国家开放大学电大机电一体化系统设计基础题库及答案
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
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。
国家开放大学电大《机电一体化系统》机考试题及答案
国家开放大学电大《机电一体化系统》机考试题及答案盗传必究一、判断题1.转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
F2.在机电一体化系统中，通过增大执行装置的固有频率可有效提高系统的稳定性。
F3.滚珠丝杆机构不能自锁。
F4.传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。
F5.旋转变压器和光电编码盘不能测试角位移。
F6.SPWM是脉冲宽度调制的缩写。
F7.直流伺服电机在一定的电磁转矩T（或负载转矩）下的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律，称为直流电机的调节特性。
F8.在机电一体化系统驱动装置中，反馈通道上环节的误差与输入通道上环节的误差对系统输出精度的影响是不同的。
F9. I/O接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
F10. 平面关节式机器人可以看成关节坐标式机器人的特例，它有轴线相互平行的肩关节和肘关节。
F11.驱动装置由驱动器、减速器和内部检测元件等组成，用来为操作机各运动部件提供动力和运动。
F12.FML是表示柔性制造单元。
F13.FMS具有优化的调度管理功能，无须过多的人工介入，能做到无人加工。
F14.非接触式测量不仅避免了接触测量中需要对测头半径加以补偿所带来的麻烦，而且可以对各类表面进行高速三维扫描。
F二、单选题1.机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。
正确答案：执行机构2.用作能量变换的执行元件，它控制机械执行机构运行，主要可分为电气式、液压式和（）等。
正确答案：气动式3.如果三相步进电动机绕组为U、V、W，其通电顺序为U®V®W®U，则这种分配方式为（）。
正确答案：三相三拍4.要求机器人在复杂的非结构化环境中具有识别环境和自主决策能力，即要具有人的某些智能行为，这种方式称为（）正确答案：“自主控制”方式5.对于只进行二维平面作业的工业机器人只需要几个自由度（）正确答案：三个6.SCARA机构的机器人属于一种（）正确答案：平面关节型工业机器人7.柔性系统中实现产品质量检查功能的是（）正确答案：加工与检测单元8.光固化成型又称为光敏液相固化法、立体光刻等，是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
【国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2025期末试题及答案(试卷号：1118)】
【国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2025期末试题及答案（试卷号：1118）】国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2025期末试题及答案（试卷号：1118）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。
()10.机电一体化机械系统中齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中传动死区还可能使系统以1～5倍的频率产生低频振荡。
()11．机电一体化系统中机械部件产生振动时，系统中阻尼越大，最大振幅越小，且衰减越快，适当的阻尼可以提高系统的稳定性。
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2023-2024期末试题及答案(试卷代号：1118)
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2023-2024期末试题及答案（试卷代号：1118）2021年7月一、单选题（每小题3分，共24分）io以下不属于机电一体化系统主要功能的是（）。
A.控制功能B.检测功能C.计算功能D.动力功能2.为了提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应该（）oA.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.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm,当经四倍细分后记数脉冲为400时，光栅位移是（）mm。
A.1B.2C.3D.44.以下不能实现交流异步伺服电动机调速的方法是（）。
A.改变电动机的转差率B.改变供电电压的大小C.改变电动机的供电频率D.改变电动机定子极对数5.在机电一体化系统设计开发过程中，需要根据系统功能要求编写（），具有实时性、针对性、灵活性和通用性。
A.平台软件B.开发软件C.系统软件D.应用软件6.机电一体化产品设计的第一道工序和概念设计的出发点是（）。
A.结构分析B.功能分析C.工艺分析D.流程分析7.含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（）oA.零接口B.被动接口C.主动接口D.智能接口8.HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的（）。
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X,每题3分，共30分）9.机电一体化产品具有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。
（J）10.产品的零部件和装配精度高，系统的精度一定就高o（X）11 .采用虚拟样机代替物理样机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，提高而向客户与市场需求能力。
（X）12.传感器的敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
（"）13.迟滞是传感器的一种静态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。
精编国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2022期末试题及答案(试卷号：1118)
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2022期末试题及答案（试卷号：1118）_国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2022期末试题及答案（试卷号：1118）一、单选题（每小题3分，共24分）1．以下产品不属于机电一体化产品的是( )。
