国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2021期末试题及答案(试卷号：1118)

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电大机电一体化系统设计试题答案汇总（完整版）（NXPowerLite）

机电一体化系统设计考试资料1.机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。

2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。

4.机电一体化系统设计流程：（1）根据目的功能确定产品规格、性能指标（2）系统功能部件、功能要素的划分（3）接口的设计（4）综合评价（5）可靠性复查（6）试制与调试5.机电一体化系统设计的考虑方法：（1）机电互补法：利用通用或专用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。

（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。

（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。

6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。

（2）适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。

7.机电一体化设计程序：（1）明确设计思想（2）分析综合要求（3）划分功能模块（4）决定性能参数（5）调研类似产品（6）拟定总体方案（7）方案对比定型（8）编写总体设计论证书8.设计准则：在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。

9.设计规律：根据设计要求首先确定离散元素间的逻辑关系，然后研究其相互间的物理关系这样就可根据设计要求和手册确定其结构关系，最终完成全部设计工作。

10.绿色设计：在新产品的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。

国家开放大学电大《机电一体化系统》期末试题

《机电一体化系统》考试复习题选择题：1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )A.顺序控制系统B.伺服系统C.数控机床D.工业机器人2.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变3.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和( )A.内循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环反向器式4.某光栅的条纹密度是100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.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速( )A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压6.电压跟随器的输出电压( )输入电压。

A.大于B.大于等于C.等于D.小于7.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为( )A.1450［r/min］B.1470［r/min］C.735［r/min］D.2940［r/min］8.右图称( )A.直流伺服电动机调节特性B.直流伺服电动机机械特性C.直流伺服电动机动态特性D.直流伺服电动机调速特性9.计算步进电动机转速的公式为( )A. B.T sm cos C. D. 180°-10.一般说来，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.增大B.减小C.不变D.不定11.已知f(t)=a+bt，则它的拉氏变换式为( )A.+bB.C.D.12.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( )使得它们同步协调到达目标点。

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13.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为( )A.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.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13.机械系统的刚度对系统的主要影响表现为（）等方面。

电大机电一体化系统设计试题答案汇总(完整版) (2)

2.工业三大要素：物质、能量和信息3.机电一体化系统由机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统等五个子系统构成。

（2）结合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件。

（3）组合法：将用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。

6.机电一体化设计类型：（1）开发性设计：是没有产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。

（3）变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。

国家开放大学电大机电一体化系统设计基础题库及答案

（一）填空题★机电一体化系统常用的能源有电源、气压源和液压源。

★市场预测的方法主要有定期预测和定量预测。

★机电设计的质量管理主要体现在质量目标管理、实行可行性设计和进行手机质量评审★控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口组成。

★在多级传动中，为了减小传动误差，传动比的分配应遵守先小后大原则。

★机电系统中，机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性和快速响应性等方面的要求。

★影响系统传动精度的误差可分为传动误差和回程误差两种★对于线性控制系统，若要求在达到高精度的同时减小定位时间，则必须提高系统的固有频率。

提高固有频率和阻尼可以提高闭环系统的稳定性。

★液压系统的伺服控制元件主要有电液伺服阀和电液比例阀★典型开关量I/O模板的I/O电气接口的主要功能有滤波、电平变换、光电隔离和功率驱动。

★计算机的指令进行D/A转换后，需经过信号调理环节才能驱动执行机构。

★传感器由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。

★传感器的静态特性参数主要有灵敏度、线性度、迟滞和重复精度。

★传感器输入特性的主要参数是输入阻抗或静态刚度。

★执行机构，选择较大传动比可使系统的相对阻尼系数增大，有利系统稳定。

★机电产品设计类型可分为开发性设计、适应性设计、变参数设计三类。

★当负载折算到电机轴上的惯量等于转子质量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。

★步进电机的最大动态转矩小于最大静转矩，并随着脉冲频率的升高而降低。

（二）选择题★开放式体系结构中的VLSI是指（超大规模集成电路）★以下移动电话不属于机电一体化产品。

★数控机床需要进行抗干扰设计。

★幅频特性和相频特性（或频率响应函数）是传感器动态特性指标★丝杠螺母机构在闭环外，所以它回程误差和传动误差都影响输出精度★闭环控制，齿轮减速器在前向通道，它回程误差不影响输出精度，但传动误差影响★步进电机转动后，其输出转矩所工作频率增高而下降★采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动是，通过改变脉冲宽度来改变电枢贿赂的平均电压而实现机的平滑调速。

国家开放大学2022年春季学期期末统一考试机电一体化系统设计基础试题(试卷代号：1118)

试卷代号:1118国家开放大学2022年春季学期期末统一考试机电一体化系统设计基础试题一、单选题(每小题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.移动电话C.3D 打印机D.数字电子表2.在机电一体化系统中,以下哪个机构不能够将旋转运动转换为直线运动?( )A.丝杠螺母B.直齿轮对C.曲柄滑块D.齿轮齿条3.需要消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取（）调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙。

