国家开放大学电大机电一体化系统设计基础题库及答案

（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