机电一体化系统设计基础试题A答案
机电一体化系统设计A试题及参考答案
潍坊学院成人高等教育《机电一体化系统设计》试卷
一、填空题（本大题共1０小题，每空１分，共3０分）
１．工业三大要素是________、 ________和________。
２．机电一体化的三大效果是________、 ________和________。
３．滚珠丝杠副的结构类型可以从________、 ________和________进行区分。
４．齿轮传动部件是________、 ________和________的变换器。
５．对滚动导轨副的基本要求有________、 ________、________和________。
６．使用微型计算机对步进电动机进行控制有________和________两种形式。
７．单片机应用系统中，常使用________、 ________和________等作为显示器。
８．导轨变形一般有________、 ________和________三种变形。
９．常见的导轨截面形状有________、 ________、________和________四种。
１０．导轨常用材料有________、________、________和塑料等。
二、名词解释（本大题共５小题，每题4分，共20分）
11．导轨副
12．导向精度
13．稳定性
14．运动参数
15．公称直径
三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
16．机电一体化产品对传动机构的基本要求是什么？
17．机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现那些功能？
18．试述旋转支承的种类及基本要求。
19．简述步进电动机的特点及其种类。
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机电一体化系统设计基础试题A答案
机电一体化系统设计基础 试题A 答案一、填空题(每小题1分，共10分)1. 电源 液压源 气压源 3. 线性直流伺服放大器 脉宽调制放大器2. 固有频率 阻尼能力 4. 敏感元件 转换元件 基本转换电路二、判断题(每小题1分，共10分)1.×2.√3.√4.×5.×6.×7.√8.√9.√ 10.×三、选择题(每小题2分，共20分)1．B 2．B 3．A 4. D 5．D 6．C 7．A 8．B 9．C 10．D四、简答题(每小题3分，共12分)1．答：减小机械系统的传动误差可采用的结构措施有：适当提高零部件本身的精度；合理设计传动链，减小零部件制造、装配误差对传动精度的影响；采用消隙机构，以减小或消除回程误差。
2．答：机电一体化产品设计的工程路线（主要步骤）：拟定产品开发目标和技术规范；收集资料，市场分析，可行性分析和技术经济性分析；总体方案设计；总体方案的评审和评价；详细设计；详细设计方案的评审和评价；试制样机；样机实验，测试；技术评价与审定；小批量生产；试销；正常生产；销售。
3. 答：伺服系统的响应速度主要取决于系统的频率特性和系统的加速度。
（1）提高系统的固有频率，减小阻尼。
增加传动系统的刚度，减小折算的转动惯量，减小摩擦力均有利于提高系统的响应速度。
（2）提高驱动元件的驱动力可以提高系统的加速度，由此也可提高系统的响应速度。
4．答：步进电机的运动是由输入的电脉冲信号控制的，每当电机绕组接收一个脉冲，转子就转过一个相应的角度。
其角位移量与输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步。
因而，只要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的相序，即可得到所需转动的速度和方向。
五、分析题(6分)答： 对于开环步进电机位置控制系统，由于无检测装置，不对位置进行检测和反馈，因此齿轮减速器的传动误差（误差的高频分量）和回程误差（误差的低频分量）将直接影响工作台的输出精度。
机电一体化系统设计(054312)
一、单选题1.在机电一体化产品中，对一些少量的数值型参数的输入可以考虑使用（）A、控制开关B、BCD拨码盘C、行列式键盘D、鼠标答案： B2.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、工作台运动部件上答案： D3.( )是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
A、可靠性B、安全性C、保障性D、测试性答案： A4.以下那项属于机械系统的制造误差A、机构原理误差B、零件原理误差C、技术原理误差D、装配与调整误差答案： D5.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、低冲击振动答案： A6.在机电一体化产品中，对于一些简单的二值性的控制参数，可以考虑采用（）。
A、控制开关B、BCD拨码盘C、行列式键盘D、鼠标答案： A7.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、交流感应电机答案： B8.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、为零答案： B9.下列哪一项属于变异性设计A、没有参照样板的设计B、原理不变，改变结构C、局部更改，适应性变动D、适应于量的方面变更要求，方案功能结构不变答案： D10.机电一体化优化设计通常采用 ( ) 的方法。
A、单目标规划B、整体规划C、多目标规划D、详细规划答案： C11.哪一项是滚珠丝杠副的特点。
