《机电一体化系统》模拟试卷1及参考答案
机电一体化系统设计考试试题及答案
《机电一体化系统设计》课程试卷1参考答案一.填空1.通常一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分和控制与信息处理五部分。
2.结构设计中的自增强原则是指在正常工作条件下，辅助效应与初始效应的作用方向相同，总效应为两者之和；在力传递原则中，力流路线越短，零件的结构刚性__越好__；卸荷皮带轮就是结构设计中应用任务分配原则的实例。
3.系统的传递函数定义为当初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
4.传感器的静态特性指标主要有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性和分辨力等。
5.电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移。
6.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋副轴向间隙的调整。
7.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹对光栅的栅距起到了放大作用。
8.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器。
9.直流伺服电机的优点是稳定性好、可控性好、响应迅速和转矩大等；无刷直流伺服电动机的优点是无换向器、可控性好和稳定性好等。
二、简述题1.在机电一体化产品的设计中常常引入现代设计方法，简述你所熟悉的一种现代设计方法的基本思想。
2.比较滚珠丝杠副中单圆弧型滚道与双圆弧型滚道的优缺点。
3.简述机电一体化产品方案设计中黑箱法的基本原理。
答案：1、例如可靠性设计。
可靠性指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性设计作为一种新的设计方法，只是常规设计方法的深化和发展，所以机械设计等相关课程所阐明的计算原理、方法和基本公式，对可靠性设计仍然适用。
但其又有别于传统设计方法，主要表现在以下几点：①可靠性设计法认为作用在零部件上的载荷（广义的）和材料性能等都不是定值，而是随机变量，具有明显的离散性质，在数学上必须用分布函数来描述；②由于载荷和材料性能等都是随机变量，所以必须用概率统计的方法求解；③可靠性设计法认为所设计的任何产品都存在一定的失效可能性，并且可以定量地回答产品在工作中的可靠程度，从而弥补了传统设计方法的不足。
机电一体化系统模拟题
机电一体化系统模拟试卷1一、判断题：14个题，每小题2分，合计28分。
1. 机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
【A.】√【B.】×2. 无论哪类系统（或产品），其系统内部都必须具备五种内部功能，即：操作功能（主功能）、动力功能、检测功能、控制功能和构造功能。
【A.】√【B.】×3. 在机电一体化系统中，通过提高系统的阻尼能力不能有效提高系统的稳定性。
【A.】√【B.】×4. 滚珠丝杠副在使用过程中，除了要求本身单一方向的传动精度较高以外，还对其轴向间隙有着严格的要求，从而保证其反向的传动精度。
【A.】√【B.】×5. 模拟式传感器输出是以幅值形式表示输入位移的大小，如电容式传感器、电感式传感器等。
【A.】√【B.】×6. 机电一体化系统中使用的传感器，一般是将被测的电物理量转换成非电参量。
【A.】√【B.】×7. 直流伺服电动机稳定性高是指转速随转矩的增加而保持不变。
【A.】√【B.】×8. 工业控制计算机、各类微处理器、可编程序控制器、数控装置等是机电一体化系统中的核心和智能要素。
【A.】√【B.】×9. 在机电一体化系统中，多数以微型计算机为核心构成计算机控制系统。
【A.】√【B.】×10. 在串联机器人机械系统中，电动驱动器可以直接驱动负载。
【A.】√【B.】×11. 并联机构是一组由两个或两个以上的分支机构通过运动副，按一定的方式连接而成的开环机构。
【A.】√【B.】×12. FMS尽管具有高柔性，但是这种柔性仍然限于特定的范围，如加工箱体零件的FMS不能用于加工旋转体、冲压件等。
【A.】√【B.】×13. 加工系统在FMS中就像人的大脑，是实际完成改变物性任务的执行系统。
【A.】√【B.】×14. 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。
《机电一体化系统》网络教育 参考资料试题(答案)
网络教育《机电一体化系统》参考资料(答案)机电一体化形考一一、判断题（每个2分，共18分）1滚珠丝杆机构不能自锁。
选择一项：对2转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
选择一项：错3谐波齿轮减速器输入转速一般从刚轮输入。
选择一项：错4直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。
选择一项：对5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。
选择一项：对6在机电一体化系统中，通过提高系统的阻尼能力可有效提高系统的稳定性。
选择一项：对7、在机电一体化系统中，通过消除传动系统的回程误差可有效提高系统的稳定性。
选择一项：对8在机电一体化系统中，通过提高驱动元件的驱动力可有效提高系统的稳定性。
选择一项：错9在机电一体化系统中，通过减小机构的传动误差可有效提高系统的稳定性。
选择一项：错二、选择题（每个5分，共30分）10机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）。
选择一项：以上三者11机电一体化系统的核心是（）。
选择一项：控制器12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（）。
选择一项：执行机构13（）不是机电一体化产品。
选择一项：打字机14（）装置是电机一体化系统的感觉器官，它可以从待测对象那里获取能反应待测对象特性和状态的信息。
选择一项：传感检测15Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是（）。
选择一项：机械学与电子学16机电一体化系统（产品）设计方案的常用方法无（）。