A.偏心套B.轴向垫片C.双薄片齿轮D.轴向压错齿4.幅频特性和相频特性是模拟式传感器的（）A.静态特性指标B.动态特性指标C.输入特性参数D.输出特性参数5.半闭环伺服驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的（）A.回程误差不影响输出精度,但传动误差影响输出精度B.传动误差不影响输出精度,但回程误差影响输出精度C.回程误差和传动误差都不会影响输出精度D.回程误差和传动误差都会影响输出精度6.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,已知转子有24 个齿,步进电机的步距角是( )A.0.6°B.1.2°C.1.5°D.2°7.采用脉宽调制(PWM)进行比例阀的控制时,是通过改变( )来控制阀门的开度A.脉冲的宽度B，脉冲的频率C.脉冲的正负D.脉冲的幅值8.智能机器人中的旋转变压器属于系统中的( )A.传感部分B.能源部分C.控制器D.执行机构二、判断题(正确的打✓,错误的打✕,每题3分共30 分)9. 机电一体化系统是在实现系统主功能的基础上,将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。

（）10.典型的机电一体化系统应包括以下几个基本要素:械本体、动力系统检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统,各要素和环节之间通过接口相联系。

( )11.机械传动系统的阻尼越小越好,避免系统产生振荡而失去稳定性。

国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2023-2024期末试题及答案(试卷代号：1118)

国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2023-2024期末试题及答案（试卷代号：1118）2021年7月一、单选题（每小题3分，共24分）io以下不属于机电一体化系统主要功能的是（）。

A.控制功能B.检测功能C.计算功能D.动力功能2.为了提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应该（）oA.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3.光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm,当经四倍细分后记数脉冲为400时，光栅位移是（）mm。

A.1B.2C.3D.44.以下不能实现交流异步伺服电动机调速的方法是（）。

A.改变电动机的转差率B.改变供电电压的大小C.改变电动机的供电频率D.改变电动机定子极对数5.在机电一体化系统设计开发过程中，需要根据系统功能要求编写（），具有实时性、针对性、灵活性和通用性。

A.平台软件B.开发软件C.系统软件D.应用软件6.机电一体化产品设计的第一道工序和概念设计的出发点是（）。

A.结构分析B.功能分析C.工艺分析D.流程分析7.含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（）oA.零接口B.被动接口C.主动接口D.智能接口8.HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的（）。

A.能源部分B.测试传感部分C.驱动部分D.执行机构二、判断题（正确的打"，错误的打X,每题3分，共30分）9.机电一体化产品具有“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。

（J）10.产品的零部件和装配精度高，系统的精度一定就高o（X）11 .采用虚拟样机代替物理样机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，提高而向客户与市场需求能力。

（X）12.传感器的敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。

（"）13.迟滞是传感器的一种静态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。

2021国家开放大学电大本科《机电控制工程基础》期末试题及答案(试卷号：1116)

一、选择题（每小题4分，共32分）1.某二阶系统的特乱根为两个纯也根,则诙系统的单位阶跃响应为《 A.单调上升 C 衰减振荡 2 .系统的根轨避（）.A.起始亍开环极点.终止于开环半点 H.起始于闭环极点•终止于闭环琴点 C.起始于闭环琴点.终止于闭环极点【）.起始于开环零点，终止于开环极点3. PI 校正为（＞校正.A.滞后 G 滞后超前II. 5/4.2 D. 5/4.45.某系统的传遂函数是0（5）= ^6--,则读系统可看成由（）环节串联而改.A.比例、延时 a 惯性、超前 C.侦性、延时D.惯性，比例6. 对于职位负反馈系统，队开环传递函数为GG ） .则闭环传递函数为（）.10G （s ） A.1+G ⑴ gnG — -l-G （s ）l-FG ＜«）7. 某单位负反愤系统的开环传递函数为G （'）= 点刁，则此系统在机位阶跃函数蛎人F 的稳态误差为＜）•A.0 C. s8. 倾率朝性是线性系统在（A.三角信号 C.快冲信号二、判断题（每小题3分，共30分）9. 佻加性和卉次性是鉴别系统是否为线性系统的根据.（）10. 劳斯稔定判据能判断线性定常系统的稳定性・（）11. 愀分环节传递函数为5■•则它的福频特性的数学表达式是5s 相颇特性的数学衣达，系统的传递函数G ⑴二+ ）.其系统的增益和型次为（B.等幅振荡 D.振荡发散B.超前 D.谿前滞后A ・5,2 C5U2G ⑴ 1 —G (S 〉 B.1 D. 1/s）输入作用下的椽态响应“a 正弦信号式是一90% （）12. 线性定常迁怵时间栖琉检定的允分必婴条件是削邪特征方程的根均位于M平血的左半平而.《）13. M 统的做分万程为绊⑴.其中ce为愉出,HU为愉人•恻诙系统的（It闭虾伦逸函数w・）■而•（）E某二阶系统的若征根为四个具宿鱼实部的共瓶宣根，则使系统的革位阶跃响应曲兢强现为葬幅振药・（）15. 绶性爪统的僧i®函数完全山系统的靖梅和,数决定.（）16. 。

