2007年4月自学考试全国机电一体化系统设计试卷
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。
月自学考试机电一体化系统设计方案试卷
做试卷,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答!2008年4月自学考试机电一体化系统设计试卷(课程代码 2245>本试卷共10页，满分100分；考试时间150分钟。
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．利用预先决定的指令控制一系列加工作业的系统称【】A．伺服系统 B．自动引导车C．工业机器人 D．数控系统2．在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是【】A．减速，增矩 B．增速，增矩C．增速，减矩 D．减速，减矩3．导轨副用于引导运动部件的走向。
若导轨副机构简单、阻尼系数大、刚度大，但易产生低速爬引现象，则导轨副为【】A．滚动导轨副 B．气浮导轨副C．液体静压导轨副 D．滑动导轨副4．利用几个传感器单元同时感受被测量，因而其输出将是这些单元输出的总和，这种测量技术被称为【】A．平均技术 B．差动技术C．开环技术 D．闭环技术5．下列几种电动机中，不属于．．．固定磁阻电动机的是【】A．直流电动机 B．永磁同步电动机C．步进电动机 D．交流感应电动机6．下列特性中，不属于．．．超声波电动机的优点的是【】A．低速大转矩 B．无电磁噪声、电磁兼容性好C．价格低廉 D．动态响应快7．PID控制器中，P的作用是【】A．降低系统稳态误差 B．增加系统稳定性C．提高系统无静差度 D．减小系统阻尼8．下列对“路径”和“轨迹”区别的描述不正确．．．的是【】A．路径只代表与轨迹有关的位置信息B．路径是代表在空间直角坐标系或机器人连杆坐标系中运动的位置—时间曲线C．轨迹是具有适当速度和(或>加速度信息的路径D．轨迹控制不仅要求路径连续，而且要求速度连续9．SIMATIC S7--300PLC是【】A．中、高档性能的PLC B．人机界面硬件C．模块化小型的PLC D．超小型化的PLC10．设计梯形图时，串联一个动合触点0．00对应的助记符语句是【】A．ANDNOT 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．机电一体化系统中，机械受控模块的作用是什么?12．机电一体化设计思想是什么?13．滚珠丝杠螺母副的间隙消除和预紧方法有哪几种?14．直流伺服电动机的调节特性的含义是什么?什么是直流伺服电动机的失灵区?15．什么是步进电动机?其转速、转角取决于什么?16．对步进电动机驱动电路有什么要求?17．全闭环控制系统的定义及特点是什么?l8．什么是数字微分分析法?三、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分>19．如题19图所示，已知双波传动谐波齿轮减速器中，柔轮齿数Z R=200，刚轮齿数Z G=202，波发生器转速n H=1500r／min。
全国自考(机电一体化系统设计)-试卷1
全国自考（机电一体化系统设计）-试卷1(总分：54.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.连续路径控制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【】，使得它们同步协调到达目标点。
（分数：2.00）A.位置和加速度B.速度和加速度C.位置和速度√D.位置和方向解析：解析：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位置和速度，使得它们同步协调到达目标点，这样的运动控制称为连续路径控制。
对于这类控制，机床必须同时控制两个或两个以上的轴。
不仅控制目标点，而且控制工具到达这些目标点的整个路径，以保证在整个加工过程中，工具始终接触工件并制造出希望的形状。
2.自动导引车在平面上运动，一般具有的运动自由度是【】（分数：2.00）A.2个√B.3个C.4个D.6个解析：解析：自动导引车在平面上运动，不管是单驱动轮一驾驶机构，或者双驱动轮一小脚轮机构，一般都具有2个运动自由度。
3.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用【】方法实现。
（分数：2.00）A.插补√B.切割C.画线D.自动解析：解析：数控机床采用了插补器生成运动控制指令。
已知运动轨迹的起点和终点坐标以及轨迹的曲线方程，由计算机实时地计算出各中间点的坐标。
