机电一体化工程师复习资料

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1、复习资料 一、名词解释一、名词解释 1. 机电一体化技术：综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测 技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，在高质量、高精度、高可靠性、低 能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。 2. 变参数设计：在设计方案和结构原理不变的情况下，仅改变部分结构尺寸和性能参数，使之 适用范围发生变化的设计方式。 3. 系统设计：用系统思维综合运用各有关学科的知识、技术和经验，在系统分析的基础上，通 过总体研究和详细设计，实现满足设计目标的产品研发过程。 4. 静态设计：是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初

2、步设计方案。 5. 动态设计：是指研究系统在频率域的特性，借助静态设计的系统结构，通过建立系统各组成 环节的数学模型， 推导出系统整体的传递函数，并利用自动控制理论的方法求得该系统的频率特 性。 6. 压力导轨：是指两个相对运动的导轨面间通过压力油或压缩空气，使运动件浮起，以保证两 个导轨间处于液体或气体摩擦状态。 7. I/O 接口：它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。 8. D/A 转换器：是将数字量转换成模拟量的装置。 9. A/D 转换：是指通过一定的电路将模拟量转变为数字量的过程。 10. 伺服控制系统：是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动 力输出

3、的自动控制系统。 11. 伺服系统精度：指输出量复现输入信号要求的精确程度。 12. 伺服系统工作频率：是指系统允许输入信号的频率范围。 13. 步进电动机：是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机。 变流器。DC/AC 逆变器：把固定的直流电变成固定或可调的交流电的 14. 15. PWM：通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。 16. 异步调制：载波信号和调制信号不保持同步关系的调制方式称为异步调制。 17. 干扰：是指对系统的正常工作产生不良影响的内或外部因素。 18. 隔离：把干扰源与接收系统隔离开来，使有用信号正常传输，而干扰耦合通道被切断，已达 到抑制干扰的目的。

4、 19. 接地：将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点（大地）实现低阻抗的连接，称 之谓接地。 20. 制造柔性线：由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。 21. 柔性制造系统：是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实 现物料流和信息流的自动化。 22. 响应特性：指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系统的工作效率。 23. 压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极 化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新恢复到不带电 的状态，这种现象被称为压电效应。 24. 感应同步

5、器:感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件， 有直线和圆盘式两 种，分别用作检测直线位移和转角。 25. 共模干扰：往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。 26. 软件滤波：用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波。 27. 滤波：是控制干扰传导的一种重要的方法。 28. 自动化制造系统：是指在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装 成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。 29. 计算机集成制造系统：是一种集市场分析、产品设计、加工制造、经营管理、售后服务与一 体，借助于计算机的的控制与信息处理功能，使企业

6、运作的信息流、物质流、价值流和人力资源 有机融合，实现产品快速更新、生产率大幅提高、质量稳定、资金 有效利用、损耗降低、人员合理配置、市场快速反馈和良好服务的全新的企业生产模式。 30. 数控机床：是采用数字化信号，通过可编程的自动控制工作方式，实现对设备运行及其加工 过程产生的位置、角度、速度、力等信号进行控制的新型自动化机床。 31. 单片机 它是把组成微机的 CPU、存储器 I/O 接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯 片上构成一个完整的计算机。 32. I/O 接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路） 。它在 主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁

7、和纽带作用。 33. I/O 通道也称为过程通道。它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道 34. 串行通信是数据按位进行传送的。在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长 度，一位一位的串行传送和接收。串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方 式。 35. 直接存储器存取（DMA） 硬件在外设与内存间直接进行数据交换（DMA）而不通过 CPU 二、单选题 1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率c 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 不定 D2. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数（C） 。 有关 A 无关 BC在一定级数内有关 在一

8、定级数内无关 D3. 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 B2051 CPLC DSP D4. 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 5. 一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素（D） 。 A机械本体 B动力与驱动部分 C执行机构 D以上都是 6. 机电一体化系统（产品）开发的类型（D） 。 A开发性设计 B适应性设计 C变参数设计 D以上均是 ） 。B 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（ 7. A顺序控制系统 B伺服系统

9、C数控机床 D工业机器人 8. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数（A） 。 A增加而减小 B增加而增加 C减小而减小 D变化而不变 9. 滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（B） 。 A内循环插管式 B外循环反向器式 C内、外双循环 D内循环反向器式 10. 某光栅条纹密度是 100 条/mm，光栅条纹间夹角=0.001 孤度，则莫尔条纹的宽度是（C） 。 A100mm B20mm C10mm D0.1mm 11. 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 调制电路 C D逆变电路 12. 以下可对异步电动机进行调速

10、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 13. 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 14. 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 15. 对于交流感应电动机，其转差率 s 的范围为（B） 。 A1s2 B0s 1 C-1s1 D-1s0 16. PWM 指的是（C） 。 A机器人 计算机集成系统 B C脉宽调制 D可编程控制器 17. PD 称为（C）控