A、同步性好B、运动不具有可逆性C、无法消除间隙D、低速时爬行答案： A12.要使一个空间物体定位，需要适当配置几个约束加以限制（）A、3B、4C、6D、8答案： C13.机电一体化产品的设计注重（）A、安全系数设计B、功能设计C、机械设计D、电路设计答案： B14.机电一体化系统中解决功能模块间的信号匹配问题的是（）A、通信模块B、接口模块C、测量模块D、软件模块答案： B15.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（）。
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《机电一体化系统设计基础》形成性考核册学生姓名：陶奇学生学号： 1161101206761班级： 11春机械专业：机械制造与自动化机电一体化系统设计基础课程作业（一）一、填空题1．控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口电路组成。
2．机电一体化产品按用途可以划分为民用机电一体化、办公机电一体化和产业机电一体化产品。
3．机电一体化系统设计的质量管理主要体现在质量目标管理、实行可行性设计和进行设计质量评审三个方面。
4．市场预测主要包括定期预测和定量预测方法。
5．机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性和快速响应性等方面的要求。
6．在多级传动中，为了减小传动误差，传动比的分配应遵守前小后大原则。
7．当负载折算到电机轴上的惯量等于转子惯量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。
8．机械传动系统中，影响系统传动精度的误差可分为传动误差和回程误差两种。
二、简答题1．机电一体化系统中，传感测试部分的作用是什么？机电一体化系统中传感测试部分的作用是对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，变为可识别的信号，传输到信息处理单元，经分析处理后产生控制信息。
2．简述机电一体化产品设计的工程路线（主要步骤）机电一体化产品设计的工程路线（主要步骤）：拟定产品开发目标和技术规范；收集资料，市场分析，可行性分析和技术经济性分析；总体方案设计；总体方案的评审和评价；详细设计；详细设计方案的评审和评价；试制样机；样机实验，测试；技术评价与审定；小批量生产；试销；正常生产；销售。
3．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度？机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。
4．影响机电一体化系统传动机构动力学特性的主要因素有哪些？影响系统传动机构动力学特性的主要因素有系统的负载变化；传动系统的惯性；传动系统的固有频率；传动系统中的摩擦与润滑。
电大机电一体化系统设计试题答案汇总（完整版）（NXPowerLite）
机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。
10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版)
机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。
4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。
9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。
10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。
机电一体化系统设计试题及答案
《机电一体化技术》试卷(一)考试方法：闭卷考试时间１２０分钟共２页第1页——————————————————————————————————————一、名词解释(每小题2分，共10分)1. 测量2.灵敏度3. 压电效应4. 动态误差5. 传感器二、填空题（每小题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：_内旋换和外循环2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括___ _______，__________，__________ ，__________。
3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用____ _______________________________。
4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。
5. 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 ______________________ ，使它们同步协调到达目标点。
6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。
8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。
9. 复合控制器必定具有__________________________________。
