5、谐波齿轮传动有何特点？基本组成有哪些部件？
传动比大（50-500）；
接触齿30-40%：承载能力大，精度高（比齿轮高1级）； 同轴性好；可实现向密闭空间传递运动及动力 传动平稳（无冲击）； 传动效率高（65-90%）；
结构简单，体积重量小；体积和重量均减少1/3左右或更多 成本高。
基本组成部件包括刚轮、柔轮和波发生器。 6、什么是低速爬行？造成的原因是什么？
所谓―爬行‖，指系统在低速运行时时停时转，速度时高时低甚至为零的现象，这种速度脉动现象又称为低速―抖动‖现象。爬行一般出现在某个临界转速以下，在此速度下摩擦特性表现为严重非线性变化区间，而在高速运行时并不出现。机械系统在低速运行时，速度跟踪存在―死区‖现象，是由于零点附近非线性摩擦的存在，导致系统运行不稳定。
这是因为当负载处于相对静止状态时，摩擦力为静摩擦力F，其最大值发生在运动开始前的一瞬间；当运动一开始，静摩擦力即消失，此时摩擦力立即下降为动摩擦力Ff，动摩擦力是接触面对运动物体的阻力，大小为一常数；随着运动速度的增加，摩擦力成线性增加，此时摩擦力为粘滞摩擦力FV。由此可见，只有物体运动后的粘滞摩擦才是线性的，而当物体静止时和刚开始运动时，其摩擦是非线性的。
设计机械系统时，应尽量减少静摩擦和降低动、静摩擦之差值，提高传动系统的刚度，以提高系统的精度、稳定性和快速响应性。
7、机电一体化机械传动系统设计的特点？
机电一体化系统中机械传动系统的设计就是面向机电伺服系统的伺服机械传动系统设计。根据机电有机结合的原则，机电一体化系统中采用了调速范围大、可无级调速的控制电机，从而节省了大量用于进行变速和换向的齿轮、轴承和轴类零件，减少了产生误差的环节，提高了传动效率，因此使机械传动设计也得到了简化，其机械传动方式也由传统的串联或串并联方式演变为并联的传动方式，即每一个机械运动都由单独的控制电机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成，各个运动之间的传动关系则由计算机来统一协调和控制，如并联机器人、并联机床等，极大地简化了机械结构，提高了产品的刚度重量比及精度。因此，机电一体化机械传动系统具有传动链短，转动惯量小，线性传递，无间隙传递等设计特点。
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第四章伺服系统设计
判断
A．对 B.错
1、电气伺服驱动装置包括直流伺服和交流伺服 。
2、步进电动机一定要与控制脉冲联系起来才能运行，否则无法工作。 3、步进电动机的优点之一就是误差不会累积。 4、电液比例阀是用比例电磁铁来代替手动调节。
5.液压马达为得到合适的运动速度和负载能力，一般要使用较大传动比的减速器，传动机构的尺寸较大。
6、对于步进电机来讲，只要控制输入脉冲的频率和顺序，即可获得所需转角转速和转动方向。 7.交流电动机只能采用调频法调速。
8、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，也决定了运动控制系统的脉冲当量。 9、系统的阻尼比小则系统的响应快,所以系统的阻尼比越小越好。
10.液压伺服的缺点是效率低,保养麻烦,漏油污染环境，运动形式少，成本高，有附加装置。 11.直流伺服电动机的空载转速n0与堵转矩Tb之比的绝对值越小，则电机特性越软。
12、PWM系统的直流电源为不受控的整流输出，因此功率因数较低。
13、PWM调制频率高，电机负载成感性对电流脉动有平滑作用，波形系数接近1。
14、步进电机采用细分驱动的优点有减小步距角；使电机运转平稳；提高精度；降低成本。B 15、直流无刷电动机工作时是根据永磁转子的位置传感器对定子电枢绕组进行电子换向。A 16、对于有差系统，无论采用多么精密的元器件，也总是存在稳态误差的。 17、在SPWM变频调速系统中，通常载波是正弦波，而调制波是等腰三角波。
18、伺服控制系统的比较元件是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得控制系统动作的偏差信号的环节。
答案：BAAAB ABABB BBABA ABA 部分正确注释：
17、在SPWM变频调速系统中，通常载波是等腰三角波，而调制波是正弦波。
单选
1、全闭环系统的优点是（）。
A精度高 B系统简单 C成本较低 D调试简单
2、数控机床若要求高速快进与单步点动，则伺服系统的调速范围应（）。 A很窄 B很宽 C较窄 D为零 3、全闭环数控机床上位置传感元件是装在（）。 A电机轴端 B减速齿轮轴端 C滚珠丝杆轴端 D工作台运动部件上 4、在机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制的三个主要要求是（）。 A传动精度、稳定性、快速响应性 B传动精度、稳定性、低噪声
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C传动精度、高可靠性、小型轻量化 D传动精度、高可靠性、低冲击振动 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、通过安装在丝杆轴端的编码器获得的工作台的位置进行定位，该系统属于（）。 A开环伺服系统 B闭环伺服系统 C半开环伺服系统 D半闭环伺服系统
7、机床的调速方法很多，其中最有利于实现自动化，并可简化机械结构的方法是（）。 A机械方法 B电气方法 C液压方法 D气动方法 8、数控机床若要求单步点动，则伺服系统速度要求（）。 A速度高 B精度高 C速度低 D精度低 9、 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 10、步进电机是通过（ ）决定转角位移的一种伺服电动机。 A脉冲幅值 B脉冲数量 C脉冲的相位 D脉冲的占空比
11、如果三相步进电动机绕组为U、V、W，其通电顺序为UV→VW→WU→UV，则这种分配方式为（）。 A三相三拍 B三相四拍 C三相六拍 D双三拍 12、步进电动机转速与脉冲电源的关系是（）。 A与电源脉冲频率成正比 B与电源脉冲数成正比
C与电源脉冲宽度成正比 D与电源脉冲幅值成正比 13、步进电机一般用于（ ）控制系统中。 A开环 B闭环 C半闭环 D前馈