A．机器人B．移动电话 C．数控机床D．复印机2．消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取( )调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙。
A．偏心套B．轴向垫片 C．薄片错齿D．轴向压簧错齿3．同步带在规定的张紧力下带的纵截面上相邻两齿对称中心线的直线距离称为( )。
A．带周距B．带节距 C．公称长度D．节圆长度4．幅频特性和相频特性是模拟式传感器的( )。
A.静态特性指标B．动态特性指标 C．输入特性参数D．输出特性参数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．机电一体化产品跳出了机电产品的单一技术和单一功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。
( )10. -个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、动力系统、检测传感系统及执行机构，各要素和环节之间通过接口相联系。
( )11．执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。
( )12.滚珠丝杆副的导程是指丝杠相对于螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移。
( )13.传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。
( )14．步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件，每当一个脉冲信号施加子电机的控制绕组时，其转轴就转过一个固定的角度。
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2024期末试题及答案(试卷号：1118)
GJ开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2024期末试题及答案（试卷号：1118）GJ开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2024期末试题及答案〔试卷号：1118〕一、单项选择题〔每题3分，共24分〕1．以下产品不属于机电一体化产品的是( )。
．工业机器人B．打印机C．空调D．计算机2．在同步带的基准节圆柱面上，带轮的节距与带的节距的关系为( )。
．大于B．小于C．等于D．不确定3．以下哪项指标是传感器的动特性？( ) ．量程B．线性度C．灵敏度D．幅频特性4．在开环操纵系统中，常用( )做驱动元件。
．直流伺服电动机B．步进电动机C．同步沟通伺服电动机D．异步沟通伺服电动机5．接受脉宽调制(PWM)进行直流电动机调速驱动时，通过转变( )来转变电枢回路的平均电压，从而实现直流电动机的平滑调速。
.脉冲的宽度B．脉冲的频率C．脉冲的正负D．其他参数6．PID操纵算法中，积分调整器的主要作用是( )。
．消除静差B．加快响应C．减小振荡D．提高稳定性7．HRGP-1工业机器人中的旋转变压器属于系统中的( )。
.能源部分B．测试传感部分C．操纵器D．执行机构8．由单XXCNC机床或加工中心与工业机器人组成，实现单工序加工的可变加工单元称为( )。
．FMF B．FMS C．FML D．FMC 二、推断题〔正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分〕9．机电一体化是一个新兴的交叉学科，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，机电一体化产品具有智能化、人性化等特征。
( ) 10.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
( ) 11.削减齿轮传动机构的摩擦，削减转动惯量，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。
( ) 12.选择滚珠丝杆副的过程中，当系统的加工精度要求较高时，导程就大一点；加工精度较低时，导程就选小一些。
( ) 13.选择传感器时，假如测量目的是定性分析的，选用重复度高的传感器即可，不宜选用肯定量值精度高的；假如是为了定量分析，就需选用精度等级能满足要求的传感器。
2022年电大机电一体化系统设计基础试题
机电一体化系统设计基础试题1一、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分）1．一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、动力系统、检测传感系统及执行部件，各要素和环节之间通过接口相联系。
（）2．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。
（）3．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。
（）4．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。
（）5．传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
（）6．脉冲分配器的作用是使电动机绕组的通电顺序按一定规律变化。
（）7．气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。
（）8．全物理仿真与计算机仿真相比较，在时间、费用和方便性上都具有明显的优点，是一种经济、快捷与实用的仿真方法。
（）9．现场总线系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接，打破了传统控制系统的结构形式。
（）10．绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析、重构、再创造的设计。
（）二、单选题（每小题4分，共24分）1．机电一体化技术是以（）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
A．自动化B．微电子C．机械D．软件2．导程L0=8mm的丝杠的总质量为6kg，标称直径为40mm，则其转动惯量为（）kg·mm2。
A．1200 B．480C．120 D．48 3．某机电一体化系统需要消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取（）调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙。