10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）1. 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. 产大B. 减小C. 不变D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是( )A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统C. 弹簧—阻尼系统D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( )A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用( )A. 单片机B. 2051C. PLCD. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分。
《机电一体化系统设计》试卷答案
XX大学XX学院XXXX-XXXX学年第X学期《机电一体化系统设计》试卷班级学号姓名一、填空题：（每空1分，共20分）1、机电一体化是机械与电子技术有机结合的产物。
2、开发性设计是在既没有参考样板又没有具体设计方案的情形下，根据抽象原理，按照系统性能要求进行的设计。
3、滚珠丝杠副的传动效率高达0.90~0.95，为滑动丝杠副的3~4倍。
4、启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的失动量。
5、对步进电动机进给系统中齿轮传动装置进行传动比分配的原则是最小负载惯量原则。
6、据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为22i 。
7、在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的步距角有关。
8、滚珠丝杠副可以将直线运动转变为为旋转运动。
9、计算齿轮传动系统时非随机载荷的采用峰值综合法法。
10、数字式传感器检测系统的传感器输出信号为增量码信号。
11、当传感器的输出信号是电参数形式时，需要采用基本转换电路，将其转换成电量形式。
12、采样信号变成连续信号必须经过D/A转换器和保持器才能完成。
二、选择题：（将答案填入表格，每题1.5分，共30分）A.Mechanics一致B.Electronics一致C.Mechatronics一致D.Electric-Machine一致2、变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下（C）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象设计原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象设计原理进行局部更改的设计3、柔性化是在生产对象变更需要改变传动机构的动作规律时，（A）A.无须改变硬件只改变软件就可以 B.无须改变软件只改变硬件就可以C.既要改变硬件又要改变软件才行 D.既不改变硬件又不改变软件4、滚动直线导轨副的承载能力是平面滚道形式的（B）A.23倍B.13倍C.4倍D.33倍5、齿轮传动的总等效惯量随传动级数(A)A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变6、在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC（B）A.越小其硬度系数就越小B.越大其硬度系数就越小C.越大其硬度系数就越大D.大小与其硬度系数无关7、偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变（B）A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙 B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙 D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙8、滚动摩擦系数几乎与运动速度无关，其动摩擦力与静摩擦力之差（B）A.极大B.极小C.为零D.为无穷大9、齿轮传动机构采取消隙措施，可以消除齿侧间隙及其造成的（B）A.换向误差B.换向死区C.换向冲击D.换向阻力10、滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有（D）A.单圆弧型面和抛物线型面B.双圆弧型面和椭圆弧型面C.抛物线型面和椭圆弧型面D.单圆弧型面和双圆弧型面11、导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力（B）A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等12、滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时，其接触角随轴向负荷（B）A.增大而减小B.增大而增大C.减小而增大D.减小而减小13、为了提高齿轮传动系统度精度，并使机构紧凑，各级传动比（B）A.应按“前大后小”次序分配 B.应按“前小后大”次序分配C.必须相等D.应与伺服系统匹配14、频率调制是让一个高频载波信号的频率随（A）A.调制信号而变化的过程B.调幅信号而变化的过程C.载波信号而变化的过程D.调频信号而变化的过程15、滤波器的截止频率是指滤波器的幅频特性值等于（B）A.K2所对应的频率B.2K所对应的频率C.2K所对应的频率D.K2所对应的频率16、调频波的解调可以先将调频波变换成（C）A.