国开大学2019年01月1118《机电一体化系统设计基础》期末考试参考答案.pdf

1、试卷代号：1118 座位号IJ国家开放大学（中央广播电视大学）2018年秋季学期“开放本科”期末考试机电一体化系统设计基础试题2019年1月巨三三一、单选题（每小题3分，共24分）1.以下产品属千机电一体化产品的是()。A.游标卡尺B.移动电话C.全自动洗衣机D.非指针式电子表2.影响机电一体化系统中传动机构动力学特性的因素不包含下列哪项？（)A.负载C.传动比3.下列哪个不是传感器的动态特性？（A.幅频特性C.相频特性B.系统惯性D.固有频率)B.临界频率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件为（）。A.A/D转换器B.D/A转换器C.缓冲器D.隔离器5.闭

2、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304 6.以下可实现交流伺服电动机调速的方法是()。A.改变供电电压的大小B.改变电动机的供电频率C.改变三相电压的相位差D.改变电动机转子绕组匝数7.以下（）不属千系统功能结构图的基本结构形式。A.串联结构B.平行结构C.星形结构D.环形结构8.HRGP-lA喷漆机器人中的手部属千系统中的（）。A.能源部分B.测试传感部分C.驱动部分D.执行机构得分1评卷

3、人二、判断题（正确的打-J错误的打X,每题3分，共30分）9.机电一体化是以数学和物理学为主的多门学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。()10.机电一体化机械系统中齿轮传动的啃合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中传动死区还可能使系统以15倍的频率产生低频振荡。()11.机电一体化系统中机械部件产生振动时，系统中阻尼越大，最大振幅越小，且衰减越快，适当的阻尼可以提高系统的稳定性。（)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。（)13.机电一体

4、化系统中传感器的输出信号一般是电阻量，它便于传输、转换、处理和显示，由传感器的转换元件转换输出。（)14.在机电一体化系统中，数字式位移传感器的输出是以脉冲数量的多少表示位移的大小。（）15.步进电动机转子角位移与输入的电脉冲频率成正比，旋转方向与电动机绕组的通电顺序相关，因此容易用微机实现数字控制。（)16.异步交流伺服电动机的转子具有永久磁铁，其转矩产生机理与直流伺服电动机相同，当定子绕组通以三相或两相交流电时，产生旋转磁场，从而吸引转子旋转。（)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

5、当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案。（)305 三、简答题（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.齿轮传动中圆柱直齿轮的齿侧间隙的调整方法有哪些？圆柱斜齿轮的齿侧间隙的调整方法又有哪些？21.何谓概念设计？简述概念设计的设计过程，四，计算题10分）22.一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？三五、综合题12分）23.分析图中整体式PLC的各组成部分中CPU、存储器、电源、输入输出单元的功能。图PLC的组成结构框图306 试卷代号：1118 国家开放大学（中央

6、广播电视大学）2018年秋季学期“开放本科”期末考试机电一体化系统设计基础试题答案及评分标准（供参考）2019年1月一、单选题（每小题3分，共24分）CB.1J6 2.C 7.C 3.D s.n 4.A 5.D 二、判断题（正确的打,错误的打),每题3分，共30分）9.X 14.,/10.J 15.X i人.16 ll 12.X,、卢.勹 13.X 18.三、简答题（每小题8分，共24分）19.完善的机电体化系统主要包括哪几部分？答：机械本体、动力系统f传感检测系统、执行部件、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.齿轮传动中圆柱直齿轮的齿侧间隙的调整方法有哪些？圆柱

7、斜齿轮的齿侧间隙的调整方法又有哪些？答：圆柱直齿轮传动齿侧间隙的调整方法有：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）；圆柱斜齿轮传动齿侧间隙的调整方法有：垫片错齿调整。21.何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。答；概念设计是指在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案。设计过程：设计任务抽象化，确定系统的总功能一将总功能分解为子功能，直到功能元-寻找子功能（功能元）的解一将原理解进行组合，形成多种原理解设计方案-对众多方案进行评价决策，选定最佳方案一概念产品。四、计算题10分）360360 22.解：步距角

8、o=-=-一mz 8X50=O.9(5分）每一步需要的时间T=每圈时间每圈的步数，T 2 0.2=lOmz 8X50=5 X 10-4 s=O.5ms(5分）:307 五、综合题(12分）23.答：(1)中央处理器CPU是PLC的运算和控制核心，控制其它所有部件的运行，功能相当于人的大脑。(3分）(2)存储器用来存储数据和程序，包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)分别用千存储系统程序和用户程序。(3分）(3)输入输出(I/0)单元是CPU与现场I/0设备或其它外部设备之间的连接部件。(3分）(4)电源包括系统电源和后备电池，其中后备电池可在停电时继续保持几十小时的供电。(3分）308