1118机电一体化系统设计基础-国家开放大学2022年1月（2021秋）期末考试真题-开放本科.docx

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1、试卷代号：1118国家开放大学2021年秋季学期期末统一考试机电一体化系统设计基础试题2022年1月一、单项选择题（每题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 C.全自动洗衣机D.非指针式电子表.机械系统的刚度对系统的主要影响表现为（）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.导程Lo=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，那么其折算到丝杠上的等效转动 惯量为（ ）kg. mm2。A. 48. 5B. 97C. 4. 85D. 9. 7.以下哪项指标是传感器的动特性

2、？（）A.量程B.线性度C.灵敏度D.幅频特性.机电一体化系统中的绝对编码器属于系统中的（）。A.驱动机构B.传感局部C.控制器D.执行机构.采用脉宽调制（PWM）进行直流电动机调速驱动时，通过改变（）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.PID控制算法中，积分调节器的主要作用是（）。A.消除静差B.加快响应C.减小振荡D.提高稳定性.数控机床进给系统的伺服电机属于设备的（）。A.能源局部B.测试传感局部C.驱动局部D.执行机构二、判断题（正确的打“J”，错误的打“X”，每题3分，共30分）2 .机电一体化系统是以微电子

3、技术为主体、以机械局部为核心，强调各种技术的协同和集成 的综合性技术。（）.为减少机械传动部件对电机动态性能的影响，控制系统的工作频率应远离机械传动系统 的固有频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（）3 .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610倍的间隙角产 生低频振荡，可以采用消隙装置，提高传动精度和系统稳定性。（）.选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。（）4 .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 的性能指标到达要求。（）.无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。（）5 .自动控制技术是机电一体化相关

4、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。（）6 .一般说来，全物理仿真较之计算机仿真在时间、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。（）. PLC完善的自诊断功能，能及时诊断出PLC系统的软件、硬件故障，并能保护故障现场， 保证了 PLC控制系统的工作平安性。（）7 .需求设计是指新产品开发的整个生命周期内，从分析用户需求到以详细技术说明书的形 式来描述满足用户需求产品的过程。（）三、简答题（每题8分，共24分）8 .完善的机电一体化系统主要包括哪几局部？9 .比拟直流伺服电动机和交流伺服电动机的适用环境差异。10 .何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。四、计算题（10分）.如下图的电机驱开工作台系统，其中驱开工向工作台的三相六拍步进电机，转子齿数z 为40。滚珠丝杠的基本导程为仇=6mm。传动系统的横向（向）脉冲当量5为0. 005mm/ 脉冲。试求：（1）步进电机的步距角a； （2）减速齿轮的传动比i。图电机驱开工作台示意图五、综合题（12分）.某物料搬运机械手的结构和动作过程如下图，要求机械手的操作方式分为手动方式和 自动方式。机械手有升降、水平移动、手爪夹持等3个自由度，采用电磁阀控制的气缸驱动， PLC控制。要求写出物料搬动机械手设计和产品开发的详细工程路线。图物料搬动机械手结构原理图