电大《机电一体化系统设计基础》任务2第16-20题库

一、判断题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

2. 电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（）

A. 错误

B. 正确

3. 迟滞是传感器的一种动态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。（）

A. 错误

B. 正确

4. 气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（）

A. 错误

B. 正确

5. 传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。（）

A. 错误

B. 正确

6. 步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（）

A. 错误

B. 正确

7. 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。（）

A. 错误

B. 正确

8. 永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。（）

A. 错误

B. 正确

9. 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. 错误

B. 正确

10. 传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（）

A. 错误

B. 正确

二、单项选择题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 某4极交流伺服电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为（）。

A. 1450r/min

B. 1470 r/min

C. 735 r/min

D. 2940 r/min

2. 步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（）。

A. 上升

B. 下降

C. 不变

D. 前三种情况都有可能

3. 某种型号的步进电机有A、B、C三对磁极，采用（）的顺序进行循环通电是三相双三拍通电方式。

A. A→B→C

B. AB→BC→CA

C. A→AB→B→BC→C→CA

D. A→ABC→B→ABC→C→ABC

4. 幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（）。

A. 静态特性指标

B. 动态特性指标

C. 输入特性参数

D. 输出特性参数

5. 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，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（）。

A. 0.6°

B. 1.2°

C. 1.5°

D. 2°

6. 检测装置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（）。

A. 控制电路

B. 转换电路

C. 放大电路

D. 逆变电路

7. 采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动时，通过改变（）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。

A. 脉冲的宽度

B. 脉冲的频率

C. 脉冲的正负

D. 其他参数

8. 在开环控制系统中，常用（）做驱动元件。

A. 直流伺服电动机

B. 步进电动机

C. 同步交流伺服电动机

D. 异步交流伺服电动机

9. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，此光栅传感器测量分辨率是（）mm。

A. 2.5

B. 0.25

C. 0.025

D. 0.0025

10. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是（）mm。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

三、计算题（共 3 道试题，共 20 分。）

1. 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，求该仪器的灵敏度为（）V/mm。

解：A．S=y/x=2.5/5.0=0.5 B．S=y/x=3.5/4.5=0.778

C．S=dy/dx=（2.5-3.5）/（5.0-4.5）=-2 D．S=dy/dx=（5.0-4.5）/（3.5-2.5） =0.5

2. 已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 = i3= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφmax=（）弧度。

解： A．

B．

C．

3. 如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动工作台运动的三相六拍步进电机，转子齿数z为40。滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm。已知传动系统的横向（x向）脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。试求步进电机的步距角α和减速齿轮的传动比i。

一、判断题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

2. 脉冲分配器的作用是使步进电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。（）

A. 错误

B. 正确

3. 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（）

A. 错误

B. 正确

4. 步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（）

A. 错误

B. 正确

5. 电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（）

A. 错误

B. 正确

6. 驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（）

A. 错误

B. 正确

7. 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。（）

A. 错误

B. 正确

8. 选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

9. 通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。（）

A. 错误

B. 正确

10. 传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（）

A. 错误

B. 正确

二、单项选择题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 在开环控制系统中，常用（）做驱动元件。

A. 直流伺服电动机

B. 步进电动机

C. 同步交流伺服电动机

D. 异步交流伺服电动机

2. 采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动时，通过改变（）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。

A. 脉冲的宽度

B. 脉冲的频率

C. 脉冲的正负

D. 其他参数

3. 下列哪项指标是传感器的动特性（）。

A. 量程

B. 线性度

C. 灵敏度

D. 幅频特性

4. 某种型号的步进电机有A、B、C三对磁极，采用（）的顺序进行循环通电是三相双三拍通电方式。

A. A→B→C

B. AB→BC→CA

C. A→AB→B→BC→C→CA

D. A→ABC→B→ABC→C→ABC

5. 步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（）。

A. 上升

B. 下降

C. 不变

D. 前三种情况都有可能

6. 幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（）。

A. 静态特性指标

B. 动态特性指标

C. 输入特性参数

D. 输出特性参数

7. 步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的（）来实现的。

A. 频率

B. 数量

C. 步距角

D. 通电顺序

8. 步进电动机是通过控制（）决定转向。

A. 脉冲数量

B. 脉冲频率

C. 电机的极对数

D. 电机绕组的通电顺序

9. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，此光栅传感器测量分辨率是（）mm。

A. 2.5

B. 0.25

C. 0.025

D. 0.0025

10. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是（）mm。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

