2017年10月高等教育自学考试全国统一命题考试

机电一体化系统设计试卷

(课程代码02245)

一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。

1．负责系统内部各模块之间信息传递的模块称为

A．软件模块B．接口模块

C．通信模块D．驱动模块

2．齿轮副的间隙会造成齿轮传动的回差，属于刚性消隙法的结构是

A．压簧消隙结构B．拉簧消隙结构

C．单面接触消隙结构D．选择装配法

3．对于双波谐波齿轮传动：刚轮固定，波发生器输入，柔轮输出。若柔轮齿数为200，要求传动比为．100，则刚轮齿数为

A．202B．200

C．198D．196

4．采用滤波器来抑制信号中的噪声水平。若在规定的频带内，信号不能通过，而在其余频率范围信号能顺利通过，则该滤波器为

A．低通B．高通

C．带通D．带阻

5．下列电机中，需正负脉冲供电的是

A．直流伺服电动机B．交流伺服电动机

C．混合式步进电动机D．超声波电动机

6．己知某反应式步进电动机的步距角θs-2。，控制绕组的相数m=3，通电方式系数c=1，由此可推断其转子齿数为

A．20B．40

C．60D．80

7．某反应式步进电动机控制绕组的相数m=3，转子齿数z，=60，采用单双拍交替通电方

式，若通电脉冲的频率为60Hz，则电机的转速为

A．5r/minB．10r/min

C．20r/minD．40r/min

8．PL控制的含义是

A．比例微分控制B．比例积分控制

C．微分控制D．比例控制

9．F=A+B+C逻辑函数关系为

A．与非B．或非

C．异或D．同或

10.OMRONC系列PLC某计数器的计数变量设为#1000，则该计数器的最大计数设定为

A．1B．10

C．100D．1000

                  第二部分非选择题

二、填空题：本大题共10空，每空1分，共10分。

11．伺服系统是指受控变量是机械运动、速度及加速度的一种________控制系统。

12．未来输出不可按照数学模型唯一确定的系统称为________系统。

13．如果所有负载折合到电动机轴上的转动惯量与电动机转子转动惯量相等，则________达到最佳。

14．传感器通常是将非电物理量转换为与之有确定对应关系的________输出的器件或装置。

15．线性功率放大器的输出电压或电流与控制信号成________关系。

16．三相反应式步进电动机常用简单的________极性驱动电路。

17．永磁式步进电动机的缺点是步距角较________，起动和运行频率较低。

18．全闭环控制系统反馈测量元件通常采用直线感应同步器和直线________等。

19．连续路径控制包括直线运动控制和________运动控制。

20．OMRONC系列PLC中AND表示________指令。

三、简答题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。

21．与相应的串联机器相比，并联机器的主要优点是什么?

22．信号调理电路中，电压跟随器的特点与作用是什么?

23．PWM放大器中，为何要设计开通延迟?

24．简述旋转式步进电动机运动控制的原理。

25．按照控制水平分类，通用工业机器人一般属于哪一类?该类机器人通常具有多少个自由度?

26．PLC描写顺序控制的编程方法有哪几种?

四、简单应用题：本大题共5小题，每小题6分，共30分。

27．霍尔电流传感器是一个把电流转换成电压的传感器。现采用霍尔元件直接检测电流。试根据题27图画出完整的霍尔元件直接检测直流电流原理图。

28．某三相异步电动机的电源频率为50Hz，当采用变极调速方式时，试求：

(1)当电机的磁极对数为1时，电机的同步转速为多少?

(2)当电机的磁极对数为2时，电机的同步转速为多少?

(3)当电机处于堵转状态(转速为0)时，电机的转差率是多少?

29．已知三相反应式步进电动机相电流接通顺序为AB-BC-CA-AB，其转子齿数为40。

试求：

(1)步距角侠；

(2)裕量角θs；

(3)若单拍的最大转矩为2N?m，则启动转矩为多少?

30．在xy平面内，t=0时开始以恒定速度由(0，0)点运动到(9，12)点，设完成该运动的时问为5s，采样周期为0.O1S，试求：

(1)完成该运动需要多少个采样周期?

(2)该运动的速度为多少?

(3)当t=3s时所处的坐标位置。

31．写出题31(a)、(b)图示梯形图的布尔代数方程。