选择一项：经验法17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（）。
选择一项：传动精度、稳定性、快速响应性18在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计（）。
选择一项：输出轴转角误差最小19齿轮传动的总等效惯量随传动级数（）。
选择一项：增加而减小20滚珠丝杠副结构外循环方式不包含（）。
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案教学提纲
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案《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 ）。
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。
最新国家开放大学电大《机电一体化系统》形考任务1试题及答案
最新国家开放大学电大《机电一体化系统》形考任务1试题及答案形考任务1
一、判断题（每个2分，共18分）
题目1
滚珠丝杆机构不能自锁。
选择一项：
对
错
题目2
转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
选择一项：
对
错
题目3
谐波齿轮减速器输入转速一般从刚轮输入。
选择一项：
对
错
题目4
直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。
选择一项：
对
错
题目5
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。
选择一项：
对
错
题目6
在机电一体化系统中，通过提高系统的阻尼能力可有效提高系统的稳定性。
选择一项：。
2024春期国开电大专科《机电一体化系统》在线形考(形考任务1至4)试题及答案.pptx
国开电大专科《机电一体化系统》在线形考
形考任务1至4
试题及答案
说明：资料整理于2024年4月；适用于2024春期国开电大专科学员一平台在线形考考试。
一、判断题（每个2分，共18分）1.滚珠丝杆机构不能自锁。
B.错
.转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
三、综合题(每个5分，共30分) 某光栅传感器，刻线数为100线∕mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米？若经四倍细 分后，记数脉冲仍为400,则光栅此时的位移是多少？测量分辨率是多少？17.细分时测得莫尔条纹数为400时，设光 栅位移为Xmm,则X值为（八）。 ∣A.4mm∣ B.2mm C.lmm
D.机械学与计算机 .机电一体化系统(产品)设计方案的常用方法无(D)。 A.取代法 B.整体设计法 C.组合法 D经验法 .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（八）。 A.传动精度、稳定性、快速响应性 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 18.在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计（八）。 A.输出轴转角误妾蠢示 B.等效转动惯量最小
C.磁阻式 D.机械式
=.综合题(每个11分，共22分) CKD系列某一数控铳床工作台进给用的滚珠丝杆副，已知平均工作载荷Fm=4000N,丝杠工作长度1.=1.4m,平均 转速nm=100r∕min,丝杠材料为CrWMn钢，求滚珠丝杠的计算载荷FC022.设载荷系数fw,可靠性系数fc,精度系数fa,则 FC的计算公式为(B)。 23.⅞fw=1.2,fc=1.0,fa=1.0,则FC的计算睡（八）。∣A.4800N
《机电一体化系统》形成性考核作业（一）答案
《机电一体化系统》形成性考核作业（一）答案一、填空题1．机电一体化包括六大共性关键技术：精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术。
2．机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科技的进步。
系统工程、控制论和信息论是机电一体化的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。
微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了物质基础。
机电一体化技术的发展有一个从自发状况向自为方向发展的过程。
3．一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、动力部分、传感检测部分、执行部分、控制及信息处理部分和接口。
4．机电一体化系统对动力部分的要求是用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。
5．根据机电一体化系统匹配性要求，要求执行部分的刚性提高、重量减轻、实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体可靠性。
6．机电一体化系统一方面要求驱动的高效率和快速响应特性，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性。
7．自动控制技术的目的在于实现机电一体化系统的目标最佳化。
8．伺服传动技术就是在控制指令的指挥下，控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令要求运动，并具有良好的动态性能。
9．拟定机电一体化系统设计方案的方法可归结为替代法、整体设计法和组合法。
10．机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能小，动摩擦力应尽为可能小的正斜率，若为副斜率则易产生爬行，降低精度，减少寿命。
11．运动中的机械部件易产生振动，其振幅取决于系统的阻尼和固有频率，系统的阻尼越大，最大振幅越小，其衰减越快。