即通过数控系统的计算“插入、补上”运动轨迹的各中间点坐标，一般把这个过程叫做“插补”。
插补精度一般高于伺服系统的水平。
4.由于截断误差等原因，DDA法生成的直线、圆弧都是由一系列的【】组成。
（分数：2.00）A.弧线B.抛物线C.折线√D.渐开线解析：5.属于模块化小型PLC，并能满足中等性能应用要求的PLC系统是【】（分数：2.00）A.SIMATIC S7－200 PLCB.SIMATIC S7－300 PLC √C.SIMATIC S7－400 PLCD.SIMATIC NET解析：6.设计梯形图时，载入一个动合触点的指令是【】（分数：2.00）A.OR 0．00B.LD NOT0．00C.AND 0．00D.LD 0．00 √解析：7.如图所示利用继电器触点实现的逻辑函数为【（分数：2.00）A.(A＋).(B) √C.(A＋D.A.B解析：解析：由题图可推出逻辑函数为(A＋A).(B＋B)。
机电一体化系统设计考试卷(2007C)[1]
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第 1 页 共 5 页一、填空题（每空1分，共20分）1．机电一体化系统原理方案设计的主要步骤有 、 、 、 、 。
2．机电一体化系统的负载特性主要有 、 、 、 、 。
3．电气伺服控制可分为 、 、 三种。
4．机电系统中常用的位移检测传感器有 、 、 、、 。
5．滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有 和 两种。
二、简答题（每题6分，共30分）1．无级变速传动系统在何种情况下需要串联有级变速箱？这时有级变速箱的 级数如何确定？2．机电一体化系统总体设计的主要内容有哪些？班级 学号 姓名 命题教师 教研室（系）主任审核(签字)---------------------------------------------装-----------------------------------------订----------------------------------------线--------------------------------------------装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记2006 /2007 学年第 二 学期考试题（卷）3．试绘出数字伺服控制系统的工作原理图。
4．滑动导轨常用的间隙调整方法有哪些？镶条应安放在什么位置？5．何谓计算转速？为什么要确定计算转速？第 2 页共 5 页第 3 页 共 5 页三、分析题（15分）光栅传感器的结构简图如图示。
试分析：（1）如何测量线位移；（2）如何判断移动方向； （3）莫尔条纹的特性。
课程名称: 机电一体化系统设计 使用班级 机械 0401—04班级 学号 姓名---------------------------------------------装-----------------------------------------订----------------------------------------线--------------------------------------------装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记四、某机电传动系统主轴转速为n=50--280r/min，公比φ=1.41,电机转速为1440r/min。
全国自考(机电一体化系统设计)-试卷2
全国自考（机电一体化系统设计）-试卷2(总分：50.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.“机电一体化”一词来源于英文单词【】（分数：2.00）A.MechanicsB.ElectronicsC.ServosystemD.Mechatronics √解析：解析：“机电一体化”来源于英文名词“Mechatronics”。
这是由日本人首创的一个新词，它取了“Mechanics(机械学)”的前五个字母和“Electronics(电子学)”的后七个字母组合而成。
其含义是机械与电子的集成技术。
2.单级谐波传动减速器的产品型号为XBD100－125－150－Ⅱ，其畔125代表【】（分数：2.00）A.柔轮小径B.传动比√C.输出转矩D.刚轮小径解析：解析：XBD为产品代号，100代表柔轮小径为100mm，125代表传动比，150代表输出转矩为150N.m，Ⅱ代表精度等级为普通级。
