机电一体化系统设计应用题及计算题.由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“机电一体化计算题”。
1.、关键字：【2|4.07】 分数分配：【50|50】
2、某直流电机电枢电阻Ra=50Ω，做电动机使用时电枢加110V电压，空载电枢电流0.1A，空载转速3000r／min。(励磁保持额定状态)
(1)电机空载损耗功率为多少?
(2)电机的反电动势系数为多少?
(3)若电机做发电机用，转速保持2000r／rain，外接300 负载电阻，则其电枢电流为多少? 正确答案：
（1）空载损耗功率=Ua*I0=110V*0.1A=11W（2）反对电动势E=Ua-IaRa=110-0.1*50=105V 反电动势系数Ke=E/n=105/3000=0.035v/r/min(3)
U0=Ke*n=0.035*2000=70V
电枢电流Ia=U0/(R+Ra)=70/(300+50)=0.2A
关键字：【11W|0.035|0.2】 分数分配：【40|30|30】
3、xy平面内由(1，－1)点以v=2的恒速运动到(9，1)点，设采样周期为0.01s，试求出两点直线插补的递推计算式。
关键字：【412|8/412|2/412】 分数分配：【40|30|30】
4、关键字：【59|6|9】 分数分配：【40|40|20】
5、关键字：【100|3000|100】 分数分配：【40|40|20】
6、考虑x-y平面上的直线运动路径，源点坐标为(1，1)，终点坐标为(13，11)，两轴速度限制：vxmax=vymax=±6，加速度限制：axmax=aymax=±2，试设计三次多项式样条函数点位控制指令。
关键字：【6|5/6*x+1/6】 分数分配：【50|50】
7、一台直流伺服电动机，保持额定电压为120V，电枢电阻200Ω，在额定负载转矩下运行时，电机转速为1000r/min，电枢电流为0.1A，求电机的理想空载转速是多少。该电机在额定电压下启动，启动电流是多少？
正确答案：
UN=120V，Ra=200Ω，IN=0.1A n=（UN-Ra* IN）/Ke=1000（r/min）
计算得Ke=0.1 n0= UN/Ke=120/0.1=1200（r/min）启动电流Id= UN Ra=0.6（A）
关键字：【1000|0.6】 分数分配：【50|50】
8、一台他励直流电动机．额定电压为440V，额定电流为76.2A，额定转速为1050r/min，电枢绕组电阻为O．393，试计算电动机的堵转转矩Tb为多少(N*m)?
关键字：【3.72|4171.6】 分数分配：【50|50】
9、采用数字微分分析法产生某常速度分布情况的控制指令信号方案。位置寄存器P和 速度寄存器V的字长为l6位带符号小数．V中的二进制小数为***时钟频率为10000Hz．P寄俘器的初始内容为0，试求：
(1)P寄存器产生第一个溢出脉冲时所需的加法次数。
(2)完成588647次加法所输出的脉冲数。
关键字：【197|3000】 分数分配：【50|50】
10、某他励直流电动机，电枢电阻为0.4Ω，额定电压为220V，额定电流为40A，额定转速为1000r/min，负载转矩为恒转矩负载，大小为额定转矩的一半，求此时电动机在额定电压下的转速和电枢电流的大小。
正确答案：【 】 关键字：【20|1039】 分数分配：【50|50】
11、考虑x-y平面上的直线运动路径，源点坐标为（0，0），终点坐标为（12，10），两轴速度限制分别为Vxmax=±6，Vymax=±8，加速度限制分别为axmax=±2，aymax=±3。试设计三次多项式样条函数点位控制指令。
关键字：【12|10|6】 分数分配：【20|20|60】
12、关键字：【6|6|3|3】 分数分配：【25|25|25|25】
13、试设计一个典型的二阶低通滤波器的电路原理图
关键字：【运算放大器|R1】 分数分配：【50|50】
14、三相交流感应电动机，电源频率50Hz,空载转速为980r/min。
（1）该电动机为几极，空载转差率是多少？
（2）若最大转矩（Tmax）时对应的转差率为0.1，则该电动机稳定运行的转速范围是多少？（3）最大转矩时，转子绕组电势频率为多少？
正确答案:（1）该电动机的磁极对数为3，即6极
空载s=0.2（2）稳定运行的转速范围：900r/min~980r/min（3）最大转矩时转子绕组的电势频率发f2=Sf=0.1*50=5HZ
