四川农业大学网络教育专升本考试
机电一体化技术 试卷（课程代码 252301）本试题一共五道大题，共6页，满分100分。考试时间90分钟。
注意：1、答案必须填写在答题纸上，题号不清或无题号的以零分计；
2、答题前，请在答题纸上准确、清楚地填写各项目；
3、学号、考点名称、考室号、姓名、身份证号、课程代码、课程名称、培养层次等，不写、乱写及模糊不清者，答题纸作废；
4、开卷考试，若有雷同以零分计。一、单选题（每题1分，共15分）
1．__________是机电一体化系统的核心。
A、 电子控制单元 B、 执行器
C、 动力源 D、 检测传感部分
2、机电一体化产品以__________为核心。
A、机械技术 B、计算机控制技术
C、传感器技术 D、系统总技术
3、传感器的正反行程中，输出—输入特性曲线不重合的程度称为__________。
A、线性度 B、灵敏度
C、迟滞 D、重复性
4、在机电一体化系统中，往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校准。在这种情况下应对传感器的__________有严格要求
A、重复性 B、灵敏性
C、稳定性 D、线性度
5、电磁场屏蔽主要用于__________。
A、防止元器件或电路间因分布电容耦合形成的干扰。
B、消除元器件或电路间因磁场寄生耦合产生的干扰。
C、防止高频屏蔽电磁场的干扰。
D、清除电流流经公共地线阻抗时产生噪声电压。
6、对于长时间工作或处于恶劣环境下工作的传感器，在选用时必须优先考虑其__________因素。
A、稳定性 B、线性度 C、灵敏度 D、迟滞
7、用某万用表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于__________。
A、系统误差? ? B、粗大误差? ? C、随机误差? ? D、动态误差
8、选用相应的传感器将物理量（温度、速度、压力、位置等）转换为电量，再经过__________进行整形、放大、匹配，变成微机可以接受的信号。
A、 信息采集接口 B、 人机接口
C、 控制输出接口 D、机电接口
9、交流伺服电机变频调速时，应同时调节__________。
A、磁极对数 B、转差率
C、电压 D、电流
10、同步带的主要参数是带齿的节距，由于__________在工作时长度不变，因此其中心线被规定为同步带的节线。
A、带背 B、承载绳
C、包布层 D、带齿
11、用于航空、航天的传动装置，按__________的原则来确定各级传动比就显得十分必要
A、重量最轻原则 B、转动惯量最小
C、转动惯量最大 D、输出轴转角误差最小原则
12、__________在低速运动时易产生爬行现象。
A、滑动摩擦导轨 B、滚动摩擦导轨
C、静压导轨 D、磁浮导轨
13、齿轮传动系统的总传动比按输出轴转角误差最小原则是为__________。
A、快速响应 B、结构紧凑
C、精度最高 D、最稳定
14、谐波齿轮传动中为了有利于柔轮的力平衡和防止轮齿干涉，若波发生器为两波，则刚轮和柔轮的齿数差应__________。
A、1 B、2
C、3 D、5
15、下列传动部分为线性__________传动。
A、带轮 B、连杆机构
C、凸轮机构 D、轴承二、多选题（每题2分，共20分）
1. 计算机技术包括__________
A、硬件和软件技术 B、网络与通信技术
C、数据库技术 D、检测传感技术
2． 电气化与机电一体化的区别__________
A、不考虑电气与机械的内在联系 B、机械和电气装置之间界限分明
C、电气化产品属于强电范畴 D、电气化产品属于弱电范畴
3. 机电一体化系统一般由__________、接口，机械本体组成。
A、执行机构 B、控制系统
C、传感器检测 D、动力与驱动
4. 产生迟滞现象的主要原因是__________
A、机械的间隙 B、运动过程中的摩擦
C、外界的干扰 D、误差的因素
5、与传感器有关的指标__________
A、灵敏度 B、响应特性
C、线性范围 D、稳定性和精确度
6、下列说法正确的是__________.