3.如图称为【（分数：2.00）A.直流伺服电动机调节特性B.直流伺服电动机动态特性C.直流伺服电动机机械特性√D.直流伺服电动机调速特性解析：4.电枢电阻不可忽略的直流伺服电动机空载时，转速与电枢电压的关系为【】（分数：2.00）A.相等B.反比C.线性关系√D.无关解析：5.两极三相感应电动机，定子单相绕组通电后，在气隙中产生【】（分数：2.00）A.均匀磁场B.旋转磁场C.脉动磁场√D.正交磁场解析：6.步进电动机的输入是【】（分数：2.00）A.脉冲信号√B.阶跃信号C.斜坡信号D.加速度信号解析：7.一般说来，如果增大自然频率ωn的数值，则动态性能指标中的调整时间T s【】（分数：2.00）A.变大B.减小√C.不变D.不定解析：8.复合控制器的前馈控制是【】（分数：2.00）A.误差控制B.串级控制C.闭环控制D.开环控制√解析：解析：所谓复合控制器，就是在反馈控制器的基础上附加一个前馈控制器，二者的组合称为复合控制器。
全国自考(机电一体化系统设计)-试卷3
全国自考（机电一体化系统设计）-试卷3(总分：54.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.自动洗衣机是【】驱动顺序控制的实例。
（分数：2.00）A.事件B.时间√C.微计算机D.集成电路解析：解析：根据如何开始和终结操作，顺序控制可以分为两类：(1)当某一事件发生时，开始或结束操作的称为事件驱动顺序控制。
(2)在某一时刻或一定时间间隔之后，开始或结束操作的称为时间驱动顺序控制。
而自动洗衣机是最常见的时间驱动顺序控制的实例。
2.下列不属于脉动作用式波形发生器的是【】（分数：2.00）A.机械滚子式波形发生器√B.液动式波形发生器C.气动式波形发生器D.电磁式波形发生器解析：3.由电动机驱动的齿轮系，第一级齿轮的传动比为2，则用简化的最佳传动比分配条件计算出的第二级传动比为【】（分数：2.00）A.1C.2√解析：4.下列选项中与灵敏度表示同一概念的是【】（分数：2.00）A.漂移B.阈值C.增量增益√D.线性度解析：5.某光栅的条纹密度是200条／毫米，光栅条纹间的夹角θ＝0．005弧度，则莫尔条纹的宽度是【】（分数：2.00）A.100mmB.20mmC.10mmD.1mm √解析：解析：由莫尔条纹宽度公式得，1(mm)。
6.在转速为零时，电动机的堵转转矩T b为【】（分数：2.00）A.T b＝B.T b＝√C.T b＝D.T b＝解析：7.步进电动机驱动电路提供的电流波形应尽量接近【】（分数：2.00）A.恒流B.正弦C.余弦D.矩形√解析：解析：对步进电动机驱动电路有如下要求： (1)能够提供快速上升和快速下降的电流，使电流波形尽量接近矩形；(2)具有供截止期间释放电流的回路，以降低相绕细两端的反电动势，加快电流衰减；(3)功耗尽量低，效率要高。
8.某步进电动机三相单三拍通电时的步距角为5。
，则双三拍通电时的步距角为【】（分数：2.00）A.2．5°B.5°√C.10°D.15°解析：解析：步距角公式为θs＝c都为1，因此双三拍通电时步距角没有变化。
机电一体化系统设计试卷14_有答案
机电一体化系统设计试卷14_有答案第一篇：机电一体化系统设计试卷14_有答案机电一体化专业《机电一体化系统设计》期末试卷 A卷开卷 120分钟一、名称解释题（每题6分，共24分）1、什么是机电一体化？答：机电一体化乃是机械的主功能、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设备以及相关软件有机结合而构成系统的总称。
机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术。
2、写出CDM5010-3-P3代表的含义？答：CDM5010-3-P3表示外循环插管式、双螺母垫片预紧、导珠管埋入式的滚珠丝杆副，公称直径为50mm，基本导程为10mm，螺纹旋向为右旋，负荷钢球圈数为3圈，定位滚珠丝杆副，精度等级为3级。
3、屏蔽答：利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来而割断或消弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。
4、步进电动机答：步进电动机是一种将脉冲信号转换成角位移的执行元件。
二、填空题（每空1分，共26分）1、构成机电一体化系统的要素：计算机、传感器、机械装置、能源和执行装置。
2、与一般机械系统比较，机电一体化机械系统的要求：定位精度要高、响应速度要快和稳定性高。
3、同步带传动的主要失效形式有：承载绳疲劳拉断、打滑、跳齿和磨损。
4、机电一体化系统（产品）设计大致可分为开发性设计、适应性设计和变参数设计。
5、步进电动机按其工作原理分：主要有磁电式和反应式两大类。
