自考机电一体化系统设计(02245)试题及答案解析与评分标准
2010.4答案
中国自考人()——700门自考课程 永久免费、完整 在线学习 快快加入我们吧！2010年4月自考全国机电一体化系统设计试卷(课程代码 02245)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1. 在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供信息的模块称 【 】A ．软件模块B ．通信模块C ．驱动模块D ．微计算机模块2．设计伺服系统中的齿轮系传动时，根据最小等效转动惯量的原则，最佳速比分配条件是【 】A ．212i i =B ．2222i i = C ．2212i i = D ．212i i = 3．谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点，试问它是由以下哪种传动演变而来的【 】A ．直齿锥齿轮传动B ．齿轮齿条传动C ．行星齿轮传动D ．蜗轮蜗杆传动4. 在满量程范围内由同一方向趋近同一个输入，连续几次测量所得输出之间的最大差值称为 【 】A ．可复现性B ．重复性C ．误差D ．精度5．永磁同步电动机的基本组成部分不包含 【 】A ．定子和永久磁钢转子B ．位置传感器C ．电子换向开关D ．电刷6．三相交流感应电动机中，定子三相对称绕组中接入三相对称交流电源后，三相绕组中的电流在定子与转子之间的气隙中产生的磁场是 【 】A ．脉动磁场B ．静止磁场C ．圆形旋转磁场D ．无磁场7．在采样数据系统中，若考虑对系统响应速度的影响时，采样周期应选为系统最小时间常数的 【 】A ．10倍B ．5倍C ．2倍D ．(0.1～1)倍8．按照控制水平分类，通用工业机器人属于 【 】A ．点位控制机器人 B. 连续路径控制机器人C ．离散路径控制机器人D ．控制路径机器人9．SIMATIC S7-400PLC 是 【 】A ．中、高档性能的PLCB ．人机界面硬件C ．模块化小型的PLCD ．超小型化的PLC10．设计梯形图时，并联一个动合触点0.00对应的助记符语句是 【 】A．AND NOT 0.00 B．AND 0.00C．OR 0.00 D．OR NOT 0.00二、简答题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)11．处理“机”与“电”关系采用哪些设计思想?12．机电一体化系统设计过程包括哪些内容?13．试说明液体动压支承的工作原理。
自考机电一体化系统设计(02245)试题及答案解析与评分标准
2015年10月高等教育自学考试全国统一命题考试机电一体化系统设计试卷(课程代码02245)本试卷共4页，满分100分。
考试时间150分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑o 3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号。
使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。
未涂、错涂或多涂均无分。
1．在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供信息的模块称为A．软件模块B．微计算机模块C．通信模块D．驱动模块2．对滚珠导轨，每个滚动体所承受的许用载荷[P]与滚珠直径d的关系是A．[P]与d成正比B．[P]与d2成正比C．[P]与d成反比D．[P]与d2成反比3．已知双波传动谐波齿轮的柔轮齿数Z R=200，刚轮齿数Z G=202。
当柔轮固定，波发生器输入，刚轮输出时，谐波齿轮传动速比为A．101 B．100 C．一100 D．一1014．电阻应变片式传感器主要用于测量A．长度和加速度B．位移和振动C．线位移和转速D．力和力矩5．下列操作中，不会改变直流伺服电动机的机械特性硬度的是A．增大电枢电压B．减小励磁电流C．增大电枢电阻D．减小电枢电阻6．具有励磁电流较小、体积较小、机械强度较高、无接触电刷等特点的固定磁阻电动机是A．直流伺服电动机B．交流伺服电动机C．反应式步进电动机D．超声波电动机7．采样一数据系统中，若考虑对系统响应速度的影响时，采样周期应为闭环系统最小时间常数的A．(0．1～1)倍B．5倍C．2倍D．10倍8．某两轴(xy)定位工作台，二者的位置分辨率为200脉冲／cm。
《机电一体化系统设计》复习试题及答案
《机电一体化系统设计》试题及答案一、填空(每空2分，共20分)1.机电一体化产品按用途可以划分为和2．控制及信息处理单元一般由控制计算机、和组成。
3．在小功率传动链中，为使总的折算惯量最小，各级传动比分配应遵守原则。
4．典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、和等部分构成。
5．传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度。
二、简答题(每题4分，共20分)1．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度?2．机电一体化相关技术有哪些? 3．转动惯量对传动系统有哪些影响?4．简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。
5．简述A／D、D／A接口的功能。
三、分析题(20分)1．已知数控机床控制系统如图所示，试说明图中的各个部分属于机电一体化系统巾的哪一个基本要素?2．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响?四、计算题(24分)1．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＝1000N，最大加速度为10m／s2’，丝杠直径为d＝20mm，导程t＝4mm，齿轮减速比为i=5，总效率为ŋ=30％，忽略丝杠惯量的影响，试计算电机的驱动力矩。
2．已知某工作台采用直流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，要求工作台位移的测量精度为o．005mm(忽略齿轮和丝杠的传动误差)。