关键字：【6|900|980|5】 分数分配：【25|25|25|25】
15、有一采用三相三拍驱动方式的步进电机，其转子有160个齿，经一对齿轮减速（Z1=30,Z2=50）带动导程为8mm的滚珠丝杠驱动工作台移动。工作台的最大移动速度Ｖmax＝1.5m/min。试问：电机的步距角、脉冲当量、最大工作频率各为多少？
关键字：【0.75|0.01|2500】 分数分配：【30|40|30】
1、某伺服系统结构如题22图所示，已知：Kp=60V／rad，Kf=O.24V·s／rad，Ra=3Ω，Kn=2.5×10V／V，Kt=7.1N·m／A 求：(1)系统增益kV：
(2)伺服刚度KR。
-1正确答案：【(1)系统增益kV =Kp/Kf=60/0.24=250(S)
5(2)伺服刚度KR=(Kp*Kn*Kt)/Ra=60*2.5*105*7.1/3=3.55*10(NM/rad)】 关键字：【250|3.55】 分数分配：【50|50】
2、一直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 ＝360r/min，如图所示。求：（1）柔轮从动时的传动比i。（2）刚轮固定时的柔轮转速n1 正确答案：【
（1）i=-Z1/（Z2-Z1）=-200/(202-200)=-100
(2)n1=nH/i=-360/100=-3.6r/min 】
关键字：【-100|-3.6】 分数分配：【50|50】
3、采用2000条刻线的增量编码器测电动机转速的方法如图所示。已知时钟脉冲为 8MHz,在lO个编码器脉冲问隔的时间里计数器共计200000个时钟脉冲，试求电动机转速n。
6正确答案：【 时间测量值T=200000/8*10=0.025s n=60N2/N*T=10*60/2000*0.025=12r/min 】
关键字：【0.025|12】 分数分配：【50|50】
4、三相变磁阻式步进电动机，转子40个齿。要求：
(1)计算双拍制的步距角。
(2)若单拍制的最大转距为2N·m，计算单双拍制时的启动转矩。
正确答案：【 步距角=360/(m*Zr*C)=360/(3*40*1)=3（度）启动转矩=Tsm*COS（180/mc）=1.732(Nm).】
关键字：【3|1.732】 分数分配：【50|50】
5、增量式编码器与12cm直径的跟踪轮一起使用，编码器为5000线，是确定每个脉冲的位移，以及为了测量7m距离所需计数器的位数。
正确答案：【 每个脉冲的位移=（3.14*12）/5000=0.007536 cm/脉冲 测量7m（即700cm）所需脉冲数=700/0.007536=92887.43 取整为92888 92888大于2的16次方（用计算器，或记住2的15次方是32768，），小于2的17次方，因此所需计数器的位数为17位。】 关键字：【92888|17】 分数分配：【70|30】
6、用步进电动机控制工作台的运动，（1）设步距角1.8度，细分系数5，丝杠镙距2mm，进给速度v=120mm/min，求进给频率f。
（2）设8253芯片工作在方波发生器方式（方式3），GATE=1，CLK=2MHz，求时间常数寄存器的初值k。
正确答案：【（1）进给速度v=120mm/min=2mm/s 细分后的步距角=1.8/5 编码器旋转一周的脉冲数N=360/(1.8/5)=1000 丝杠导程p=2mm 脉冲当量=p/N=2/1000 mm/脉冲 v=f*p/N=2f/1000=2 f=1kHz（2）k=2000000/1000=2000 时间常数寄存器的初值k为2000 】
关键字：【1000|2000】 分数分配：【50|50】
7、已知双波传动谐波齿轮减速器中，柔轮齿数ZR=200，刚轮齿数ZG=202，波发生器转速nH=1500r／min。试求：(1)刚轮固定时柔轮的转速nR=?
(2)柔轮固定时刚轮的转速nG=?
正确答案：【(1)nR=nH*(ZR-ZG)/ZR=1500*(200-202)/200=-15r/min(2)nG=nH*(ZG-ZR)/ZG=1500*(202-200)/202=14.85r/min 】
关键字：【15|14.85】 分数分配：【50|50】
8、某五相步进电动机转子有36个齿，采用二相三相运行方式。
试计算：(1)步距角θs为多少?
(2)若要电动机以200 r／min的速度旋转，输入脉冲频率f为多少?
(3)若要电动机旋转1周半，其输入脉冲数为多少?