6、从干扰源把干扰能量递送到干扰对象有传导和辐射两种方式。
7、滚珠丝杠副代号为G14008左-2-P4其中G代表内循环固定式公称直径为 140。
8、衡量可靠性高低的数量指标有概率指标和寿命指标。
它们一般都是时间的函数。
9、在伺服系统中，通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应速度。
10、摩擦对伺服系统的影响主要有：引起动态滞后、降低系统的响应速度、导致系统误差和低速爬行。
全国机电一体化理论试卷中级 07年4月
………考………生………答………题………不………准………超………过………此………线………国 家 职 业 培 训 认 证 统 一 考 试机 电 一 体 化 理 论 考 试 试 卷(中级，A 卷)注 意 事 项1、请在试卷的标封处填写姓名、准考证号和培训单位。
2、请仔细阅读题目的要求后回答，保持卷面整洁，不要在标封区内填写无关内容。
3、考试时间为120分钟一、单项选择题（共50分，每题1分）1、由于气体的可压缩性及推动活塞的力变化的复杂性，气缸的运动速度（ A ）。
A 、准确性较低B 、准确性较高C 、速度较快D 、速度较慢2、使用空气过滤器的目的,说法有错误的是( C )A 、去除固体物B 、分离游离水分C 、去除油雾D 、但不可去除臭气。
3、减压阀出口压力（ C ）进口压力A 、大于B 、等于 C、小于或等于4、图示回路中梭阀相当于实现（ C ）门逻辑功能的阀。
A 、与B 、非C 、或D 、与非5、气源三联件的安装顺序为：从气罐出来的压缩空气依次经过三联件中的（ B ）A 、减压阀、油雾器、过滤器、B 、过滤器、减压阀、油雾器C 、油雾器、过滤器、减压阀D 、过滤器、油雾器、减压阀6、图示回路可以实现活塞（ A）A、快速前进B、慢速前进C、快速后退D、慢速后退7、控制单作用气缸的进退可采用（C ）A、二位五通阀B、二位四通阀C、二位三通阀D、三位五通阀8、气缸的移动速度，可通过下列元件的开口大小来调节：（B）A、调压阀B、流量控制阀C、方向控制阀D、溢流阀9、液压系统的实际工作压力取决于（ C ）A、泵的类型与性能B、负载运动速度C、负载大小D、系统供油量大小10、齿轮泵排油口比吸油口直径大的目的是（A ）A、增大吸油面积B、减小端面泄漏C、减小齿轮轴的径向液压力D、消除困油11、定量泵节流调速系统中，溢流阀当作（A）使用。
A、溢流阀（常开状态）B、安全阀（常闭状态）C、调速阀D、顺序阀12、YBC齿轮泵浮动轴套式补偿装置的作用是（C ）A、减小齿轮径向力B、消除困油C、减小端面泄漏D、减小运转阻力13、Diffuse sensor 是指传感器。
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2007年4月自考全国机电一体化系统设计试题
课程代码：2245
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．受控变量是机械运动，如位置、速度及加速度的一种反馈控制系统称为【】A．数控机床B．伺服系统
C．自动导引车D．顺序控制系统
2．若两平面之问的油液成楔形，二者相对运动时将产生压力，从而可以承载。
利用这一原理设计出各种形式的滑动摩擦支承轴系为【】
A．液体静压支承B．气体静压支承
C．气体动压支承D．液体动压支承
3．对于减速传动系统，若最后一级的间隙对系统精度影响最大，则传动比【】A．小于1 B．等于l
C．大于1 D．小于等于1
4．某光栅条纹密度为每lmm刻100条，光栅条纹的夹角为0.005弧度，则莫尔条纹的宽度W为【】
A．0.1mm B．1mm
C．2mm D．5mm
5．某传感器是一种输出电压随转子转角变化的角位移测量装置，且仅能用来测量角位移。
该传感器为【】
A．旋转变压器B．感应同步器
C．光栅D．磁栅
二、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分共15分）
15.线性系统、定常系统
16.齿轮系传动的最佳速比
17.直流伺服电动机的机械特性
18.直流电动机线性驱动电路
19.反应式步进动机
三、问答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）
20.简述典型机电一体化系统中的微处理机模块
21.题21图为步进电动机单极性驱动电路。
试简述图中VT、R、VD、和R f的作用
22.在机电一体化系统设计中，“路径”和“轨迹”这两个概念之间有什么区别？
23.简述时间/事件驱动顺序控制系统的类型。
四、计算题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）。