11、制算法。 A比例 B比例微分 C比例积分 D比例积分微分 18. 在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（A）方法实现。 A插补 B切割 C画线 D自动 19. 机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法（D） 。 A取代法 B整体设计法 C组合法 D以上均是 20. 机电一体化的高性能化一般不包含（B） 。 A高速化 B高密度 C高效率 D高可靠性 21. 抑制干扰的措施很多，主要包括（D） 。 A屏蔽 隔离 B C滤波 D以上均是 三、填空 1. 机电一体化系统设计方案的常用方法有（取代法） 、 （整体设计法）和（组合法） 。 2. 机电一体化对机械系统的基本要求有（高精度） 、 （快速响应）和

12、（良好的稳定性） 。 3. 机械系统是由（传动机构） 、 （导向机构）和（执行机构）组成的。 4. 机械性能参数对系统性能的影响主要有（阻尼） 、 （摩擦） 、 （弹性变形）和（惯量）的影响。 5. 滑动螺旋具有（传动比大） 、 （驱动负载能力强）和（自锁）等特点。 6. 螺旋副零件与滑板连接结构主要有（刚性连接结构） 、 （弹性连接结构）和（活动连接结构） 。 7. 滚动摩擦导轨按滚动体的形状可分为（滚珠导轨） 、 （滚柱导轨）和（滚动轴承导轨）等。 8. 机电一体化产品中需要检测的物理量分成（电量）和（非电量）两种形式。 9. 传感器是由（敏感元件） 、 （传感元件）和（转换电路）三部分组

13、成。 10. 描述传感器的主要技术指标有（线性度） 、 （灵敏度） 、 （迟滞） 、 （重复性） 、 （分辨率）和（零 漂） 。 11. 数字式位移传感器有（光栅） 、 （磁栅）和（感应同步器）等。 12. 用软件进行线性化处理的方法有（计算法） 、 （查表法）和（插值法）三种方法。 13. D/A 转换器的主要参数有（分辨率） 、 （温度时间） 、 （输出电平） 、 （输入编码）和（温度范围） 等。 14. 直流伺服电动机按励磁方式分为（电磁式）和（永磁式）两种。 15. 机电一体化系统中的机械装置包括（传动） 、 （支承） 、 （导轨）等。 齿轮传动间隙对系统的影响，可由（偏心轴套调整法）

14、 、 （双片薄齿轮错齿调整 16. 法） 、 （垫片调整法） 、 （轴向压簧调整法）和（周向弹簧调整法）等方法消除该因素引起的系统误 差。 17. 机电一体化系统的伺服驱动按自动控制原理，伺服系统又可分为（开环控制伺服系统） 、 （闭 环控制伺服系统）和（半闭环控制伺服系统） 。 18. 机电一体化中隔离方法有（光电隔离） 、 （变压器隔离）和（继电器隔离）等方法。 19. 在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为（电压输出） 、 （电流输出）和（频率 输出）三种形式。 钻孔、点焊通常选用（简单的直线运动控制）类型。20.21. 某光栅的条纹密度是 50 条/mm， 光栅条纹间的夹角=

15、0.001 孤度，则莫尔条纹的宽度是（20mm） 。 22. 在 SPWM 变频调速系统中，通常载波是（等腰三角波） ，而调制波是（ （三相）正弦波） 。 23. 开环步进电动机控制系统，主要由（环形分配器） 、 （功率放大器）和 （步进电动机）等组成。 24. 工作接地分为（一点接地）和（多点接地） 。 25. STD 总线的技术特点（模块化设计） 、 （系统组成） 、 （修改和扩展方便）和高可靠性。 26. 抑制电磁干扰的常用方法有屏蔽、 （隔离） 、 （滤波） 、 （接地）合理布局和软件抗干扰技术。 27. 按干扰的耦合模式干扰可分为静电干扰、 （磁场耦合干扰）和（漏电耦合干扰）等干扰类

16、型。 28. 用软件识别有用信号和干扰信号、并滤去干扰信号的方法称为（软件滤波） ，识别信号的原 则有（时间原则） 、 （空间原则）和（属性原则） 。 29. 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（转动惯量原则） 、 （输 出轴转 角误差最小原则）和质量最小原则。 四、判断题四、判断题 1. 伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输 入间的偏差信号。 （A） 2. 惯量越大，系统的机械常数越小，响应慢。 （B） 3. 在自动化制造系统中使用的 AGV 大多数是磁感应式 AGV。 （A） 4. 对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。 （A） 5. 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。 （B） 6. 伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其 为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。 （A） 7. 变流器中开关器件的开关特性决定了控制电路的功率、响应速度、频带宽度、可靠性和等指 标。 （A） 8. 电火花加工不属于数控机床的范畴。 （B） 9. 感