调幅波后进行幅值检波B.调频波后进行幅值检波C.调频调幅波后进行幅值检波D.调相调幅波后进行幅值检波17、共模抑制比就是（D）A.共模增益与差模增益之比B.闭环增益与开环增益之比C.开环增益与闭环增益之比D.差模增益与共模增益之比18、滤波器的带宽是指滤波器两（B）A.固有频率之间的频率范围B.截止频率之间的频率范围C.谐振频率之间的频率范围D.穿越频率之间的频率范围19、为保证闭环数字控制系统的稳定性（A）A.1－Φ（z）的零点必须包含G（z）的所有不稳定零点B.1－Φ（z）的极点必须包含G（z）的所有不稳定零点C.Φ（z）的零点必须包含G（z）的所有不稳定零点D.Φ（z）的极点必须包含G（z）的所有不稳定零点20、控制系统极点在z平面单位圆外时，对应的暂态响应是（B）A.衰减或振荡衰减的B.发散或振荡发散的C.不变或等幅振荡的D.衰减或等幅振荡的三、简答题：（共20分）1、简述机电一体化的概念。
机电一体化系统设计试卷14_有答案
机电一体化系统设计试卷14_有答案第一篇：机电一体化系统设计试卷14_有答案机电一体化专业《机电一体化系统设计》期末试卷 A卷开卷 120分钟一、名称解释题（每题6分，共24分）1、什么是机电一体化？答：机电一体化乃是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术并将机械装置与电子设备以及相关软件有机结合而构成系统的总称。
机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术。
2、写出CDM5010-3-P3代表的含义？答：CDM5010-3-P3表示外循环插管式、双螺母垫片预紧、导珠管埋入式的滚珠丝杆副，公称直径为50mm，基本导程为10mm，螺纹旋向为右旋，负荷钢球圈数为3圈，定位滚珠丝杆副，精度等级为3级。
3、屏蔽答：利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来而割断或消弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。
4、步进电动机答：步进电动机是一种将脉冲信号转换成角位移的执行元件。
二、填空题（每空1分，共26分）1、构成机电一体化系统的要素：计算机、传感器、机械装置、能源和执行装置。
2、与一般机械系统比较，机电一体化机械系统的要求：定位精度要高、响应速度要快和稳定性高。
3、同步带传动的主要失效形式有：承载绳疲劳拉断、打滑、跳齿和磨损。
4、机电一体化系统（产品）设计大致可分为开发性设计、适应性设计和变参数设计。
5、步进电动机按其工作原理分：主要有磁电式和反应式两大类。
6、从干扰源把干扰能量递送到干扰对象有传导和辐射两种方式。
7、滚珠丝杠副代号为G14008左-2-P4其中G代表内循环固定式公称直径为 140。
8、衡量可靠性高低的数量指标有概率指标和寿命指标。
它们一般都是时间的函数。
9、在伺服系统中，通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应速度。
10、摩擦对伺服系统的影响主要有：引起动态滞后、降低系统的响应速度、导致系统误差和低速爬行。
2020年7月电大本科《机电一体化系统设计基础》期末考试试题及答案
2020年7月电大本科《机电一体化系统设计基础》期末考试试题及答案说明：试卷号：1118课程代码：00707适用专业及学历层次：机械设计制造及自动化；本科考试：形考（纸考、比例30%）；终考：（纸考、比例70%）一、单选题1．以下产品不属于机电一体化产品的是(D)。
A．工业机器人 B．打印机C．空调 D．计算机2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法(A)。
A．增大系统刚度 B．增大系统转动惯量C．增大系统的驱动力矩 D．减小系统的摩擦阻力3．下列哪项指标是传感器的动特性？(D)A．量程 B．线性度C．灵敏度 D．幅频特性4．在开环控制系统中，常用(B)做驱动元件。
A．直流伺服电动机 B．步进电动机C．同步交流伺服电动机 D．异步交流伺服电动机5．采用脉宽调制(PWM)进行直流电动机调速驱动时，通过改变(A)来改变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。
A．脉冲的宽度 B．脉冲的频率C．脉冲的正负 D．其他参数6．PID控制算法中，积分调节器的主要作用是(A)。
A．消除静差 B．加快响应C．减小振荡 D．提高稳定性7．不进行参数的变换与调整，即输入与输出的直接连接的接口是(C)。
A．机械接口 B．被动接口C．零接口 D．物理接口8．HRGP-1A工业机器人中的旋转变压器属于系统中的(B)。
A．能源部分 B．测试传感部分C．控制器 D．执行机构二、判断题9．机电一体化系统是以机械装置为主体，微电子技术为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
(对)10.现代系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。
(对)11．在进行机电一体化机械系统设计时，应减少齿轮传动机构的摩擦，减少转动惯量，提高传动效率等措施，从而提高机电一体化系统的响应速度。
(对)12.双螺母消除滚珠丝杆轴向间隙的机构结构紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。
(错)13.选择传感器时，如果测量目的是定性分析，则选用重复度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，就需选用精度等级能满足要求的传感器。
