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西安国际商务学院高等函授教育
《机电一体化》专业考试题（专、本科学员必答）

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一、单项选择题
1.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
2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数(      )
A.增加而减小    B.增加而增加    C.减小而减小          D.变化而不变
3.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和(      )
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
4.某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是(      )
A.100mm     B.20mm            C.10mm                D.0.1mm
5.直流测速发电机输出的是与转速(      )
A.成正比的交流电压                  B.成反比的交流电压
C.成正比的直流电压                  D.成反比的直流电压
6.电压跟随器的输出电压(      )输入电压。
A.大于        B.大于等于            C.等于        D.小于
7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为(      )
A.1450［r/min］                     B.1470［r/min］
C.735［r/min］                      D.2940［r/min］
8.右图称(      )
A.直流伺服电动机调节特性 B.直流伺服电动机机械特性
C.直流伺服电动机动态特性 D.直流伺服电动机调速特性

9.计算步进电动机转速的公式为(      )
A.         B.Tsmcos     C.       D. 180°-
10.一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts(      )
A.增大              B.减小      C.不变              D.不定
二、名词解释题
11.机电一体化
12.轴系的动特性
13.灵敏度(测量)
14.永磁同步电动机
15.复合控制器
三、简答题
16.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?
17.步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?
18.步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关?
19.什么是PLC的扫描工作制?
四、计算题
20.已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200, 刚轮齿数Z2=202，波发生器的转速nH=600r/min。如图
试求：(1)刚轮固定时柔轮的转速n1;
      (2)柔轮固定时刚轮的转速n2。

21.已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻R=2kΩ，电刷位移为X时的相应电阻Rx=1kΩ，电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为RL。
(1)已测得输出电压Vo=5.8V,求RL。
(2)试计算此时的测量误差。
五、简单应用题
22.已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求：
(1)一阶低通滤波器现存在什么弱点?
(2)将其改进为二阶低通滤波器，画出电路图；
(3)画出二阶低通的幅频特性示意图。

23.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。
(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?
(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?
(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少?
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《机电一体化》专业考试题（本科补充试卷）

姓 名： 学 号：
分 数： 电脑入档：

一、单项选择题
1.已知f(t)=a+bt，则它的拉氏变换式为(      )
A. +b              B.       C.           D.
2.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的(      )使得它们同步协调到达目标点。
A.位置和加速度                     B.速度和加速度
C.位置和速度                       D.位置和方向
3.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为(      )
A.(A+ )·( +B) B.A· + ·B C.(A+B)·( + ) D.A·B+ ·

4.累计式定时器工作时有(      )
A.1个条件            B.2个条件 C.3个条件             D.4个条件
二、计算题
5.某二阶系统如图所示

(1)求系统对r(t)阶跃响应的最大超调量σ%和调节时间ts。
(2)求r(t)=1+t,n(t)=0.1共同作用下的稳态误差ess。
6.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。
(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少?
(2)要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少?
三、简单应用题
7.二阶系统结构图如图所示。
设K1=0.1, K2=10,T1=0.5s

(1)求系统对r(t)的阶跃响应的最大超调量σ%及调节时间ts(取△=±5%);
(2)求系统增益Ks及伺服刚度KR;
(3)求r(t)=1+t及n(t)=0.1共同作用下系统的稳态误差ess。

8.考虑x-y平面上的直线运动路径，源点坐标(5，-2)，终点坐标为(1，-1)。设两轴最大加速度限制：αxmax=αymax=±2。试设计三次多项式样条函数点位控制指令。
四、综合应用题
9.某控制系统结构图如图所示，图中GC(s)=Kp(1+Tds),Gp(s)= =

(1) 确定Kp和Td的值，以使系统性能同时满足：
    在单位抛物线(恒加速度)函数作用下的稳态误差essa≤0.2，幅值穿越(截止)频率ωc=5
(2) 计算系统在上述取值条件下的相位裕量 m。
10.采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。
（1） 按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；
（2） 按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）；
（3） 只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。
   要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。