12．在系统设计时考虑阻尼对伺服系统的影响，一般取阻尼比ξ在0.4到0.8之间的欠阻尼系统，这样既能保证振荡在一定的范围内，过渡过程较平稳，过渡时间较短，又具有较高的灵敏度。
13．间隙将使机械传动系统产生回程误差，影响伺服系统中位置环的稳定性。
国家开放大学《机电一体化系统》章节自测题参考答案
国家开放大学《机电一体化系统》章节自测题参考答案第一章绪论一、判断题1.机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。
（√）2. 机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
（√）二、单项选择题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（）。
A. 动力部分B. 机械本体C. 执行机构D. 控制器2．( ) 不是机电一体化产品。
A. 现代汽车B. 打字机C. 复印机D. 空调机3. ( ) 装置是电机一体化系统的感觉器官，它可以从待测对象那里获取能反应待测对象特性和状态的信息。
A. 自动控制B. 驱动C. 传感检测D. 执行三、多项选择题1.机电一体化是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程，目前，机电一体化技术包含下述技术（）。
A. 检测传感技术B. 生物技术C. 自动控制技术D. 精密机械技术2.机电一体化系统的现代设计方法包括（）。
A. 绿色设计方法B. 反求设计方法C. 传统设计方法D. 优化设计方法第二章机械传动与支承技术一、判断题1．滚珠丝杆机构不能自锁。
（√）2．滚珠丝杠副的轴向间隙是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。
（√）二、单项选择题1．滚珠丝杠副结构外循环方式不包含（）。
A. 外循环插管式B. 内、外双循环C. 外循环端盖式D. 外循环螺旋槽式2．机电一体化系统的支承部件主要有旋转支承部件和移动支承部件，下面（）为机电一体化系统的旋转支承部件。
A. 低精度滚动轴承B. 导轨C. 空心圆锥滚子轴承D. 滑座三、多项选择题。
《机电一体化系统设计基础》作业1、2、3、4参考答案..
《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 ）。
机电一体化技能竞赛模拟试题及答案(一)
机电一体化技能竞赛模拟试题及答案（一）一、填空题（共15分）1、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；2、传感器的静态特性能数主要有、、迟滞和重复精度；3、液压执行元件的运动速度取决于___________，液压系统的压力大小取决于___________，这是液压系统的工作特性；4、三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的_____________；5、三相异步电动机在稳定运行区域运行时，负载变化电动机转速变化，因而属于机械特性。
6、功率相同的三相异步电动机，磁极数越多，则转速越，输出转距越。
二、选择题（共20分）1、对于要求体积小，重量轻的齿轮传动系统可按（）A、重量最轻原则B、输出轴总转角误差最小原则C、等效转动贯量最小原则D、B和C2、对于传动精度要求较高的传动齿轮系统可按（）A、重量最轻原则B、输出轴总转角最小原则C、等效转动贯量最小原则D、B和C3、感应同步器鉴相方式测量时，给滑尺正，余弦绕组分别加以（）的交流电。
A、同幅，同频，同相B、不同幅，同频，相位差90度C、不同幅，同频，同相，D、同幅，同频，相位差90度4、霍尔速度传感器输出的是（）信号A、速度B、脉冲电C、正弦电5、脉冲编码的测量系统中，光电管输出的信号是（）A、透过码盘的光信号B、莫尔条文光信号C、脉冲电信号D、正弦电信号6、润滑剂的作用有润滑作用、冷却作用、( )、密封作用等。
A、防锈作用B、磨合作用C、静压作用D、稳定作用7、不属于切削液作用的是( )。
A、冷却B、润滑C、提高切削速度D、清洗8、钢直尺测量工件时误差( )。
A、最大B、较大C、较小D、最小9、在气压传动具有的优点中，下列______是错误的。
A、工作速度稳定性比液压传动好。
B、工作介质容易取得。
C、空气粘度小，便于远距离传输。
《机电一体化技术与系统》试题及答案1
《机电一体化技术与系统》试题及答案一、填空题（每道3分，共30分）1. 机电一体化技术的内涵是和渗透过程中形成的一个新概念。
2. 机电一体化系统（产品）是和技术的有机结合。
3. 工业三大要素是、、、；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：4. 机电一体化研究的核心技术是问题。
5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：、、、、。
6.机电一体化接口按输入/输出功能分类、、、。
7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：、、。
8.机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：、、。
9.机电一体化技术是在机械的、、基础上引入，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。
10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）：和。
二、选择题（每小题2分，共10分）1、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_________等个五部分。
A 换向结构B 转换电路C 存储电路D检测环节2、检测环节能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和_______。
A 控制电路B 转换电路C 调制电路D 逆变电路3、以下可对异步电动机进行调速的方法是_______。
A 改变电压的大小B 改变电动机的供电频率C 改变电压的相位D 改变电动机转子绕组匝数4、执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为________、液压式和气动式等。