最新国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》期末试题标准题库及答案(试卷号：1118)
最新国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》期末试题标准题库及答案（试卷号：1118）考试说明：本人汇总了历年来该科的试题及答案，形成了一个完整的标准考试题库，对考生的复习和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。
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《机电一体化系统设计基础》题库一一、单选题（每小题3分，共24分）1．以下产品属于机电一体化产品的是( )。
A．游标卡尺B．移动电话C．全自动洗衣机D．非指针式电子表2．影响机电一体化系统中传动机构动力学特性的因素不包含下列哪项？( )A. 负载B．系统惯性C．传动比D．固有频率3．下列哪个不是传感器的动态特性？( )A. 幅频特性B．临界频率C．相频特性D．分辨率4．在传感器的使用中，模拟式传感器与计算机进行接口必须用的器件为( )。
A. A/D转换器B．D/A转换器C．缓冲器D．隔离器5．闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的( )。
A. 回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度B．传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度C．回程误差和传动误差都不会影响输出精度D．回程误差和传动误差都会影响输出精度6．以下可实现交流伺服电动机调速的方法是( )。
A．改变供电电压的大小B．改变电动机的供电频率C．改变三相电压的相位差D．改变电动机转子绕组匝数7．以下( )不属于系统功能结构图的基本结构形式。
A．串联结构B．平行结构C．星形结构D．环形结构8．HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的( )。
A．能源部分B．测试传感部分C．驱动部分D．执行机构二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分）9．机电一体化是以数学和物理学为主的多门学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
机电一体化设计基础复习题及答案
复习题一、是非判断1、机电产品结构方案设计时遵循传动链最短原则的好处是使传动精度高，而传动性能稳定性降低。
（×）2、莫尔条纹具有使栅距的节距误差平均化的特点。
（√）3、滚珠丝杠传动的特点是传动效率高、运动具有可逆性、传动精度高、磨损小，使用寿命长、不能自锁。
（×）4、采用光电耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。
（√）5、动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为行扫描。
（×）6、分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。
8位数的分辨率为1/256，10位数的分辨率为1/1024。
（√）7、在机电产品中若有检测元件，则该产品的控制系统一定是闭环的。
（×）8、无源滤波器常采用LC谐振电路或RC网络作为滤波器件。
（√）9、机电产品转动惯量大可使机械负载变大，灵敏度下降，但是不影响机械系统的响应速度。
（×）10、执行机构运动循环图可以表明各机构间的配合协调关系。
（√）11、机电产品结构设计是从：定量到定性，具体到抽象，粗略到精细的过程结构设计满足的目标：保证功能、提高性能、降低成本。
（×）12、双频激光干涉仪是同一激光器发出的光分成幅值不同的两束光产生干涉。
得到的是按幅值变化的交流调频信号，信噪比高，可实现高分辨率测量。
（×）13、滚珠丝杠传动中，当丝杠改变转动方向时，间隙会使运动产生空程，从而影响机构的传动精度。
（√）14、采用光电耦合器可以将前向通道、后向通道以及其他相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。
（√）15、键码识别就是判断闭合键的代码，通常有2种方法，一种是静态检测法——称为编码键盘；另一种是动态检测法——成为非编码键盘。
（×）16、选用D/A芯片时位数愈多精度愈高，其转换的时间愈长。
《机电一体化系统设计基础》作业 参考答案
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案形成性考核作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。
（×）2. 系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。
（√）3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。
（√）4．自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。
（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。