A．偏心套B．轴向垫片C．薄片错齿D．轴向压簧错齿4．下列哪项指标是传感器的动态特性？（）。
A．量程B．线性度C．灵敏度D．幅频特性5．在开环控制系统中,常用（ ）做驱动元件。
2023年秋国开《机电一体化系统设计基础》形考作业1-3和专题报告参考答案
形考一一、判断题1.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。
（√）2.机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。
（√）3.机电一体化系统的主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。
（×）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.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
（√）6.产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。
（×）7.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。
（×）8.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。
（×）9.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。
（×）10.选择滚珠丝杠副的过程中，当系统的加工精度要求较高时，导程就大一点；加工精度较低时，导程就选小一些。
（×）11.滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。
（√）12.传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量。
（√）13.数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2021期末试题及答案(试卷号：1118)
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2021期末试题及答案（试卷号：1118）国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2021期末试题及答案（试卷号：1118）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．为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法( )。
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．光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，当经四倍细分后脉冲记数为400时，光栅位移是( )mm。
A．1 B．2 C．3D．44．以下不能实现交流异步伺服电动机调速的方法是( )。
A．改变电动机的转差率B．改变供电电压的大小C．改变电动机的供电频率D．改变电动机定子极对数5．计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写( )，具有实时性、针对性、灵活性和通用性。
A．实时软 B．开发软C．系统软D．应用软6．机电一体化产品设计的第一道工序和概念设计的出发点是( )。
A．结构分析B．功能分析C．工艺分析D．流程分析7．含有微处理器，可进行程序编制或适应条变化的接口是( )。
A.零接口 B．被动接口C．主动接口D．智能接口8．HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的( )。
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．机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有“智能化”的特征是机电一体化产品与普通机械产品在功能上的本质差别。
()10.机电一体化系统的机械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。
( )11.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。
2020年电大《机电一体化系统设计基础》期末考试题库及答案
2020年电大《机电一体化系统设计基础》期末考试题库及答案一．单选题1.机电一体化技术是以( C)部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
A. 自动化B.微电子 C 机械 D.软件2. 导程Lo = 8 mm 的丝杠的总质量为6kg ，标称直径为4 0 mm ，则其转动惯量为(A )kg. mm2A.1200B.480 c. 120 D.483. 某机电一体化系统需要消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取(D)调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙。
A.偏心套B. 轴向垫片 c. 薄片错齿 D. 轴向压簧错齿4. 下列哪项指标是传感器的动态特性? (D )。
A. 量程B.线性度 c.灵敏度D. 幅频特性5. 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6. HRGP-1A 喷漆机器人中的旋转变压器属于系统中的(B )。
A. 能游、部分B.传感部分C. 控制器D.执行机构7.机械系统的刚度对系统的动态特性主要影响表现为(B )等方面。
A. 固有频率、响应速度、惯量B. 固有频率、失动量、稳定性C. 摩擦特性、响应速度、稳定性D.摩擦特性、失动量、惯量8. 多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按(C )设计的传动链。
A. 最小等效转动惯量原则B. 输出轴的转角误差最小原则c.重量最轻原则(小功率装置) D.重量最轻原则(大功率装置)9. 幅频特性和相频特性是模拟式传感器的(B )。
A.静态特性指标B.动态特性指标C.输人特性参数D.输出特性参数10. 半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(D)。
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11. 步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的(B )来实现的。
最新国家开放大学电大《机电一体化系统设计基础》期末题库及答案
最新国家开放大学电大《机电一体化系统设计基础》期末题库及答案考试说明：本人针对该科精心汇总了历年题库及答案，形成一个完整的题库，并且每年都在更新。