A 电气式B 电磁式C 磁阻式D 机械式5、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 脉冲的占空比三、简答题1. 机电一体化技术（或产品）的定义。
2. 机电一体化系统或产品设计的目的是什么？主要目的：增加机械系统或产品的附加值和自动化程度3. 机电一体化系统（产品）的主要构成单元或组成部分有哪些？4.简述机电一体化系统或产品的机电结合（融合）设计方法。
《机电一体化系统设计》试卷及答案(一)
《机电一体化技术》试卷及答案（一）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：__________，________________。
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（）等个五部分。
《机电一体化系统设计基础》形成性考核册1、2、3、4参考答案(中央电大形成性考核册)
《机电一体化系统设计基础》中央电大形成性考核作业1、2、3、4参考答案作业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 ）。
《机电一体化系统》模拟试卷1及参考答案
《机电一体化系统》模拟试卷1及参考答案一、名词解释（每题3分共15分）1、机电一体化2、步进电动机3、灵敏度(测量)4、变频调速5、FMS二、填空题（每空１分，共20分）1、对伺服系统的技术要求是____________、____________、____________、___________。
2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：____________、____________。
3、计算机控制系统的类型包括___________、__________、监督控制系统、___________。
4、接口的基本功能主要有______________、__________、_________________。
5、对直线导轨副的基本要求是__________、__________、_________、__________和平稳。
6、伺服系统的基本组成包括__________ 、____________、__________、______________。
三、选择题（每题2分共10分）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<2B.0<s<1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（）。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为（）控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（）方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、简答题（每小题7分，共21分）1. FMC的基本控制功能。
2. PWM脉宽调速原理。
3. 简述直流伺服电机两种控制的基本原理。
五、分析题（第1题14分，第2、3题10分，共34分)1. 半桥逆变电路的工作原理。
国开电大机电一体化系统形考任务1参考答案
错
【本功能要素之一：接口的基本功能是（）。
A.交换
B.放大
C.传递
D.以上三者
【答案】：以上三者
题目11.机电一体化系统的核心是（）。
A.动力部分
B.接口
C.控制器
D.执行机构
【答案】：控制器
题目12.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（）。
D.外循环螺旋槽式
【答案】：内、外双循环
题目21.执行元件：能量变换元件，控制机械执行机构运动，可分为（）、液压式和气动式等。
A.电气式
B.电磁式
C.机械式
D.磁阻式
【答案】：电气式
题目22.设载荷系数fw，可靠性系数fc，精度系数fa，则FC的计算公式为（）。
A.
B.
C.
D.
【答案】：C
题目23.设fw=1.2，fc=1.0，fa=1.0，则FC的计算值是（）。
题目1.滚珠丝杆机构不能自锁。
对
错
【答案】：对
题目2.转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
对
错
【答案】：错
题目3.谐波齿轮减速器输入转速一般从刚轮输入。
对
错
【答案】：错
题目4.直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。
对
错
【答案】：对
题目5.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。
A.执行机构
B.机械本体
C.动力部分
D.控制器
【答案】：执行机构
题目13.（）不是机电一体化产品。
A.复印机
B.现代汽车
C.打字机
D.空调机
《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》模拟试卷1及参考答案
一、名词解释（每题3分共15分）
1、机电一体化
2、步进电动机
3、灵敏度(测量)
4、变频调速
5、FMS
二、填空题（每空１分，共20分）
1、对伺服系统的技术要求是____________、____________、____________、___________。
2、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：____________、____________。
3、计算机控制系统的类型包括___________、__________、监督控制系统、___________。
4、接口的基本功能主要有______________、__________、_________________。
5、对直线导轨副的基本要求是__________、__________、_________、__________和平稳。
6、伺服系统的基本组成包括__________ 、____________、__________、______________。
三、选择题（每题2分共10分）
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（）。
<s<2 <s<1 C.-1<s<1 <s<0
指的是（）。