（×）6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。
（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。
（×）8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。
（×）9．进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。
（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。
（√）11．采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。
（√）×12．采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。
（√）×二、单选题1．以下产品属于机电一体化产品的是（C ）。
A．游标卡尺 B．电话C．全自动洗衣机 D．非指针式电子表2．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（A ）。
秋《机电一体化系统设计基础》形成性考核作业答案
《机电一体化系统设计基础》形成性考核作业参考答案形成性考核作业1参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．×2．√3．√4．×5．×6．× 7．×8．×9．×10．√11．×12．× 二、单选题1．C2．A3．B4．A ，A5．D6．B7．A8．D 三、简答题1．完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？答：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统五部分相互协调，共同完成所规定的目的功能。
通过接口及相应软件有机结合在一起，构成内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。
2．简述机电一体化系统中的接口的作用。
机电一体系统是机械、电子和信息等性能各异的技术融为一体的综合系统，其构成要素和子系统之间的接口极其重要。
从系统外部看，输入/输出是系统与人、环境或其他系统之间的接口；从系统内部看，机电一体化系统是通过许多接口将各组成要素的输入/输出联系成一体的系统。
3．机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，但是设计中要适当选择其参数，而不是越小越好。
为什么？阻尼比公式:02mK B =ξ,由公式可知阻比除了与机械系统的粘性阻尼系数B 有关外，还与系统刚度K 0和质量m 有关。
因此，在机械结构设计时，应当通过对刚度、质量和摩擦系数等参数的合理匹配，得到机械系统阻尼比ξ的适当取值，以保证系统的良好动态特性。
4．简述机械系统的刚度对系统动态特性的影响。
机械系统的刚度对系统的主要影响表现为以下几方面：（1）失动量系统刚度越大，因静摩擦力的作用所产生的传动部件的弹性变形越小，系统的失动量也越小；（2）固有频率机械系统刚度越大，固有频率越高，可远离控制系统或驱动系统的频带宽度，从而避免产生共振；（3）稳定性刚度对开环伺服系统的稳定性没有影响，而对闭环伺服系统的稳定性有很大影响，提高刚度可增加闭环系统的稳定性。
《机电一体化系统设计》_A-专科 期末考试试题及参考答案
《机电一体化系统设计》复习题_A
一、名词解释
1机电一体化
2伺服控制
3闭环控制系统
4逆变器
5 SPWM
6单片机
7 I/O接口
8 I/O通道
9 串行通信
10直接存储器存取（DMA）
二、判断题：
1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
（）
2 滚珠丝杆不能自锁。
（）
3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
（）
4 异步通信是以字符为传输信息单位。
（）
5 同步通信常用于并行通信。
（）
6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
（）
7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误
（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（）
（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（）
（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（）（4）温度误差是影响传动精度的因素（）
三、单项选择题
1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（）决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度
B 脉冲的数量
C 脉冲的相位
D 脉冲的占空比
2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（）。
A.1<s<2
B.0<s 1
C.-1<s<1
D.-1<s<0
1。
《机电一体化系统设计》试卷及答案
《机电一体化系统设计》一、填空题（每空1分，共20分）1. 机电一体化可靠性是指，系统（产品）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
