991机电一体化系统设计基础

机电一体化系统设计基础（本）课程基于网络考核改革试点方案

（2012年1月）

一、考核改革的目的

1．通过本课程考核的改革，深入探索现代远程开放教育、成人学习课程考核的基本模式；

2．通过本课程考核的改革，进一步加强教学过程的落实，指导学生在学习过程中理解把握课程的主要内容，检验学生各个学习环节的学习效果，达到培养目标；

3．通过本课程考核的改革，探索机电一体化系统设计基础课程的形成性考核合理的题型、题量、难易程度等；

4．探索远程成人教育考核方法的可信度和有效性，提高学习质量。

二、考核目标

通过考核既要检测学生对机电一体化的基础理论与关键技术、机电一体化单元技术的接口技术等基本概念、基本理论的理解程度，又要检测学生通过学习机电一体化系统设计原理和综合集成技术，能够把各项技术有机地结合起来进行简单的机电一体化系统的分析和设计的能力。

三、考核对象

广播电视大学工科类机械设计制造及其自动化专业（专科起点本科）的学生。

四、考核方式

本课程考核采用形成性考核和终结性考核相结合的方式，形成性考核占总成绩的30%，登陆形成性考核系统进行，随平时学习过程完成；终结性考试为笔试，占总成绩的70%，在学期末进行，具体时间见中央电大统一时间安排。

（一）形成性考核

完成一定量的习题是学好本课程的一项重要的、必不可少的工作。通过这些习题的练习，逐步加深对课程中各种概念的理解、基本计算方法的应用，达到基本掌握本课程主要内容的目的。通过形成性考核一方面可以加强对地方电大教师教学过程的引导、指导和管理，优质的完成教学任务，实现教学目标；另一方面可以加强对学生平时自主学习过程的指导和监督，重在对学生自主学习过程进行的指导和检测，引导学生按照教学要求和学习计划完成学习任务，达到掌握知识、提高能力的目标，提高学生的综合素质。

第一部分形考说明

设计5次测验题，占课程综合成绩的30％。

形式：3次客观测试题；1次主观测试题；1次专题报告。

注：每次形考任务按百分制进行成绩评定。

操作：所有形成性考核试题均由中央电大统一编制。

第一次形成性考核

客观测试题（100分），学习完第1章和第2章之后完成本次任务。本次测试从颁布到关闭的时间为8周，从颁布之日起，学生即可参加测试，计算机自动评判测试结果，测试成绩自动形成并记录；如学生对测试成绩不满意，可多次参加测试，我们只认定成绩最好的测试结果为最终成绩。

题型：判断正误、单项选择、计算。

目的：

检测学生对基本理论和基本方法的掌握程度，帮助学生找出学习的薄弱环节，明确努力的方向，帮助教师了解学生的学习效果，根据学生的需求不断调整教学策略，提高教学效果。

要求：

1．了解机电一体化关键技术；了解机电一体化系统中常用传动机构的工作原理与选用；了解机电一体化系统中常用执行机构的工作原理与选用；了解机电一体化中虚拟样机技术。

2．理解机电一体化技术的基本概念、特点和分类方法。

3．掌握机电一体化系统的组成结构；掌握机电一体化中机械系统的基本要求。

样题：

判断正误（每题4分，共40分）

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。（）

答案：×

单项选择（每小题4分，共40分）

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

答案：A

计算题（共20分）

现有如下图所示的双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程为l0=6mm、左端齿轮齿数为100、右端齿轮齿数为98。当两端转向相同时，两端的外齿轮相对于内齿轮转过2个齿时，试求两个螺母之间产生的相对轴向位移？

1-套筒 2-内齿轮 3-圆柱齿轮 4-丝杠

图双螺母齿差预紧式滚珠丝杠

解：当两端转向相同时：一端的外齿轮相对于另一端的外齿轮转过1个齿时，相对移动的轴向距离为（）。（5分）

A ．

10z l B ．20z l C ．021)11(l z z ⨯- D ．02

1)1

1(l z z ⨯+ 两端的外齿轮相对于内齿轮转过2个齿时，试求两个螺母之产生的相对轴向位移为

（ ）μm 。（5分）

A ．1.2

B ．2.4

C ．120

D ．240 答案：C B

第二次形成性考核

客观测试题（100分），学习完第3章和第4章之后完成本次任务。本次测试从颁布到关闭的时间为8周，从颁布之日起，学生即可参加测试，计算机自动评判测试结果，测试成绩自动形成并记录；如学生对测试成绩不满意，可多次参加测试，我们只认定成绩最好的测试结果为最终成绩。

题型：判断正误、单项选择、计算。

目的：

检测学生对基本理论和基本方法的掌握程度，帮助学生找出学习的薄弱环节，明确努力的方向，帮助教师了解学生的学习效果，根据学生的需求不断调整教学策略，提高教学效果。

要求：

1．了解常用传感器选择及使用方法；了解常用传感器与计算机接口方式；了解机电一体化伺服驱动系统的种类及其特点。

2．理解常用伺服驱动电机的工作原理、特点、选用及其控制方式。

3．掌握常用传感器的类型、特点及工作原理；掌握伺服驱动的基本原理。

样题：

判断正误 （每题4分，共40分）

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。（ ） 答案：（ × ）

单项选择（每小题4分，共40分）

在开环控制系统中,常用（ ）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 答案：B

计算题（共20分）

如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动x 向工作台的三相双三拍步进电机，转子齿数z 为100。滚珠丝杠的基本导程为l 0=6mm 。已知传动系统的横向(x 向)脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。试求步进电机的步距角α和减速齿轮的传动比i 。

功放 电机

滚珠丝杠

工作台

i

电机驱动工作台示意图