1、最新十次电大本科机电一体化系统设计基础期末考试题题库（2015年1月至2019年7月试题）说明：试卷号：1118 课程代码：00707适用专业及学历层次：机械设计制造及自动化；本科 考试：形考（纸考、比例30%）；终考：（纸考、比例70%）2019年7月试题及答案一、单选题1以下产品属于机电一体化产品的是(C)。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为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法(A)。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
2、分后脉冲记数为400时，光栅位移是(A)mm。A1 B2C3 D44以下不能实现交流异步伺服电动机调速的方法是(B)。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计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写(D)，具有实时性、针对性、灵活性和通用性。A实时软件 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(B)。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(D)。A零接口 B被动接口C主动接口 D智能接口8HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的
3、(C)。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9机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有“智能化”的特征是机电一体化产品与普通机械产品在功能上的本质差别。(对)10.机电一体化系统的机械传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。(错)11.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。(错)12.传感器的转换元件能够将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电压或电流信号。(对)13.迟滞是传感器的一种静
4、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。(对)14.脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制获得所需要波形。(对)15.混合型步进电动机转子上嵌有永久磁铁，具有步距角小、响应频率高的优点，而且还具有励磁功率小、效率高的优点。(对)16.在机电一体化系统中主要采用连续控制系统，通常采用差分方程描述，主要采用计算机进行信号处理，控制器以软件算法为主。(错)17.反求设计是建立在概率统计基础之上，主要任务是提高产品的可靠性，延长使用寿命，降低维修费用。(错)18.在数控设备中，计
5、算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。(对)三、简答题19.滚珠丝杠副消除轴向间隙的预紧调整方法有哪些？参考答案：滚珠丝杠副消除轴向间隙的预紧调整方法有：螺纹预紧调隙式、双螺母差齿预紧调隙式、双螺母垫片预紧调隙式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。20.什么是传感器的校准？并简述如何进行校准？参考答案：传感器在使用前、使用中或搁置一段时间再使用时必须对其性能参数进行复测或做必要的调整和修正，以确保传感器的测量精度，这个复测调整过程称为校准。 为了对传感器进行校准必须有一个长期的、稳定的和高精度的基准。在一些测量仪器中特
6、别是内部装有微处理器的测量仪器中，很容易实现自动校准功能。对传感器进行校准时，需要精度比它高的基准器，这种基准器受时间的推移和使用的磨损等因素的影响，参数会随之改变。因此对这种基准器还要用更高精度的基准器来定期校准。21.步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向的控制？参考答案：四、计算题参考答案：五、综合题23.某部门欲开发一款用于焊接印刷电路板芯片的机械手，请制订出该款机械手产品的开发设计流程。参考答案： 2019年1月试题及答案一、单选题1以下产品属于机电一体化产品的是(C)。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
7、素不包含下列哪项？(C)A.负载 B系统惯性C传动比 D固有频率3下列哪个不是传感器的动态特性？(D)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件为(A)。A. A/D转换器 BD/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(D)。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以下可实现交流伺服电动机调速的方法是(B)。A改变供电电压的大小 B改变电动机的供电频率C改
8、变三相电压的相位差 D改变电动机转子绕组匝数7以下(C)不属于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8HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的(D)。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。(错)10.机电一体化机械系统中齿轮传动的啮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。(对)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
9、系统的稳定性。(对)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。(错)13.机电一体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。(错)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。(对)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。(错)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
10、三相或两相交流电时，产生旋转磁场，从而吸引转子旋转。(错)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。(错)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，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案。(对)三、简答题19.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？参考答案：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统五部分相互协调，共同完成所规定的目的功能。通过接口及相应软件有机结合在一起，构成内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。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
11、有哪些？参考答案：21何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。参考答案：四、计算题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？参考答案：五、综合题参考答案： 2018年7月试题及答案一、单选题1以下产品不属于机电一体化产品的是(D)。A工业机器人 B打印机C空调 D计算机2在同步带的基准节圆柱面上，带轮的节距与带的节距的关系为(C)。A大于 B小于C等于 D不确定3下列哪项指标是传感器的动特性？(D)A量程 B线性度C灵敏度 D幅频特性4在开环控制系统中，常用(B)做驱动元件。A直流伺服电动机 B步进电动机C同步