正确答案：【(1)步距角=360/(m*Zr*C)=360/(5*36*2)=1(度)；（2）输入脉冲频率f=(n*m*Zr*C)/60=(200*5*36*2)/60=1200(HZ)(3)输入脉冲数=(360/1)*1.5=540 】
关键字：【1|1200|540】 分数分配：【40|30|30】
9、一直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，如图所示。求：（1）刚轮从动时的传动比i。（2）柔轮固定时的刚轮转速n2。正确答案：【
(1)i=ZG/(ZG-ZR)=202/(202-200)=101(2)n2=nH/i=600/101=5.94r/min 】
关键字：【101|5.94】
分数分配：【50|50】
10、一直双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200，刚轮齿数Z2=202，柔轮的转速nH ＝100r/min，如图所示。求：（1）刚轮从动时的传动比i。（2）波发生器固定时的刚轮转速n2。
正确答案：【
(1)i=Z2/Z1=202/200=1.01(2)n2=nR/i=100/1.01=99r/min 】
关键字：【1.01|99】 分数分配：【50|50】
11、若某一光栅的条纹密度为100条/mm，现利用光栅莫尔条纹的放大作用，把莫尔条纹的宽度调成10mm，求光栅条纹间的夹角。正确答案：【 P=1/100=0.01 Θ=P/W=0.01/10=0.001(rad)
】
关键字：【0.01|0.001】 分数分配：【50|50】
12、用每转3000条刻线的增量方法，采用图示的测量方法，在0.1s的采样周期内测得的编码器脉冲数为1000，求转速n。
正确答案：【 n=60N1/(N*Δt)=60*1000/(3000*0.1)=200r/min】 关键字：【200】 分数分配：【100】
13、对于下图所示的加速度计，具有下列参数： m=0.016kg，k=300N/m，Xmax=±0.24cm，求：（1）可以测量的最大加速度；（2）系统频率。
2正确答案：【
(1)a=kx/m=0.24*300/0.016=45m/s(2)ωn=sqt(k/m)=137rad/s
】
关键字：【45|137】 分数分配：【50|50】
14、某三相感应电动机空载转速1485r/min，电源频率50Hz，额定转差率0.04。（P145）（1）该电机的极数为多少？额定转速为多少？
（2）额定运行状态下，定子、转子绕组电势频率各为多少？（3）电机空载时转子绕组电势频率较额定状态时变化如何？
正确答案：【
（1）p=60f/n=60*50/1485=2.极数为4 ne=(1-Se)*n0=(1-0.04)*1500=1440r/min(2)定子绕组电势频率f1为50HZ、转子绕组电势频率f2=f*Se=50*0.04=2HZ(3)电机空载时转子绕组电势频率较额定状态时小。
】
关键字：【1440|2|小】 分数分配：【40|40|20】
15、一台他励直流电动机，额定电压为220V，额定电流为116A，额定转速为1500r/min，电枢绕
组电阻为0.174Ω，试计算理想空载转速为多少？ 正确答案：【
Ke=(Ua-iaRa)/n=(220-116*0.174)/1500=0.133 n0=Ua/Ke=220/0.133=1654r/min 】
关键字：【0.133|1654】 分数分配：【50|50】
16、某线性位移测量仪，被测量位移由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。
正确答案：【 ke=(2.5-3.5)/(5.0-4.5)=-2v/mm】
关键字：【2】 分数分配：【100】
17、某测速发电机的电动势系数为0.08v（r.min-1）,角速度为125rad/s，试求该测速发电机的输出电压。
正确答案：【U0=Ke*n=0.08*60*125/(2*3.14)=95.54V 】
关键字：【95.54】 分数分配：【100】
18、某光电编码器作为系统的位置反馈，若系统中丝杠的螺距为4mm，光电编码器的分辨率为600脉冲/r，参考输入脉冲为1800脉冲/s,试求该工作台的线速度。正确答案：【 v=(1800/600)*4=12mm/S】
关键字：【12】 分数分配：【100】
19、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? 正确答案：【
(1)f=n*mZr*C/60=60*3*80*2/60=240HZ(2)f=n*mZr*C/60=100*1*80*160=133HZ 】
关键字：【240|133】 分数分配：【50|50】
20、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?
正确答案：【
(1)p=60f/n0=60*50/1450=2,该电动机为4极,空载转差率,S=(n0-n)/n0=(1500-1450)/1500=0.03(2)堵转时定子绕组电势频率为50Hz,转子绕组电势频率为50Hz(3)空载时定子绕组电势频率为50Hz,转子绕组电势频率为Sf=0.03*50=1.5.】
关键字：【4|0.03|50|1.5】 分数分配：【25|25|25|25】