(1)试采用高速端测量方法，确定旋转编码器的每转脉冲数‘(2)若将传感器与丝杠的端部直接相连，n。
=500脉冲／转的旋转编码器是否合用。
五、综合题(16分)已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示，确定整系统的控制方案、画出控制系统原理图。
(至少提出两个方案)答案及评分标准(供参考)一、填空[每空2分，共20分)1.办公机电一体化产品产业机电一体化产品民用机电一体化产品2．控制软件硬件接口3．前小后大4．电源输入／输出接口5．灵敏度线性度二、简答题(每题4分，共20分)1．答：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。
机电一体化系统设计试题及答案
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. PLC5、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。
浙江7月自考机电一体化系统设计试题及答案解析
浙江省2018年7月机电一体化系统设计试题课程代码：02245一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。
每小题1分，共14分)1. 滚珠丝杆螺母副结构有两类：内循环反向器式和( )A. 外循环插管式B. 外循环反向器式C. 内、外双循环D. 内循环插管式2. 已知f(t)=δ(t)+3，则它的拉氏变换为( ) A. 1+S 3 B. 2S 3S 1C. S 1D. 3S 33. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括( )A. 系统功能、性能指标、可靠性B. 性能指标、经济效益C. 系统功能、性能指标、使用条件、经济效益D. 系统功能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. 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() A. 10mm B. 20mm C. 100mm D. 50mm6. 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。
A. 速度和加速度B. 位置和加速度C. 位置和方向D. 位置和速度7. 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( )A. 0.01B. 0.03C. 0.02D. 0.048. 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9. 下图( )表示逻辑函数“异或”功能。
10. 累计式定时器工作时有( )A. 1个条件B. 2个条件C. 3个条件D. 4个条件11. 复合控制器必定具有( )A. 顺序控制器B. CPUC. 正反馈D. 前馈控制器12. 钻孔、点焊通常选用( )类型。
A. 连续路径控制B. 简单直线运动控制C. 插补运动控制D. 点位控制13. 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t s ( )A. 产大B. 减小C. 不变D. 不定14. 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. 弹簧系统二、名词解释(每小题2分，共10分)1. 线性系统2. 滚珠丝杆螺母副的传动刚度3. 测量阀值4. 直流电动机的机械特性5. 伺服系统的刚度三、简答题(每小题5分，共15分)1. 步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?2. 谐波齿轮减速器的特点。
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题及答案
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. PLC5、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题及答案-----
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。
机电一体化系统设计试题及答案
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=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。
4月全国机电一体化系统设计自考试题及答案解析
全国2019年4月机电一体化系统设计试题课程代码：02245一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.将计算机数控机床、工业机器人以及自动引导车联接起来的系统称( )A.顺序控制系统B.计算机集成制造系统C.柔性制造系统D.伺服系统2.对于谐波齿轮减速器，波发生器分为脉动作用式和( )作用式。
A.连续B.液动C.气动D.电磁3.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( ) A.2i i 212= B. 2i i 212= C. 2i i 12= D. 2i i 12= 4.电荷放大器的输出电压与反馈电容( )A.成正比B.成反比C.成曲线关系D.无关5.感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的( )A.代数和B.代数差C.矢量和D.矢量差6.电桥是用来测量传感器的电阻、电容或电感变化的电路，它是将这些参量的变化变换为电压或电流信号变化的电路。