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《机电一体化系统设计基础》题库及答案一一、单选题（每小题3分，共24分）1．以下产品不属于机电一体化产品的是( )。
A．机器人 B．移动电话C．数控机床 D．复印机2．滚珠丝杆的滚珠在整个循环过程中始终与丝杠表面保持接触为( )。
A．插管式 B．端盖式C．内循环式 D．外循环式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．计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写( )，具有实时性、针对性、灵活性和通用性。
A．平台软件 B．开发软件C．系统软件 D．应用软件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．并联结构C．环形结构 D．星形结构8．HRGP-1A喷漆机器人中的乎部属于系统中的( )。
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．机电一体化是一个新兴的交叉学科，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，机电一体化产品具有智能化、人性化等特征。
国家开放大学《机电一体化系统设计基础》章节测试参考答案
国家开放大学《机电一体化系统设计基础》章节测试参考答案1机电一体化导论一、单选题1.以下产品属于机电一体化产品的是（）。
A.游标卡尺B.电话C.全自动洗衣机D.非指针式电子表2.以下产品不属于机电一体化产品的是（）。
A.工业机器人B.电子计算机C.空调D.复印机二、判断题3.自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。
（√）4.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。
（×）5.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。
（√）6.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。
（√）7.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。
（√）三、问答题8.完善的机电一体化系统的主要组成部分有哪些？答：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件、信息处理及控制系统五部分相互协调，共同完成所定的目的功能。
9.传统机械、电子产品与机电一体化产品的主要区别是什么？答：传统的机电产品机械与电子系统相对独立，可以分别工作。
机电一体化产品是机械系统和微电子系统的有机结合，从而赋予其新的功能和性能的一种新产品，产品功能是由所有功能单元共同作用的结果。
2机电一体化机械技术一、单选题1.为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（）。
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2.导程L0=8mm的丝杠的总质量为6kg，标称直径为40mm，则其转动惯量为（）kg·mm2。
A.1200B.480C.120D.483.传动系统的固有频率对传动精度有影响，（）固有频率可减小系统的传动误差，（）系统刚度可提高固有频率。
机电一体化系统设计基础试题-202007国家开放大学电大2020年春季学期期末统一考试试题与答案
１９．完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？ ２０．选择传感器时需要考虑哪些因素？
翌电一体化系统仿真”模型主要有哪几”？分别应用于系统设计的哪个阶段？
得分｝评卷人 四、计算题（１０分）
２２．经济型数控车床的进给系统，通常是采用步进电动机驱动滚珠丝杠、 台作直线往复运动。所选三相六拍步进电动机的转子有 ８。齿，所选丝
（２）存储器用来存储数据和程序，包括随机存储器（ＲＡＭ）和只读存储器（ＲＯＭ）分别用二Ｊ几 存储系统程序和用户程序。（３分）
（３）输人／输出（１／０）单元是ＣＰＵ与现场１／０设备或其它外部设备之间的连接部件。 （３分）
１４．步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件，每当一个脉冲信 号施加于电机的控制绕组时，其转轴就转过一个固定的角度。（）
１５．永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于 定位驱动。（）
１６．自动控制是在人类参与的情况下，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。（）
１ ． Ｄ
２ ． Ａ
３ ． Ｄ
４ ． Ｂ
５ ． Ａ
６ ． Ａ
７ ． Ｃ
８ ． Ｂ
二、判断题（正确的打丫，错误的打又，每题３分，共３０分）
９．丫
１０．丫
ｎ．丫
１２ ． Ｘ
１４．丫
１ ５．丫
１６．又
１７．又
三、简答题（每小题８分，共２４分）
１３．丫 １８ ． ｘ
１９．完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？
Ｄ．物理接口
８ ． ＨＲＧＰ一ＩＡ工业机器人中的旋转变压器属于系部分
Ｃ．控制器
Ｄ．执行机构
得分评卷人
二、判断题（正确的打丫，错误的打Ｘ，每题３分，共３０分）
国开电大机电一体化系统设计基础计分作业1-3参考答案
错
【答案】：对
9.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
错
【答案】：对
10.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。（）
对
错
【答案】：错
11.导程L0=8mm的丝杠的总质量为6kg，标称直径为40mm，则其转动惯量为（）kg·mm2。
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1.系统的静摩擦阻尼越大，使系统的回程误差增大，定位精度降低。（）
对
错
【答案】：对
2.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。（）
对
错
【答案】：错
3.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。（）
窗体顶端
窗体底端
解：当两端转向相同时，两端外齿轮相对于内齿轮转过1个齿时，相对移动的轴向距离为（
）。（1分）
窗体顶端
窗体底端
一端的外齿轮相对于另一端的外齿轮转过4个齿时，试求两个螺母之产生的相对轴向位移为（
）μm。（1分）
A．1.2 B．2.4 C．3.6 D．4.8
【答案】：C；D
21.