A、模/数转换为控制输出接口。 B、模/数转换为信息采集接口。
C、数/模转换为信息采集接口。 D、数/模转换为控制输出接口
7、机电一体化对机械系统的基本要求__________
A、高精度 B、快速响应
C、良好的稳定性 D、良好的可操作性
8、同步带中的带齿传递扭矩，要求有较高的__________
A、剪切强度 B、耐磨性
C、较高的强度 D、较小的伸长率
9、下列说法正确的是__________
A、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，则总转角误差较小
B、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，低速级的误差在总误差中占的比重很大
C、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，要提高传动精度，就应减少传动级数
D、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列要提高传动精度，使末级齿轮的传动比尽可能大
10、机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，所以在设计中要适当选择其参数，下列说法正确的是__________
A、当阻尼比ξ＝0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼。
B、当ξ≥ 1时，系统为临界阻尼或过阻尼系统。此时，过渡过程无震荡，但响应时间较长。
C、当0<ξ<1时，系统为欠阻尼系统， ξ愈小，其震荡愈剧烈，过渡过程越长。
D、当0<ξ<1时，系统为欠阻尼系统，ξ越大，则震荡越小，过渡过程越平稳，系统稳定性越好，但响应时间较长，系统灵敏度降低。三、简答题(每题10分，共40分)
简述光栅传感器的机械四细分技术。
对伺服系统有哪些基本的要求？它们之间有何关系？
3、说明动压轴承和静压轴承的工作原理，及它们的适用范围？
4、简述PID控制器参数对系统性能的影响。四、计算题：（共10分）
1、一台5相反应式步进电动机，采用5相10拍运行方式时，步距角为1.5°，若脉冲电源的频率为3000Hz，请问转速是多少？ 五、综合思考题（15分）
光
盘伺服控制系统是典型的光机电一体化控制系统，是光盘驱动器和CD /DVD播放器的重要组成部分。目前业界普遍采用单片机与伺服控制数字信号处理器配合实现的结构，已可单片化（将单片机和伺服控制数字信号处理器集成在一块芯片上）实现光盘伺服控制系统。不论是芯片组的形式，还是单片化的形式，都少不了以板级控制软件（也称为固件）实现控制系统。目前普遍采用的方案是利用运行于单片机的小型嵌入式操作系统实现光盘伺服系统。
下面介绍以Hitachi公司的H8S/2357F作为控制处理器，μC／OS-II作为嵌入式实时操作系统的光盘伺服控制系统的设计和实现。该设计可以实现CD-ROM、CD-R/RW和DVD的伺服功能，适用于光盘伺服控制系统，具有便于维护、易于扩展等优点，对于支持多格式光盘的驱动器和播放器的实现，具有重要的参考价值。
光盘伺服控制系统的硬件设计如图2所示。该设计采用自行研发的伺服数字信号处理器、Hitachi公司的H8S／2357F高性能16位微控制器、AKM公司的AK8566、TI公司的SSI3736等芯片实现CD－ROM、DVD和CD－R/RW的伺服功能。并在该系统中完成对自行研发的光盘伺服数字信号处理器设计的验证，为光盘伺服系统的产品化做好准备。
图2 光盘伺服控制系统的硬件设计
解答以下问题
光机电一体化系统和机电一体化系统之间有什么联系，其主要特点是什么？ （3分）
结合图2，请指出该系统中担负控制作用的芯片的名称。（3分）
指出图2中Flash的用途。（3分）
请指出本系统的执行元件。（3分）
5．AK8566最可能是一种什么器件（ ）（3分）
与光有关的器件
与磁有关的器件
与电有关的器件
与声有关的器件
转载注明
机电一体化技术 试卷（课程代码 252301）本试题一共五道大题，共6页，满分100分。考试时间90分钟。
注意：1、答案必须填写在答题纸上，题号不清或无题号的以零分计；
2、答题前，请在答题纸上准确、清楚地填写各项目；
3、学号、考点名称、考室号、姓名、身份证号、课程代码、课程名称、培养层次等，不写、乱写及模糊不清者，答题纸作废；
4、开卷考试，若有雷同以零分计。一、单选题（每题1分，共15分）
1．__________是机电一体化系统的核心。
A、 电子控制单元 B、 执行器
C、 动力源 D、 检测传感部分
2、机电一体化产品以__________为核心。
A、机械技术 B、计算机控制技术
C、传感器技术 D、系统总技术
3、传感器的正反行程中，输出—输入特性曲线不重合的程度称为__________。
A、线性度 B、灵敏度
C、迟滞 D、重复性
4、在机电一体化系统中，往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校准。在这种情况下应对传感器的__________有严格要求
A、重复性 B、灵敏性
C、稳定性 D、线性度
5、电磁场屏蔽主要用于__________。
A、防止元器件或电路间因分布电容耦合形成的干扰。
B、消除元器件或电路间因磁场寄生耦合产生的干扰。
C、防止高频屏蔽电磁场的干扰。
D、清除电流流经公共地线阻抗时产生噪声电压。
6、对于长时间工作或处于恶劣环境下工作的传感器，在选用时必须优先考虑其__________因素。
A、稳定性 B、线性度 C、灵敏度 D、迟滞
7、用某万用表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于__________。
A、系统误差? ? B、粗大误差? ? C、随机误差? ? D、动态误差
8、选用相应的传感器将物理量（温度、速度、压力、位置等）转换为电量，再经过__________进行整形、放大、匹配，变成微机可以接受的信号。
A、 信息采集接口 B、 人机接口
C、 控制输出接口 D、机电接口
9、交流伺服电机变频调速时，应同时调节__________。
A、磁极对数 B、转差率
C、电压 D、电流
10、同步带的主要参数是带齿的节距，由于__________在工作时长度不变，因此其中心线被规定为同步带的节线。
A、带背 B、承载绳
C、包布层 D、带齿
11、用于航空、航天的传动装置，按__________的原则来确定各级传动比就显得十分必要
A、重量最轻原则 B、转动惯量最小
C、转动惯量最大 D、输出轴转角误差最小原则
12、__________在低速运动时易产生爬行现象。
A、滑动摩擦导轨 B、滚动摩擦导轨
C、静压导轨 D、磁浮导轨
13、齿轮传动系统的总传动比按输出轴转角误差最小原则是为__________。
A、快速响应 B、结构紧凑
C、精度最高 D、最稳定
14、谐波齿轮传动中为了有利于柔轮的力平衡和防止轮齿干涉，若波发生器为两波，则刚轮和柔轮的齿数差应__________。
A、1 B、2
C、3 D、5
15、下列传动部分为线性__________传动。
A、带轮 B、连杆机构
C、凸轮机构 D、轴承二、多选题（每题2分，共20分）
1. 计算机技术包括__________
A、硬件和软件技术 B、网络与通信技术
C、数据库技术 D、检测传感技术
2． 电气化与机电一体化的区别__________
A、不考虑电气与机械的内在联系 B、机械和电气装置之间界限分明
C、电气化产品属于强电范畴 D、电气化产品属于弱电范畴
3. 机电一体化系统一般由__________、接口，机械本体组成。
A、执行机构 B、控制系统
C、传感器检测 D、动力与驱动
4. 产生迟滞现象的主要原因是__________
A、机械的间隙 B、运动过程中的摩擦
C、外界的干扰 D、误差的因素
5、与传感器有关的指标__________
A、灵敏度 B、响应特性
C、线性范围 D、稳定性和精确度
6、下列说法正确的是__________.