12、交流伺服电动机 D异步交流伺服电动机5采用脉宽调制(PWM)进行直流电动机调速驱动时，通过改变(A)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6PID控制算法中，积分调节器的主要作用是(A)。A消除静差 B加快响应C减小振荡 D提高稳定性7HRGP-1A工业机器人中的旋转变压器属于系统中的(B)。A.能源部分 B测试传感部分C控制器 D执行机构8由单台CNC机床或加工中心与工业机器人组成，实现单工序加工的可变加工单元称为(D)。AFMF BFMSCFML DFMC二、判断题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
13、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。(对)10.机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。(对)11.减少齿轮传动机构的摩擦，减少转动惯量，提高传动效率等措施，从而提高机电一体化系统的响应速度。(对)12.选择滚珠丝杆副的过程中，当系统的加工精度要求较高时，导程就大一点；加工精度较低时，导程就选小一些。(错)13.选择传感器时，如果测量目的是定性分析的，选用重复度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，就需选用精度等级能满足要求的传感器。(对)14.步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元
14、件，每当一个脉冲信号施加于电机的控制绕组时，其转轴就转过一个固定的角度。(对)15.直流伺服电机具有良好的启动、制动和调速特性，可很方便地在宽范围内实现平滑无极调速，故多采用在对伺服电机的调速性能要求较高的生产设备中。(对)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。(错)17.计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。(错)18.虚拟设计是二种以先进产品设备的实物、样件、软件或影像作为研究对象，应用产品设计方法学。系统工程学、计算机辅助设计的理论和方法进行系统分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的或更先进的技术。(错)三、简答题1
15、9.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？参考答案：机械本体、动力系统、检测传感系统、执行部件和信息处理及控制系统五部分相互协调，共同完成所规定的目的功能。通过接口及相应软件有机结合在一起，构成内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。20.选择传感器时需要考虑哪些因素？参考答案：选择传感器除主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度等几个方面的问题之外，还要考虑测量目的、测量对象、测量环境、测量条件和测量方式，还应尽可能兼顾结构简单、体积小。重量轻、价格便宜、易于维修、易于更换等条件。21PLC由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？参考答案：PLC主要由有以下四部分组成：(1)中央处
16、理单元(CPU)(2)存储器(RAM、ROM) (3)输入输出单元（I/O接口）(4)电源（开关式稳压电源）。 (1)中央处理单元CPU：CPU是PLC的核心部件。它是PLC控制系统的运算及控制中心。 (2)存储器：存储器是用来储存系统程序、用户程序与数据的，故PLC的存储器有系统存储器和用户存储器二大类。四、计算题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参考答案：五、综合题23.假定你在设计一套典型的机电一体化系统，比如数控机床，请制订出概念设计的流程。参考答案：(2)根据系统的总功能要求和构成系统的功能要素进行总功能分解，划分出各功能模块，将总功能分解为子功能，
17、直到分解到不能再分解的功能元，形成功能树，确定它们之间的逻辑关系； (3)对各功能模块输入输出关系进行分析，确定功能模块的技术参数和控制策略、系统的外观造型和总体结构； (4)寻找子功能（功能元）的解，并将原理解进行组合，形成多种原理解设计方案。 (5)以技术文件的形式交付设计组讨论、审定。(6)方案整体评价：对不同的方案进行整体评价，选择综合指标最优的设计方案，最终选定最佳方案形成概念产品。（注：绘制出流程图或文字作答均可） 2018年1月试题及答案一、单选题1以下产品不属于机电一体化产品的是(B)。A机器人 B移动电话C数控机床 D复印机2消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取(D)调整法使得调整
18、过程中能自动补偿齿侧间隙。A偏心套 B轴向垫片C薄片错齿 D轴向压簧错齿3同步带在规定的张紧力下带的纵截面上相邻两齿对称中心线的直线距离称为(B)。A带周距 B带节距C公称长度 D节圆长度4幅频特性和相频特性是模拟式传感器的(B)。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(D)。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.（C）7.（B） 8.（C）二、判断题9机电一体化产品跳出了机电产
19、品的单一技术和单一功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。(对)10. 一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、动力系统、检测传感系统及执行机构，各要素和环节之间通过接口相联系。(错)11执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。(对)12.滚珠丝杆副的导程是指丝杠相对于螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移。(错)13.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达到要求。(对)14步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移
20、的机电执行元件，每当一个脉冲信号施加子电机的控制绕组时，其转轴就转过一个固定的角度。(对)15.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。(错)16.从计算机的精度来看，需要计算机控制系统的采样周期短一些，从而保证控制精度。(错)17可靠设计是指将优化技术应用于机电一体化系统的设计过程，最终获得比较合理的设计参数，各种计算机程序能懈决不同特点的工程问题。(错)18在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及驱动控制装置等部分构成。(对)三、简答题19滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？参考答案
21、：滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有：螺纹预紧调隙式、双螺母差齿预紧调隙式、双螺母垫片预紧调隙式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。20传感器一般由哪几部分组成及各部分作用是什么？参考答案：传感器一般由敏感元件、转换器件、信号转换电路和辅助电源四部分组成： (1)敏感元件直接感受被测量，并按一定规律将其转换成与被测量有确定对应关系的其他物理量； (2)转换器件将敏感元件输出的非电物理量（如位移、应变、光强等）转换成电参数量（如电阻、电感、电容等）。 (3)信号转换电路将电路参数量转换成便于测量的电量，如电压、电流、频率等。 (4)辅助电源作用是提供能源。有的传感器需要外部电源供
22、电；有的传感器则不需要外部电源供电，如压电传感器。21PID控制算法中比例、积分、微分部分各起何作用？参考答案：P(比例)I(积分)D(微分)调节器是将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。其中比例调节起纠正偏差的作用，其反应迅速；积分调节能消除静差，改善系统静态特性；微分调节有利于减少超调，加快系统的过渡过程。此三部分配合得当，可使调节过程快速、平稳、准确，收到较好的效果。四、计算题五、综合题23.假定你在设计一套典型的机电一体化系统，比如数控机床，请制订出概念设计的流程。 2017年7月试题及答案一、单选题1以下产品属于机电一体化产品的是(C)。A游标卡尺 B移动电话C全自动洗衣机