设有一大功率电动机驱动的二级齿轮传动减速传动系统如图所示，假设齿轮箱的传动效率为100%，齿轮箱的传动比i=3.2，已知齿轮采用相同材料，宽度b相同，各齿轮的模数m=3，主动齿轮的齿数z1=20、z3=25传动比和齿轮2、齿轮4的齿数。（提示：齿轮的质量为 ）
国家开放大学(机电一体化系统设计基础)
国家开放大学(机电一体化系统设计基础)[判断题]1、按输出轴的转角误差最小原则，减速链传动中，从输入端到输出端的各级传动比应按“前大后小”分配。
参考答案：错[判断题]2、按最小等效转动惯量原则设计时，各级传动比的分配应为前小后大。
参考答案：对[判断题]3、闭环伺服系统中工作台的位置信号仅能通过电机上的传感器或是安装在丝杠轴端的编码器检测得到。
参考答案：错[判断题]4、步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。
参考答案：错[判断题]5、产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。
参考答案：错[判断题]6、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。
参考答案：错[判断题]7、齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中，传动死区会使系统产生低频振荡。
参考答案：对[判断题]8、重复性是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。
参考答案：对[判断题]9、迟滞是传感器的一种动态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。
参考答案：错[判断题]10、迟滞是传感器静态特性指标之一，反映传感器输入量按同一方向做全量程连续多次变动时，输出输入特性曲线的不一致性。
参考答案：错[判断题]11、采用消隙机构，可以减小或消除回程误差，减小机械系统的传动误差。
参考答案：对[判断题]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。
参考答案：错[判断题]13、传动轴在单向回转时回程误差对传动精度没有影响。
参考答案：错[判断题]14、传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量、转速和尺寸参数。
参考答案：错[判断题]15、传动机构的转动惯量取决于机构中传动件的质量和转速。
参考答案：错[判断题]16、传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
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（一）填空题★机电一体化系统常用的能源有电源、气压源和液压源。
★市场预测的方法主要有定期预测和定量预测。
★机电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手机质量评审★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组成。
★在多级传动中，为了减小传动误差，传动比的分配应遵守先小后大原则。
★机电系统中，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。
★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★对于线性控制系统，若要求在达到高精度的同时减小定位时间，则必须提高系统的固有频率。
提高固有频率和阻尼可以提高闭环系统的稳定性。
★液压系统的伺服控制元件主要有电液伺服阀和电液比例阀★典型开关量I/O模板的I/O电气接口的主要功能有滤波、电平变换、光电隔离和功率驱动。
★计算机的指令进行D/A转换后，需经过信号调理环节才能驱动执行机构。
★传感器由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
★传感器的静态特性参数主要有灵敏度、线性度、迟滞和重复精度。
★传感器输入特性的主要参数是输入阻抗或静态刚度。
★执行机构，选择较大传动比可使系统的相对阻尼系数增大，有利系统稳定。
★机电产品设计类型可分为开发性设计、适应性设计、变参数设计三类。
★当负载折算到电机轴上的惯量等于转子质量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。
★步进电机的最大动态转矩小于最大静转矩，并随着脉冲频率的升高而降低。
（二）选择题★开放式体系结构中的VLSI是指（超大规模集成电路）★以下移动电话不属于机电一体化产品。