三、计算题（共 3 道试题，共 20 分。）

1. 已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 = i3= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφmax=（）弧度。

解： A．

B．

C．

2. 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，求该仪器的灵敏度为（）V/mm。

解：A．S=y/x=2.5/5.0=0.5 B．S=y/x=3.5/4.5=0.778

C．S=dy/dx=（2.5-3.5）/（5.0-4.5）=-2 D．S=dy/dx=（5.0-4.5）/（3.5-2.5） =0.5

3. 某工作台采用如图所示的直流电机丝杠螺母机构驱动，已知工作台的行程L=250mm，丝杠导程t=4mm，齿轮减速比为i=5，要求工作台位移的测量精度为0.005mm（忽略齿轮和丝杠的传动误差）。

（1）若采用高速端测量方法，将旋转编码器安装在电机输出轴上，确定旋转编码器的每转脉冲数。

（2）若采用低速端测量方法，将传感器与丝杠的端部直接相连，ns=500脉冲/转的旋转编码器是否合用？

一、判断题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

2. 气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（）

A. 错误

B. 正确

3. 直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。（）

A. 错误

B. 正确

4. 通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。（）

A. 错误

B. 正确

5. 传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（）

A. 错误

B. 正确

6. 直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用PWM控制方式进行调速控制。（）

A. 错误

B. 正确

7. 脉冲分配器的作用是使步进电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。（）

A. 错误

B. 正确

8. 直流伺服电动机的机械特性是电机转速与其控制电压的关系。（）

A. 错误

B. 正确

9. 传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。（）

A. 错误

B. 正确

10. 选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

二、单项选择题（共 10 道试题，共 40 分。）

​​​​​​​

1. 某4极交流伺服电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为（）。

A. 1450r/min

B. 1470 r/min

C. 735 r/min

D. 2940 r/min

2. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的（）。

A. 0.5倍

B. 2倍

C. 0.25倍

D. 不变

3. 某种型号的步进电机有A、B、C三对磁极，采用（）的顺序进行循环通电是三相双三拍通电方式。

A. A→B→C

B. AB→BC→CA

C. A→AB→B→BC→C→CA

D. A→ABC→B→ABC→C→ABC

4. 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

5. 幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（）。

A. 静态特性指标

B. 动态特性指标

C. 输入特性参数

D. 输出特性参数

6. 采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动时，通过改变（）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。

A. 脉冲的宽度

B. 脉冲的频率

C. 脉冲的正负

D. 其他参数

7. 伺服控制系统一般包括控制器、功率放大器、执行机构和（）四个部分。

A. 换向结构

B. 转换电路

C. 存储电路

D. 检测装置

8. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（） 。

A. 顺序控制系统

B. 伺服系统

C. 数控机床

D. 工业机器人

9. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，此光栅传感器测量分辨率是（）mm。

A. 1

B. 0.1

C. 0.01

D. 0.001

10. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是（）mm。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

三、计算题（共 3 道试题，共 20 分。）

1. 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，求该仪器的灵敏度为（）V/mm。

解：A．S=y/x=2.5/5.0=0.5 B．S=y/x=3.5/4.5=0.778

C．S=dy/dx=（2.5-3.5）/（5.0-4.5）=-2 D．S=dy/dx=（5.0-4.5）/（3.5-2.5） =0.5

2. 已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 = i3= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφmax=（）弧度。