23、 D非指针式电子表2为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法(A)。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，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是(A)mm。A1 B2C3 D44以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是(B)。A改变电压的大小 B改变电动机的供电频率C改变电压的相位 D改变电动机转子绕组匝数5计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写(D)，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以下(D)不属于系统
24、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(D)。A零接口 B被动接口C主动接口 D智能接口8HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的(C)。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9机电一体化产品与传统的机电产品相比，机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。(对)10机电一体化系统的机械系统与传统的机械系统相比，除了要求较高的制造精度外，还应具有良好的动态响应特性和稳定性。(对)11滚珠丝杆副的行程是指丝杠相对于螺母旋转360。时，螺母上基准点的轴向位移。
25、 (错)12.传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成便于测定的某种物理量。(对)13.实际上传感器的响应总有一定延迟，希望延迟时间越短越好，传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽。(对)14.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。(对)15.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。(错)16.在确定计算机控制系统的控制周期时，从执行元件的要求来看，理论上需要输出信号的周期越小越好。(错)17.虚拟设计是一
26、种以先进产品设备的实物、样件、软件或影像作为研究对象，应用产品设计方法学、系统工程学、计算机辅助设计的理论和方法进行系统分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的或更先进的技术。(错)18在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及驱动控制装置等部分构成。(对)三、简答题19.滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？参考答案：滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有：螺纹预紧调隙式、双螺母差齿预紧调隙式、双螺母垫片预紧调隙式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。20.什么是传感器的校准？并简述如何进行校准？参考答案：传感器在
27、使用前、使用中或搁置一段时间再使用时必须对其性能参数进行复测或做必要的调整和修正，以确保传感器的测量精度，这个复测调整过程称为校准。为了对传感器有一个长期的、稳定的和高精度的基准，在一些测量仪器中特别是内部装有微处理器的测量仪器中，很容易实现自动校准功能。对传感器进行校准时，需要精度比它高的基准器，这种基准器受时间的推移和使用的磨损等因素的影响，参数会随之改变。因此对这种基准器还要用更高精度的基准器来定期校准。21步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向的控制？参考答案：四、计算题参考答案：五、综合题23根据机电一体化中计算机控制系统的设计思路，论述计算机控制系统设计步骤和关键问
28、题。参考答案： 2017年1月试题及答案一、单选题1以下产品不属于机电一体化产品的是(B)。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(C)。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？(D)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件为(A)。A. A/D转换器 BD/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(D)。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
29、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(D)，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7以下(D)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8HRGP-1A喷漆机器人中的乎部属于系统中的(D)。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。(对)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
30、系、机座或机架5大部分，是实现产品功能的基础。(对)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。(对)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。(错)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。(错)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。(对)15脉宽调制(Pulse W
31、idth 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。(对)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。(错)17PID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。(错)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。(对)三、简答题19.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？参考答案：机械本体、动力系统、检测传感系统、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.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些
32、？参考答案：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计算机控制系统由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？参考答案：计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。其中，硬件主要由计算机主机、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
33、，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？参考答案：五、综合题参考答案： 2016年7月试题及答案一、 单选题第15题答案：C、A、A、A、B6PID控制算法中，积分调节器的主要作用是(D)。A提高稳定性 B加快响应C减小振荡 D消除静差7以下(D)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旋转变压器是机器人电液伺服系统中的(C)。 A驱动元件 B能量元件C检测元件
