增量式）主要由旋转孔盘和光电器件组成。它具有体积小、使用方便、测量精度高等特点，常与直流电机配合使用构成脉宽调速系统。增量式光电编码器输出的是与转角成比例的增量脉冲信号，可以通过脉冲计数获得角位置信号，也可以定时取样脉冲数的增量实现角速度测量。因此，可以同时测量转角和转速。

（四）计算题 题型举例：

例：如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m=50Kg，负载力为

最大加速度为10m/s,丝杠直径为d=16mm,导程t=4mm,齿轮减数比为i=5,总效率为

，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。

,

解：总负载力包括以下几部分 （1）外负载力（2）惯性载力

电机的驱动力矩为

（五）综合题 题型举例：

已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示。试说明单自由度驱动系统的两种测量方案；

解：依题意有两种测量方案 （1）高速端测量方案： 传感器安装在电机的尾部，通过测量电机的转角实现工作台位移的间接测量。可选用光电编码器式传感器或者磁电式编码器。

（2）低速端测量方案：

传感器安装在工作台上，直接测量工作台的位移。可选用光栅式位移传感器、感应同步器或者电位计式位移传感器。

注：需要回答至少两种测量方案，每种方案选出一种传感器即可。