解： A．

B．

C．

3. 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？

解：（1）刀架的位移量为（）mm。（5分）

A．307200÷1024=300 B．307200÷1024÷2=150

C．307200÷1024×2=600

（2）丝杠的转速转速为（）转/秒。（5分）

A．300÷10=30 B．300×10=3000

C．150×10=1500 D．600÷10=60

一、判断题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。（）

A. 错误

B. 正确

2. 驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（）

A. 错误

B. 正确

3. 选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

4. 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。（）

A. 错误

B. 正确

5. 选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（）

A. 错误

B. 正确

6. 电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（）

A. 错误

B. 正确

7. 直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用PWM控制方式进行调速控制。（）

A. 错误

B. 正确

8. 气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。（）

A. 错误

B. 正确

9. 直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。（）

A. 错误

B. 正确

10. 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。（）

A. 错误

B. 正确

二、单项选择题（共 10 道试题，共 40 分。）

1. 以下可对交流伺服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

2. 检测装置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（）。

A. 控制电路

B. 转换电路

C. 放大电路

D. 逆变电路

3. 步进电动机是通过控制（）决定转向。

A. 脉冲数量

B. 脉冲频率

C. 电机的极对数

D. 电机绕组的通电顺序

4. 伺服控制系统一般包括控制器、功率放大器、执行机构和（）四个部分。

A. 换向结构

B. 转换电路

C. 存储电路

D. 检测装置

5. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（） 。

A. 顺序控制系统

B. 伺服系统

C. 数控机床

D. 工业机器人

6. 步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的（）来实现的。

A. 频率

B. 数量

C. 步距角

D. 通电顺序

7. 在开环控制系统中，常用（）做驱动元件。

A. 直流伺服电动机

B. 步进电动机

C. 同步交流伺服电动机

D. 异步交流伺服电动机

8. 对同一种步进电机，三相单三拍的步距角是三相六拍的（）倍。

A. 0.5

B. 1

C. 2

D. 3

9. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，此光栅传感器测量分辨率是（）mm。

A. 2.5

B. 0.25

C. 0.025

D. 0.0025

10. 光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，设记数脉冲为400，光栅位移是（）mm。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

三、计算题（共 3 道试题，共 20 分。）

1. 已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 = i3= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφmax=（）弧度。

解： A．

B．

C．

2. 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，求该仪器的灵敏度为（）V/mm。

解：A．S=y/x=2.5/5.0=0.5 B．S=y/x=3.5/4.5=0.778

C．S=dy/dx=（2.5-3.5）/（5.0-4.5）=-2 D．S=dy/dx=（5.0-4.5）/（3.5-2.5） =0.5

3. 如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动工作台运动的三相六拍步进电机，转子齿数z为40。滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm。已知传动系统的横向（x向）脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。试求步进电机的步距角α和减速齿轮的传动比i。

一、判断题（共 10 道试题，共 40 分。）

1.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。（ ）

A. 错误

B. 正确

2.迟滞是传感器的一种动态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。（ ）

A. 错误

B. 正确

3.直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用PWM控制方式进行调速控制。（ ）

A. 错误

B. 正确

4.步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（ ）

A. 错误

B. 正确

5.脉冲分配器的作用是使步进电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。（ ）

A. 错误

B. 正确

6.驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。（ ）

A. 错误

B. 正确

7.直流伺服电动机的机械特性是电机转速与其控制电压的关系。（ ）

A. 错误

B. 正确

8.传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。（ ）

A. 错误

B. 正确

9.电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（ ）

A. 错误

B. 正确

10.选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。（ ）

A. 错误

B. 正确

二、单项选择题（共 10 道试题，共 40 分。）

1.幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（ ）。

A. 静态特性指标

B. 动态特性指标

C. 输入特性参数

D. 输出特性参数

2.某4极交流伺服电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为（ ）。

A. 1450r/min

B. 1470 r/min

C. 735 r/min

D. 2940 r/min

3.在开环控制系统中，常用（ ）做驱动元件。

A. 直流伺服电动机

B. 步进电动机

C. 同步交流伺服电动机

D. 异步交流伺服电动机

4.以下可对交流伺服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

5.步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（ ）。

A. 上升

B. 下降

C. 不变

D. 前三种情况都有可能

6.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（ ） 。

A. 顺序控制系统

B. 伺服系统

C. 数控机床

D. 工业机器人

7.采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动时，通过改变（ ）来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。

A. 脉冲的宽度

B. 脉冲的频率

C. 脉冲的正负

D. 其他参数

8.对同一种步进电机，三相单三拍的步距角是三相六拍的（ ）倍。

A. 0.5

B. 1

C. 2

D. 3

9.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，此光栅传感器测量分辨率是（ ）mm。

A. 2.5

B. 0.25

C. 0.025

D. 0.0025

10.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是（ ）mm。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

三、计算题（共 3 道试题，共 20 分。）

1.已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 = i3= i4 =3，求该系统的最大转角误差Δφmax=（ ）弧度。

解： A．

B．

C．

2.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，求该仪器的灵敏度为（ ）V/mm。

解：A．S=y/x=2.5/5.0=0.5 B．S=y/x=3.5/4.5=0.778

C．S=dy/dx=（2.5-3.5）/（5.0-4.5）=-2 D．S=dy/dx=（5.0-4.5）/（3.5-2.5） =0.5

3.如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动工作台运动的三相六拍步进电机，转子齿数z为40。滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm。已知传动系统的横向（x向）脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。试求步进电机的步距角α和减速齿轮的传动比i。