34、 D控制元件二、判断题9机电一体化系统是以机械装置为主体电子技术为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。(对)10产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。(错)11齿轮传动系统中各级传动比的最佳分配原则中等效转动惯量最小原则是使所设计的齿轮传动系统换算到该齿轮传动系统输出轴上的等效转动惯量为最小。(错)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。(对)13.传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。(错)14开环系统没有反馈回路，只能依据时间和逻辑顺序决定被控对象的运行方式，开环系统简单、稳定、可靠，但精度较低，无自动纠偏能力。(对)
35、15直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用PWM控制方式进行调速控制。(对)16PID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。(错)17绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析、重构、再创造的设计。(错)18在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。(对)三、简答题19什么是步进电机的步距角？它由哪些参数确定？参考答案：20机电一体化系统仿真的模型主要有哪几种？分别应用于系统设计的哪个阶段？参考答案：21何谓概念设计？简述概念设计的设计过程。参考答案：四、计算题22.现有如
36、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10 -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，一端的外齿轮相对于另一端的外齿轮转过2个齿时，试求两个螺母之产生的相对轴向位移？参考答案：五、综合题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。参考答案： 2016年1月试题及答案一、 单选题第14题答案：C、A、D、B5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(D)。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
37、误差都会影响输出精度6PID控制算法中，积分调节器的主要作用是(A)。A.消除静差 B加快响应C减小振荡 D提高稳定性7不进行参数的变换与调整，仅作为输入输出的直接接口的是(A)。A.零接口 B被动接口C主动接口 D智能接口8HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式液压缸属于系统中的(C)。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9系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术的方法论。 (对)10.进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比取值越小越好。(错)11滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动
38、装置。(对)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。(错)13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。(错)14.步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越小。(对)15.脉冲分配器的作用是使步进电机各个绕组的通电顺序按一定规律变化。(对)16. 一般说来，全物理仿真与计算机仿真相比较，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。(错)17.现场总线系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接，打破了传统控制系统的结构形式。(
39、错)18.数控机床中的计算机属于机电一体化系统的控制及信息处理单元，而电机则属于系统的驱动部分。(对)三、简答题19.步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向的控制？参考答案：20.机电一体化系统仿真在系统设计过程中所起的作用是什么？参考答案：21. PLC控制系统有何优越性？参考答案：四、计算题22.设有一大功率电动机驱动的二级齿轮传动减速传动系统如图所示，假设齿轮箱的传动效率为100%，齿轮箱的总传动比i=3。2，已知齿轮采用相同材料，宽度6相同，各齿轮的模数m-3，主动齿轮的齿数z-20、z。一25，请根据重量最小原则设计齿轮传动系统，推导并计算各级齿轮传动比和齿轮2、齿轮
40、4的齿数。 （提示：齿轮的质量为丛写生zbp）参考答案：五、综合题23某部门欲开发一款用于焊接印刷电路板芯片的机械手，请制订出该款机械手产品的开发设计流程。参考答案：机电一体化系统的主要设计流程分为五个阶段：产品规划、概念设计、详细设计、设计实施和设计定型阶段。 第一阶段：产品规划阶段。进行需求分析和需求设计，以明确设计任务。 机械手的用途：焊接芯片。 工作方式：手动、自动方式。 主要技术参数：3自由度。 使用环境要求：生产线。 第二阶段：概念设计阶段。在功能分析的基础上，优化筛选取得较理想的工作原理方案。 第三阶段：详细设计阶段。对各功能模块进行细部设计，绘制相应的工程图。该阶段的工作量既包
41、括机械、电气、电子、控制与计算机软件等系统的设计，又包括总装图和零件图的绘制。 第四阶段：设计实施阶段。首先根据机械、电气图纸和算法文件，制造、装配和编制各功能模块；然后进行模块的调试；最后进行系统整体的安装调试，复核系统的可靠性及抗干扰性。 第五阶段：设计定型阶段。对调试成功的系统进行工艺定型，整理设计资料。小批量生产，试销。2015年7月试题及答案一、 单选题1机电一体化技术是以(B)技术为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。A自动化 B电子C机械 D软件2多级齿轮传动中，各级传动比相等的分配原则适用于按(C)设计的传动链。A最小等效转动惯量原则B输出轴的转角误差最小原则C小功率装
42、置的重量最轻原则D大功率装置的重量最轻原则3下列哪项指标是传感器的动特性？(D)A量程 B线性度C灵敏度 D幅频特性4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(C)。A0.60 B1.2。C1.50 D2。5计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写(A)，具有实时性、针对性、灵活性和通用性。A应用软件 B开发软件C系统软件 D实时软件6PID控制算法中，微分调节器的主要作用是(B)。A消除静差 B加快响应C减小振荡 D提高稳定性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(D)。A零接口 B被动接口C主动接口
43、 D智能接口8HRGP-1A喷漆机器人中的旋转变压器属于系统中的(B)。A能源部分 B测试传感部分C控制器 D执行机构二、判断题9机电一体化产品不仅是人的肢体的延伸，还是人的感官与头脑功能的延伸，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。(对)10采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。(错)11伺服驱动系统在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。(对)12永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。(对)13直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。(错)14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。(错)15无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是低于检测装置的精度。(对)16. 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控制系统的工作安全性。(对)17现代嵌入式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分，然后按各自的设