A、模/数转换为控制输出接口。 B、模/数转换为信息采集接口。
C、数/模转换为信息采集接口。 D、数/模转换为控制输出接口
7、机电一体化对机械系统的基本要求__________
A、高精度 B、快速响应
C、良好的稳定性 D、良好的可操作性
8、同步带中的带齿传递扭矩，要求有较高的__________
A、剪切强度 B、耐磨性
C、较高的强度 D、较小的伸长率
9、下列说法正确的是__________
A、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，则总转角误差较小
B、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，低速级的误差在总误差中占的比重很大
C、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列，要提高传动精度，就应减少传动级数
D、如果从输入端到输出端的各级传动比按“前小后大”原则排列要提高传动精度，使末级齿轮的传动比尽可能大
10、机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，所以在设计中要适当选择其参数，下列说法正确的是__________
A、当阻尼比ξ＝0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼。
B、当ξ≥ 1时，系统为临界阻尼或过阻尼系统。此时，过渡过程无震荡，但响应时间较长。
C、当0<ξ<1时，系统为欠阻尼系统， ξ愈小，其震荡愈剧烈，过渡过程越长。
D、当0<ξ<1时，系统为欠阻尼系统，ξ越大，则震荡越小，过渡过程越平稳，系统稳定性越好，但响应时间较长，系统灵敏度降低。三、简答题(每题10分，共40分)
简述光栅传感器的机械四细分技术。
对伺服系统有哪些基本的要求？它们之间有何关系？
3、说明动压轴承和静压轴承的工作原理，及它们的适用范围？
4、简述PID控制器参数对系统性能的影响。四、计算题：（共10分）
1、一台5相反应式步进电动机，采用5相10拍运行方式时，步距角为1.5°，若脉冲电源的频率为3000Hz，请问转速是多少？ 五、综合思考题（15分）
光
盘伺服控制系统是典型的光机电一体化控制系统，是光盘驱动器和CD /DVD播放器的重要组成部分。目前业界普遍采用单片机与伺服控制数字信号处理器配合实现的结构，已可单片化（将单片机和伺服控制数字信号处理器集成在一块芯片上）实现光盘伺服控制系统。不论是芯片组的形式，还是单片化的形式，都少不了以板级控制软件（也称为固件）实现控制系统。目前普遍采用的方案是利用运行于单片机的小型嵌入式操作系统实现光盘伺服系统。
下面介绍以Hitachi公司的H8S/2357F作为控制处理器，μC／OS-II作为嵌入式实时操作系统的光盘伺服控制系统的设计和实现。该设计可以实现CD-ROM、CD-R/RW和DVD的伺服功能，适用于光盘伺服控制系统，具有便于维护、易于扩展等优点，对于支持多格式光盘的驱动器和播放器的实现，具有重要的参考价值。
光盘伺服控制系统的硬件设计如图2所示。该设计采用自行研发的伺服数字信号处理器、Hitachi公司的H8S／2357F高性能16位微控制器、AKM公司的AK8566、TI公司的SSI3736等芯片实现CD－ROM、DVD和CD－R/RW的伺服功能。并在该系统中完成对自行研发的光盘伺服数字信号处理器设计的验证，为光盘伺服系统的产品化做好准备。
图2 光盘伺服控制系统的硬件设计
解答以下问题
光机电一体化系统和机电一体化系统之间有什么联系，其主要特点是什么？ （3分）
结合图2，请指出该系统中担负控制作用的芯片的名称。（3分）
指出图2中Flash的用途。（3分）
请指出本系统的执行元件。（3分）
5．AK8566最可能是一种什么器件（ ）（3分）
与光有关的器件
与磁有关的器件
与电有关的器件
与声有关的器件
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