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国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2021期末试题及答案（试卷号：
1118）
国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2021期末试题及答案（试卷号：1118）
一、单选题（每小题3分，共24分）
1．以下产品不属于机电一体化产品的是()。

A．机器人
B．移动电话
C．数控机床
D．复印机
2．滚珠丝杆的滚珠在整个循环过程中始终与丝杠表面保持接触为( )。

A．插管式
B．端盖式
C．内循环式
D．外循环式
3．下列哪个不是传感器的动态特性？( ) A.幅频特性
B．临界频率
C．相频特性
D．分辨率
4．在传感器的使用中，模拟式传感器与计算机进行接口必须用的器为( )。

A.A/D转换器
B．D/A转换器
C．缓冲器
D．隔离器
5．闭环控制的驱动装置中，丝杠螺母机构位于闭环之外，所以它的( )。

A.回程误差不影响输出精度，但传动误差影响输出精度
B．传动误差不影响输出精度，但回程误差影响输出精度
C．回程误差和传动误差都不会影响输出精度
D．回程误差和传动误差都会影响输出精度
6．计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写
( )，具有实时性、针对性、灵活性和通用性。

A．平台软 B．开发软
C．系统软
D．应用软
7．以下( )不属于系统功能结构图的基本结构形式。

A．串联结构
B．并联结构
C．环形结构
D．星形结构
8．HRGP-1A喷漆机器人中的乎部属于系统中的( )。

A．能源部分
B．测试传感部分
C．驱动部分
D．执行机构
二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分）
9．机电一体化是一个新兴的交叉学科，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，机电一体化产品具有智能化、人性化等特征。

()
10.机电一体化产品的机械系统包括传动机构、导向机构、执行机构、轴系、机座或机架5大部分，是实现产品功能的基础。

( )
11．机电一体化系统要求传动机构具有刚度大、摩擦小、转动惯量小、阻尼合理、抗振性好和可靠性高等特性。

() 12．精密机械技术作为机电一体化系统的基础，为机电一体化系统提供了精密的机械本体，并为机电一体化系统提供了可靠、灵敏的驱动装置。

()
13.在机电一体化机械系统中，滚珠丝杠副是最常用的运动转换机构，在实际工程运用中，滚珠丝杆副只能将回转运动转换为直线运动。

( )
14.位移传感器还可以分为模拟式传感器和数字式传感器，模拟式传感器输出是以幅值形式表示位移的大小，数字式传感器的输出是以脉冲数量的多少表示位移的大小。

( ) 15．脉宽调制(Pulse
Width Modulator，简称PWM)控制就是通过脉冲宽度进行调制的技术，即通过改变脉冲宽度改变输出的平均电压。

( )
16.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。

( )
17．PID调节器由比例调节器、积分调节器和加法调节器通过线性组合而构成。

()
18.概念设计是指在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的工作原理及其组合等。

( ) 三、筒答题（每小题8分，共24分）
19.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？
20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？
21．计算机控制系统由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？
四、计算题（10分）
22.-个四相八拍运行的步进电机，转子齿数为50，则其步距角为多少？如要求步进电机2秒钟转10圈，则每一步需要的时间T为多少？
五、综合题（12分）
试题答案及评分标准
（仅供参考）
一、单选题（每小题3分，共24分）
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．D
7．D
8．D
二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分）
9．√
10．√
11．√
12．×
13．×
14．√
15．√
16．×
17．×
18．√
三、简答题（每小题8分，共24分）
19.
答：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部、信息处理及控制系统五部分相互协调，共同完成所规定的目的功能。

20. 答：齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有：圆柱齿轮传动：偏心套轴向垫片双片薄齿轮错齿调整法（轴向拉簧式、可调拉簧式）；斜齿轮传动：垫片错齿调整。

21．答：计算机控制系统由硬和软两大部分组成。

其中，硬主要由计算机主机、接口电路、输入／输出通道及外部设备等组成：
(1)计算机是整个控制系统的核心。

它接收从操作台传来的命令，对系统的各参数进行巡回检测，执行数据处理、计算和逻辑判断、报警处理等，并根据计算结果通过接口输出控制命令。

(2)接口与输入／输出通道是计算机与被控对象进行信息交换的桥梁。

(3)计算机控制系统中最基本的外部设备是操作台，它是人机对话的联系纽带，通过它可发出各种操作命令，显示系统的工作状态和数据，并可输入各种数据。

四、计算题（10分）。