A.机器人
B.计算机集成系统
C.脉宽调制
D.可编程控制器
4. PD称为（）控制算法。
A.比例
B.比例微分
C.比例积分
D.比例积分微分
5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（）方法实现。
A.插补
B.切割
C.画线
D.自动
四、简答题（每小题7分，共21分）
1. FMC的基本控制功能。
2. PWM脉宽调速原理。
3. 简述直流伺服电机两种控制的基本原理。
五、分析题（第1题14分，第2、3题10分，共34分)
1. 半桥逆变电路的工作原理。
2. 有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，测得步进电机的转速为100r/min ，已知转子有24个齿，求：
1）步进电机的步距角；
2）脉冲电源的频率。
3．分析下图光电隔离信号输出
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答案
一、名词解释 （每题3分 共15分）
1、机电一体化: 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。
2、步进电动机又称电脉冲马达，是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机。
由于步
进电动机成本较低，易于采用计算机控制，因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中。
3、灵敏度(测量) 传感器在静态标准条件下输入变化对输出变化的比值。
4、采用改变电机通电频率的方式来改变电机的转速的调速方式。
5、柔性制造系统（Flexible Manufacturing System ）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化，其基本组成部分有：自动化加工设备，工件储运系统，刀具储运系统，多层计算机控制系统等。
输入信号（来自微机）（去执行系统）输出信号去微机来自机械系统
G G Vc+5v Vc+12v Vc+5v R1R1R2R274LS04a)b)
二、填空题（每空１分，共20分）
1、系统精度 稳定性 响应特性 工作频率
2、静态设计 动态设计
3、分级计算机控制系统 直接数字控制系统 操作指导控制系统
4、数据格式转换 通信联络 放大
6、 导向精度高 耐磨性好 足够的刚度 对温度变化的不敏感性。
6、控制器 执行环节 比较环节 检测装置
三、单项选择题(每小题2分，共10分)
1. B
2. B
3. C
4. C
5. A
四、简答题 （每小题7分，共21分）
1. （1）单元中各加工设备的任务管理与调度，其中包括制定单元作业计划、计划的管理与
调度、设备和单元运行状态的登录与上报。
（2）单元内物流设备的管理与调度，这些设备包括传送带、有轨或无轨物料运输车、机
器人、托盘系统、工件装卸站等。
（3）刀具系统的管理，包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求、将刀具分发至需
要它的机床等。
2.
图中的开关S 周期性地开关，在一个周期T 内闭合的时间为τ，则一个外加的固定直流电压U 被按一定的频率开闭的开关S 加到电动机的电枢上，电枢上的电压波形将是一列方波信号，其高度为U 、宽度为τ，如右图所示。
电枢两端的平均电压为：
U U Udt U T T T d ρτ===⎰01 式中 ρ=τ/T=U d /U ，(0<ρ<1) ρ为导通率（或称占空比）。
当T 不变时，只要改变导通时间τ，就可以改变电枢两端的平均电压Ud 。
当τ从0~T 改变时，Ud 由零连续增大到U 。
3. 直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制，即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。
采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。
而采用励磁磁场控制方式时，由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。
由于电枢电流不允许超过额定值，因而随着磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降，输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式。
四、分析题（第1题14分，第2、3题10分，共34分)
1. 半桥逆变电路原理如左图所示，它有两个导电臂，每个导电臂由一个可控元件和一个反并联二极管组成。
在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，使得两个电容的联结点为直流电源的中点。
设电力晶体管Vl和V2 基极信号在一个周期内各有半周正偏和反偏，且二者互补。
当负载为感性时，其工作波形如右图所示。
输出电压波形u0 为矩形波，其幅值为Um =Ud / 2输出电流i0 波形随负载阻抗角而异。
设t2 时刻以前V1 导通。
t2 时刻给V1关断信号，给V2 导通信号，但感性负载中的电流i0 不能立刻改变方向，于是VD2 导通续流。
当t3
时刻i0 降至零时VD2 截止，V2 导通，i0 开始反向。
同样，在t4 时刻给V2 关断信号，给V1 导通信号后，V2 关断，VD1 先导通续流，t5 时刻V1 才导通。
当V1 或V2 导通时，负载电流和电压同方向，直流侧向负载提供能量；而当VD1
或VD2导通时，负载电流和电压反方向，负载中电感的能量向直流侧反馈，既负载将其吸收的无功能量反馈回直流侧。
反馈回的能量暂时储存在直流侧电容中，直流侧电容起到缓冲这种无功能量的作用。
二极管VD1 、VD2是负载向直流侧反馈能量的通道，同时起到使负载电流连续的作用，VD1 、VD2被称为反馈二极管或续流二极管。
2. 1) K=2; M=5, Z=24; α=360/2*5*24=º
2) f=400Hz
3．微机信号为低电平时，经74SL04非，为高电平，发光二极管导通。
光电耦合，光电管导通，输出仍为低电平。
微机信号为高电平时，经74SL04非，为低电平，发光二极管不导通。
无光电耦合，光电管不导通，输出亦为高电平。