14、某步进电机转子有40个齿，当采用三相六拍运行时，步距角是（）。 A 1.5° B 3° C 0.75° D 6°
15、某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相双三拍运行时步距角为（）。 A 1.5° B 0.75° C 6° D 3°
16、下列操作中，可以使直流伺服电动机的理想空载转速升高的是（）。 A增大电枢电阻 B减小电枢电压 C增大电枢电压 D减小电枢电阻 17、直流伺服电机通常可以近似为一阶惯性环节，其过渡过程的快慢主要取决于（）。 A机电时间常数 B机械系统时间常数 C电磁时间常数 D阻尼系数 18、与直流伺服电机的机械特性硬度无关的是（）。 A电枢电压 B电枢电阻 C反电动势系数 D转矩系数 19、下列电动机中，没有绕组和磁极的电动机是（）。 A直流电动机 B超声波电动机 C永磁同步电动机 D交流电动机 20、下列几种电动机中，不属于固定磁阻电动机的是（）。 A直流电机 B步进电机 C永磁同步电机 D交流感应电机 21、当励磁恒定不变时，直流电动机的电磁转矩与电枢电流之间的关系是（）。 A正比关系 B反比关系 C平方比关系 D平方反比关系 22、直流伺服电机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为（）。 A转速特性 B调节特性 C工作特性 D机械特性 23、在直流电机速度控制中改变电枢供电电压U属于( )调速。 A恒功率 B变功率 C恒转矩 D变转矩 24、直流电动机电枢绕组的阻值小说明电机（）。 A特性硬 B始动电压低 C特性软 D启动电流大 25、如忽略电机电磁时间常数, 电压为输入量，转角为输出量时，直流伺服电机数学模型是（）。
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A比例环节 B一阶系统 C二阶系统 D积分环节 26、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 27、感应式交流伺服电机的定子绕组通入三相交流电后，产生的磁场是（）。 A脉动磁场 B静止磁场 C旋转磁场 D无磁场 28、感应电动机的调速方法应采用（）。
A．调相法调速 B．电枢电压调速 C．调频调速 D．激磁电流调速 答案：ABDAB DBCCB DAAAD CAABB ABCAC CCC
问答题
1. 某交流感应电动机，正常工作时实际转速1350r/min，电源频率50Hz，其转差率是多少？
交流感应电机的空载转速n0?60f/p，p—磁极数： p=2时，n0=1500r/min；实际电机都是在空载转速附近工作。因而空载转速n0?1500r/min。 转差率S?n0?n1500?1350??0.1 n015002、已知某工作台采用步进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=5，2/4相步进电机的步进角为1.8°，半步细分驱动时的工作台位移的脉冲当量为多少？
?p根据脉冲当量公式：??360i
p丝杠导程，a为步距角，δ脉冲当量，半步细分步距角为0.9o δ=0.9×4/360/5=0.002mm
3、感应电动机可采用什么调速方法？
可采用调频调速。因为，根据公式U=4.44fNBS ，电磁元件的参数N、B、S是不变的，当频率f变化时，电压U随之变化，从而可实现调速。
4、对电机进行闭环控制中，适合采用跟踪型PWM控制的物理量是什么？跟踪型PWM有何特点？
采用PWM驱动系统的具有如下特点：频率高响应快，电流脉动小，电源的功率因数高，动态硬度好。
在电机驱动控制的物理量电压和电流中，只有电流量适合采用跟踪型PWM控制，这是因为电机属于感性负载，电流因线圈感抗的原因变化率受到抑制可以用于跟踪控制。
跟踪型PWM特点：硬件电路简单；实时控制，响应快；不用载波；采用闭环控制；高次谐波相对较多；
5、半闭环伺服结构的有什么特点？
全闭环伺服结构位置传感元件是装在末端效应器（执行机构）上；全闭环系统精度高，但系统复杂，成本高，调试困难。
半闭环结构位置传感元件是装在电机轴端；性能界于开环和闭环控制系统之间，系统简单，能够获得较满意的精度，稳定性好，成本较低，检测、维修较为方便。
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6、电液比例阀是怎样实现调节的？
利用比例电磁铁代替手动，调节压力，流量，方向；相对于伺服阀：动态性能低，功耗小，价格低，死区大，滞环大。
7、液压调节系统有哪些？
压力调节(比例阀)，流量调节(伺服阀)，方向调节
8、开环控制系统中，多采用什么类型驱动电机？有什么特点？ 开环控制系统中，多采用步进电机作为伺服电机。接受数字脉冲，输出角度与输入脉冲个数成比例，无积累误差，控制准确。系统简单，调试容易。缺点是：适用于控制精度不高，转速较低的场合。 9、液压伺服有何特点？
特点：元件体小,重量轻，单位功率密度大,惯量小,运动形式多样，特别是直线运动，中大功率 缺点：效率低,保养麻烦,漏油污染环境，成本高，有附加装置。
10、计算题(15分)如图所示电机驱动系统，已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1＝800N，最大加速度为8m／s2，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝5mm，齿轮减速比为i=6，总效率为?=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。
负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成 （1）外负载力Fl＝800N
（2）惯性载力Fm＝ma＝50×8＝400N 电机的驱动力矩为
1t1Tm???(Fl?Fm)?i2??
10.0051???(800?400)??0.52N62?0.3
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