★数控机床需要进行抗干扰设计。
★幅频特性和相频特性（或频率响应函数）是传感器动态特性指标★丝杠螺母机构在闭环外，所以它回程误差和传动误差都影响输出精度★闭环控制，齿轮减速器在前向通道，它回程误差不影响输出精度，但传动误差影响★步进电机转动后，其输出转矩所工作频率增高而下降★采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动是，通过改变脉冲宽度来改变电枢贿赂的平均电压而实现机的平滑调速。
★数控机床进给系统的伺服电机属于设备的驱动部分。
★分离活塞式油缸属于系统中的驱动部分★在工业机器人的设计中传感器的选择及精度分析是理论分析阶段要进行★为提高机话接卸传动系统的固有频率，应增大系统刚度。
★机械系统的刚度对系统的主要影响表现为固有频率、精度、稳定性。
★多齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按输出轴的转角误差最小原则设计的传动链★前大后小的分配原则适用于重量最轻原则（大功率装置）★频矩特性表示步进电机最大动态转矩与脉冲频率的关系★永磁式直流伺服电机又称为力矩电机★STD总线的A/D 转换接口模板中，出A/D转换器及STD总线接口逻辑外，还应有多路开关与采样保持器（三）简答题★机电相关技术有哪些机械技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感器测试技术和伺服驱动技术。
★试述机电一体化产品的定义和分类方法。
答：机电一体化产品是新型机械与微电子器件，特别是与微处理器、微型计算机相接合而开发的新一代电子化机械产品。
按用途可分为信息机电一体化产品、产业机电一体化产品和家庭用机电一体化产品。
★机电一体化系统的基础结构要素有哪些？喷漆机器人的电液伺服系统和手臂手腕分别属于其中的那个结构要素？数控系统、主传动系统答：要素有机械本体，能源，测试传感部分，执行机构，驱动部分，控制及信息处理单元等6项。
电液伺服系统属驱动部分，手臂腕、主传动系统属执行机构的一部分，数控系统属控制及信息处理单元。
★简述数控机床中计算机数控装置的组成和功能。
答：由专用计算机、输入输出接口以及机床控制器等部分组成。
功能：根据输入的数据和程序，完成数据运算、逻辑判断、输入输出控制等功能★机电系统中，对控制及信息处理单元的基本要求是？信息处理速度和可靠性，增强抗干扰能力，完善系统自诊断功能，实现信息处理智能化和小型化，轻量，标准化等。
★机电产品对机械传动系统有哪些要求精度、稳定性、快速响应性、还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声、高可靠性。
★机电系统中，测试传感部分的作用是什么？答：对系统运行中所需要的本身和外部环境的各种参数及状态进行检测，传输到信息处理单元，经分析处理后产生控制信息。
★影响机电一体化系统传动机构动力学特征的主要因素有那些？答：主要因素有负载变化；传动系统的惯性；传动系统固有频率；传动系统中的摩擦与润滑。
★why采用机电可提高系统精度？答机电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引起的误差大大减少，同时采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干烧因素造成的误差，从而提高精度。
★为减少机械系统的传动误差，可采用那些结构措施？答：适当提高零部件本身的精度；合理设计传动链，减少零部件制造、装配误差对传动精度的影响；采用消隙机构，以减少或消除回程误差。
★什么是步进电机的步距角？他是由那些参数确定的？答：步进电机在每输入一个电脉冲信号，转子所转过的角度为步距角。
由步进电机的相数、电机转子的齿数和电机的通电方式决定。
★步进电机是如何实现速度控制的。
答：步进电机的运动由输入的电脉冲信号控制，电机绕组每接收一个脉冲，转子就转过一个响应的角度，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。
因而只需要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的相序，即可控制转动的速度和方向。
★简述开关量输入模板的基本组成。
答：由外部开关设备、输入信号调理电路、输入缓冲器、输入端口译码、（STD总线）。
★简述开关量输出模板的基本组成。
答：STD总线信号、输出端口译码控制、输出数据所存、输出信号调整电路、负载。
★工业PC机和个人计算机的主要差别是什么？答：大母版改为功能插板，具有丰富的过程输入输出功能；具有良好的实时性，能够对生产过程工况变化实时监控；抗干扰电源，密封机箱，具有良好的环境适应性；具有丰富的应用软件。