全桥的电压灵敏度比单桥提高了( )A.2倍B.4倍C.8倍D.10倍7.某交流感应电动机，实际转速1350r/min ，电源频率50Hz ，则其极对数为( )A.1B.2C.3D.48.当直流伺服电动机电磁转矩恒定时，电动机转速随控制电压变化的关系曲线称( )A.直流伺服电动机机械特性B.动态特性C.失灵区D.直流伺服电动机调节特性9.计算步进电动机步距角的公式为( ) A.cmz 360r ︒ B. mc 180cos T sm ︒ C. c mz f 60r D. mc360180︒-︒ 10.一般来说，引入微分负反馈将使系统动态性能指标中的最大超调量( )A.增加B.减小C.不变D.不定11.在采样—数据系统中，执行实时算法程序所花费的时间总和最好应小于采样周期的( )A.0.1B.0.2C.0.5D.0.812.因用数字微分分析法生成各种机器运动控制指令较简单易实现，常被用作单级插补器和两级存储编程控制中的精插补，但由于存在截断误差等原因，DDA 法生成的直线、圆弧都是由一系列的( )组成。
2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及参考答案
2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及参考答案第一篇：2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及参考答案2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及答案（课程代码：02245）详细参考答案，请打开：第二篇：全国机电一体化系统设计自学考试试题与答案二、简答题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）11、处理“机”与“电”关系采用哪些设计思想？12、机电一体化设计过程包括哪些内容？13、试说明液体动压支承的工作原理。
14、什么是直流伺服电动机？它有怎样的工作特点？15、永磁式步进电动机的结构及特点是什么？16、步进电动机的单、双极性驱动电路，各自的特点是什么？适用范围是什么？17、半闭环控制系统的定义及特点是什么？18、数控机床通常采用插补器生成运动控制指令，其中插补的概念是什么？24、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。
25、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。
27、设计一台电动机按要求动作的PLC控制系统。
具体要求：系统只有一个按钮。
按一下，电动机正转5s再反转5s,如此重复3次后自动停止。
试完成设计任务：（1）列出PLC系统资源分配表；（2）画出梯形图程序。
第三篇：机电一体化系统设计(试题和答案)一、填空题1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。
2．机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括、、、3．在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的，并尽量高伺服系统的响应速度。
机电一体化系统设计试题及答案
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=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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2015年10月高等教育自学考试全国统一命题考试
机电一体化系统设计试卷
(课程代码02245)
本试卷共4页，满分100分。
考试时间150分钟。
考生答题注意事项：
1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑o 3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号。
使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。
未涂、错涂或多涂均无分。
1．在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供信息的模块称为
A．软件模块B．微计算机模块C．通信模块D．驱动模块
2．对滚珠导轨，每个滚动体所承受的许用载荷[P]与滚珠直径d的关系是
A．[P]与d成正比B．[P]与d2成正比C．[P]与d成反比D．[P]与d2成反比3．已知双波传动谐波齿轮的柔轮齿数Z R=200，刚轮齿数Z G=202。
当柔轮固定，波发生
器输入，刚轮输出时，谐波齿轮传动速比为
A．101 B．100 C．一100 D．一101
4．电阻应变片式传感器主要用于测量
A．长度和加速度B．位移和振动C．线位移和转速D．力和力矩
5．下列操作中，不会改变直流伺服电动机的机械特性硬度的是
A．增大电枢电压B．减小励磁电流C．增大电枢电阻D．减小电枢电阻6．具有励磁电流较小、体积较小、机械强度较高、无接触电刷等特点的固定磁阻电动机是A．直流伺服电动机B．交流伺服电动机
C．反应式步进电动机D．超声波电动机
7．采样一数据系统中，若考虑对系统响应速度的影响时，采样周期应为闭环系统最小时间常数的
A．(0．1～1)倍B．5倍C．2倍D．10倍
8．某两轴(xy)定位工作台，二者的位置分辨率为200脉冲／cm。
如果希望以200cm／min 的速度产生与x轴成60°角的直线运动，距离为150cm，时钟频率为1000Hz，则完成该运动所需要的时间为
A．45s B．30s C．15s D．60s
9．西门子S7系列PLC中s7—400是
A．模块化小型PLC系统B．超小型化的PLC
C．中、高档性能的PLC D．工业通讯网络
10．并联一个动断触点0.01对应的助记符语句是
A．LD NOT 0．00 B．OR NOT 0．01 C．OR 0．01 D．LD 0．01
第二部分非选择题
二、简答题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)
请在答题卡上作答。
11．简述机电一体化的设计思想。
12．机电一体化的所谓“4A革命”是指什么?