2.机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称3. 工业三大要素指物质、能量、信息。
4. 机电一体化系统传动机构的作用传递转矩和转速。
5. 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求：精密化，高速化，小型、轻量化。
6. 轴系部件设计的基本要求有：①旋转精度②刚度③抗震性④热变形⑤轴上零件的布置二、判断题（每题2分，共10分）1.机电一体化系统的接口功能有一种是变换、调整，另一种是输入/输出。
(√)2.谐波齿轮传动的波发生器相当于行星轮系的转臂，柔轮相当于行星轮，刚轮则相当于中心轮。
（√）3.比例-积分（PI）调节克服了单纯比例环节有调节误差的缺点又避免了积分环节响应慢的弱点，既能改善系统的稳定性能能，又能改善其动态性能。
（√）4.组合法它是将结合法制成的专用或通用功能部件（子系统）、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化系统（产品），故称组合法。
（√）5.机电互补法又称取代法。
该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品（系统）中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足。
√三、解释（每题3分，共9分）1． MCS一般将配有系统软件、外围设备、系统总线接口的微型计算机系统2． CPU微处理机简称 CPU，它是一个大规模集成电路器件或超大规模集成电路器件，器件中有数据有数据通道、多个寄存器、控制逻辑和运算逻辑部件，有的器件还含有时钟电路，为器件工作提供定时信号。
3．MC微型计算机简称MC。
它是以微处理机为中心，加上只读存储器，随机存取存储器，输入|输出接口电路、系统总线及其他支持逻辑电路组成的计算机。
四、简答题（每题6分，共36分）1．机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么答: 1 惯量小、动力大 2 体积小、重量轻3 便于维修、安装4 易于微机控制2．直流伺服电机控制方式的基本形式是什么答: 直流伺服电机为直流供电，为调节电动机的转速和方向，需要对其直流电压的大小和方向进行控制。
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机电一体化系统设计基础 试题A 答案
一、填空题(每小题1分，共10分)
1. 电源 液压源 气压源 3. 线性直流伺服放大器 脉宽调制放大器
2. 固有频率 阻尼能力 4. 敏感元件 转换元件 基本转换电路
二、判断题(每小题1分，共10分)
1.×
2.√
3.√
4.×
5.×
6.×
7.√
8.√
9.√ 10.×
三、选择题(每小题2分，共20分)
1．B 2．B 3．A 4. D 5．D 6．C 7．A 8．B 9．C 10．D
四、简答题(每小题3分，共12分)
1．答：减小机械系统的传动误差可采用的结构措施有：适当提高零部件本身的精
度；合理设计传动链，减小零部件制造、装配误差对传动精度的影响；
采用消隙机构，以减小或消除回程误差。
2．答：机电一体化产品设计的工程路线（主要步骤）：拟定产品开发目标和技术
规范；收集资料，市场分析，可行性分析和技术经济性分析；总体方案设
计；总体方案的评审和评价；详细设计；详细设计方案的评审和评价；试
制样机；样机实验，测试；技术评价与审定；小批量生产；试销；正常生
产；销售。
3. 答：伺服系统的响应速度主要取决于系统的频率特性和系统的加速度。
（1）提高系统的固有频率，减小阻尼。
增加传动系统的刚度，减小折算的
转动惯量，减小摩擦力均有利于提高系统的响应速度。
（2）提高驱动元件的驱动力可以提高系统的加速度，由此也可提高系统的
响应速度。
4．答：步进电机的运动是由输入的电脉冲信号控制的，每当电机绕组接收一个脉
冲，转子就转过一个相应的角度。
其角位移量与输入脉冲的个数严格成正
比，在时间上与输入脉冲同步。
因而，只要控制输入脉冲的数量、频率和
电机绕组的相序，即可得到所需转动的速度和方向。
五、分析题(6分)
答： 对于开环步进电机位置控制系统，由于无检测装置，不对位置进行检测和
反馈，因此齿轮减速器的传动误差（误差的高频分量）和回程误差（误差
的低频分量）将直接影响工作台的输出精度。
六、计算题(12分)
解：（1）折算到电机轴上的负载力矩
摩擦负载力 F f ＝mgf ＝50×10×0.1＝50N
外负载力 F w ＝1000N
电机上的负载力矩为
Nm
F F t i T f W s m 191.07
.01)501000(2104511)(213=⋅+⋅⨯⋅=⋅+⋅⋅=-πη
π （2）电机轴的转速
min /3000/50004
.004.05r s r t v i n s ==⨯=⋅= （3）电机所需功率
()LP LP m n T P 5.2~5.1=
取系数为2，则
W 120502191.0222=⨯⨯⨯⨯=⋅=ππn T P m
七、综合题(10分)
解：
1．驱动特点：
方案a
结构简单、易实现。
绳的位移范围很大。
但绳在滚筒方向会产生横向位移，需要
采用制动器或者止逆型减速器才能防止绳对电机的反向驱动。
方案b
结构较简单，成本与方案a 相当。
但绳的位移范围要受到丝杠长度的限制，普通丝
杠具有止逆功能，无需增加制动器即可防上绳对电机的反向驱动。
无横向位移。
2．方案ｂ的测量方法如图所示
(1)电机轴安装编码器间接测量绳的位移；
(2)滑台安装直线传感器直接测量绳的位移。