★齿轮传动中齿侧间隙对系统有何影响，如何消除圆柱直齿轮的齿侧间隙？答：齿轮的啮合间隙会造成传动死区，若死区在闭环系统中，则可能造成系统不稳定，使系统内高以1~5倍间隙角产生的低频振荡。
为降低制造成本，多采用各种调整齿侧间隙的方法来消除或减少啮合间隙，常法有偏心套调整法、轴向垫片法、双片薄齿轮错齿法等。
★机电系统仿真的模型主要有哪几种？分别应用于系统设计的那个阶段。
答：仿真模型有物理模型、数学模型和描述模型。
当仿真模型为物理模型时，为全物理仿真，系统研制阶段；是数学模型时，称为数学仿真，分析设计阶段。
用已研制出来的系统中的实际部件或子系统替代部分数学模型所构成的为半物理仿真，部件及子系统研制阶段。
★仿真再设计中起到的作用是什么？在工程的设计和规划时需要对工程的合理性、经济型等品质加以评价；在系统实际运行前，要对工程的实施结果加以预测，一边选择正确、高效的运行策略或提前消除设计中的缺陷，最大限度的提高实际系统的运行水平。
采用仿真技术可以省时省力省钱的达到上述目的。
★什么是PID调节器？三部分在系统中起什么作用。
答：按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器，将偏差的比例、积分、微分通过现行组合构成控制量，简称为P（比例）I（积分）D（微分）调节器，是连续系统中技术成熟，应用最为广泛的一种调节器。
aPID调节器中比例调节起纠正偏差的作用，其反应迅速；b积分调节能消除静差，改善系统静态特性；c微分调节有利于减少超调，加快系统的过渡过程。
★直流电机伺服系统中脉宽调制放大器的基本工作原理。
答：脉冲调制放大器是直流伺服电机常用的晶体管驱动电路。
利用大功率晶体管的开关作用，将直流电源电压换成一定频率的方波电压，施加于直流电机的电枢，通过对方波脉冲宽度的控制，改变电枢的平均电压，是电机的转速得到调节。
★永磁式直流伺服电机的主要特点：可以不经过减速机构直接驱动负载，由输入的电压信号直接调节负载的转速；在以位置控制方式的伺服系统中，电机可工作于堵转状态。
★交流伺服电机有哪些类型？交流伺服驱动的主要特点？答：分为永磁式交流同步电机和笼型异步电机两类。
特点：1调速范围大；2适合大、中功率伺服系统；3运行平稳，转速不受负载变化的影响；4输出转矩交大而转矩脉动小；5通过闭环实现速度控制或位置控制，其中永磁式同步电机也可作步进方式运行。
★开放式体系结构的主要特点是什么？答：开放式体系结构是今年在电子工业和计算机工业中流行的一种设计思想，其主要特点是向未来的 VLSI 开放；向不同用户层次开放；向用户的特殊要求开放；采用模块化结构。
★简述STD总线微机控制系统的主要特点。
答：采用小版结构，高度模块化，功能模板结构灵活，可靠性高，硬件冗余小，成本低；模块设计具有严格的标准和广泛的兼容性；面向I/O 的设计，具有强大的I/O扩展能力，使控制系统非常适合工业控制的应用；高可靠性。
★简述STD有哪些工作模式？1独立工作模式即采用微机的基本系统与工业I/O 模板单独构成控制系统；2作为前端控制机STD可作为其他微机的前端控制机，完成实时在线控制，并把采集的数据和执行结果传送到上位机；3构成分部式组合利用STD控制机的组合方法，可方便进行各种分布式系统的组合。
★转动惯量对传动系统有哪些影响？答：转动惯量增大使机械负载增加，功率消耗大；使系统响应速度变慢，降低灵敏度；是系统固有频率下降，容易产生谐振。
★光电隔离型DI/DO模板有哪些主要特点？输入信号与输出信号在电器上完全隔离，抗干扰能力强；无触点，耐冲击，寿命长，可靠性高；响应速度快，易于逻辑电路配合。
★D/A,A/D接口功能A/D接口功能是将温度、压力等物理量经传感器变成电压、电流等信号转换为数字量。
D/A接口是将二进制数字量转换成电压信号。
★简述电位器式位移传感器的测量原理。
电位器的可动电刷与被测物体相连，物体的位移引起电位器移动端电阻的变化，电阻值的变化量即反应出唯一的大小和方向。
通常由电源电压吧电阻的变化转换成电压输出。
★PLC的功能和组成。
优越性功能：可取代继电器控制，完成顺序和程序控制；可组成闭环系统实现精确的位置和速度控制；可构成告诉数据采集和分析系统，实现生产过程的自动化。
组成：CPU，存储器，电源，I/O口和编程器。
优越性：可靠性高，环境适应性强，灵活通用个，维护简单，方便组成网络，应用程序的编制和调试非常方便，还具有监控功能。
（四）分析题★试分析比较直流测速发电机和光电编码器做转速测量的特点。
解答：直流测速发电机由永久磁铁与感应线圈组成，用电枢获取速度信号。
它具有灵敏度高、结构简单等特点，常用于高精度低速伺服系统，也可与永磁式直流电动机组成低速脉宽调速系统。
直流测速发电机的输出信号是与输入轴的转速成正比的直流电压信号，信号幅度大，信号调理电路简单。
由于输出电压信号有波纹，一般需要配置滤波电路。