13．轴系分为一般传动轴和工作主轴。
在机械传动链内，对工作主轴的主要要求是什么? 14．简述单相感应电动机静止时无启动转矩的原因。
通常采用哪两种措施可使单相感应电动机获得启动转矩?
15．简述反应式步进电动机与永磁式步进电动机的优缺点。
16．从启动频率、运行平稳性、效率、成本四方面对比分析单极性电路和细分电路的差异。
17．简述全闭环控制系统的定义及特点。
18．主要用于喷漆和弧焊作业的机器人按照控制水平分类属于哪类机器人?这类机器人的主要特征是什么?
三、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)
请在答题卡上作答。
19．题19图所示为一机械装置的传动示意图。
已知步进电动机M的步距角，
驱动的两级齿轮：Z1=24，Z2=45，Z3=26，Z4=64，丝杠的导程P=10mm。
(1)验算两级齿轮系的传动比是否符合最佳速比分配条件。
(2)求工作台的最小位移量?
20．题20图为脉冲周期法转速测量原理图，电动机转速为20 r／min，增量编码器每转3000 条刻线，时钟脉冲频率为2MHz，试求在10个编码器脉冲间隔内，计数器共计数多少个时钟脉冲?
21．已知步进电动机相电流接通顺序为A—AB—B—BC—C—CA—A，三相步进电动机的步距角。
求：
(1)电动机的转子齿数；
(2)裕量角；
(3)当输入频率f=120Hz时，电动机的转速。
22．某直流伺服系统结构如题22图所示，已知：
求：(1)当系统的稳态误差时，T d的值；
(2)伺服刚度K R。
四、简单应用题(本大题共3小题，每小题6分，共18分)
请在答题卡上作答。
23．题23图所示为双积分型A／D转换器的原理框图。
其实质是测量和比较两个积分的时间，一个是对模拟输入电压积分的时间T0，另一个是以充电后的电压为初值对参考电压反向积分，积分电容被放电至零所需的时间T i。
画出积分波形图并说明其工作过程。
24．一台他励直流电动机，额定电压为200V，额定电流为2A，额定转速为2000r／min，电枢绕组的电阻为，电机带动额定负载运行。
为保持电动机稳定运行时转速始终为2000r ／min，求当电枢绕组中再串接一个的电阻时，电枢电压应升至多少?
25．设有x-y平面上的直线运动路径，源点坐标为(0，o)，终点坐标为(4，8)，x轴的速度限制为±2，加速度限制为±3 ,y轴的速度限制为±3，加速度限制为±4，利用三次多项式样条函数生成点位控制指令，为了保证所有轴的速度和加速度都不超过容许值，求协调运动的容许最短时间为多少?
五、综合应用题(本大题共2小题，每小题l0分，共20分)
请在答题卡上作答。
26．某单位反馈系统如题26图所示，已知：=0．06s，T=0．01s，求：
(1)系统的剪切频率，最大相位裕量及此时的K值；
(2)单位加速度输入时，静态加速度误差系数Ka。
27．设计电机控制系统，按下起动按钮：正转10s，停止10s，反转10s，停止10s，……，如此循环，任一时刻按停止按钮则停止。
试完成下列设计任务：
(1)列出PLC系统资源分配表；
(2)画出梯形图程序。