试卷代号:1118座位号rn中央广播电视大学2013-2014学年度第一学期\"开放本科\"期末考试机电一体化系统设计基础试题2014年1月|题号|一|二|三|四|五|总分||分数I得分i评卷人IIIIII一、单选题(每小题3分，共24分)1.机电一体化技术是以()部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。A.自动化B.微电子c.机械D.软件2.机械传动部件的阻尼比和以下哪个因素无关?()A.粘性阻尼系数B.系统拉压刚度系数c.转动惯量3.下列哪个不是传感器的动特性?D.质量()A.幅频特性B.临界频率c.相频特性D.分辨率)。4.以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是(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5.积分调节器的主要作用是(A.消除静差D.改变电动机转子绕组匣数)。B.加快响应c.减小振荡D.提高稳定性5506.以下除了()，其余均是由硬件和软件组成。B.继电器控制系统A.计算机控制系统C.嵌入式系统D.PLC控制系统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.零接口B.被动接口)。C.主动接口D.智能接口8.旋转变压器是喷漆机器人电液伺服系统中的()。A.驱动元件B.能量元件C.控制元件D.检测元件I|得分|评卷人|II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与机械电气化在功能上的本质差别。())10.传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。(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。())12.传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输人之间的关系。(13.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。())14.半闭环系统与闭环系统的区别在于半闭环反馈信号取自系统的执行部件。(15.一般说来，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。()的工作速度。(16.PLC采用扫描工作方式，扫描周期的长短决定了PLC))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。(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)、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。()551试卷代号:1118中央广播电视大学2013-2014学年度第一学期\"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)2014年1月一、选择题{每题3分，共24分}I.C2.C6.B3.D7.A4.B8.D5.A二、判断题{每题3分，共30分)9..J14.X10.X15.X11.X12.X17.X13..J18.16..J.J三、简答题(每小题8分，共24分)19.答t典型的机电一体化的机械系统组成包括传动机构、导向机构、执行机构、轴系和机座或机架。机电一体化设备对机械系统的基本要求是高精度、快速响应性和良好的稳定性。20.答: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。为了对传感器有一个长期的、稳定的和高精度的基准，在→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.答:机电一体化系统的仿真模型主要有z物理模型、数学模型和描述模型。当仿真模型是物理模型时，为(全)物理仿真;是数学模型时，称之为数学(计算机)仿真。用已研制出来的系统中的实际部件或子系统代替部分数学模型所构成的仿真称为半物理仿真。计算机仿真、半物理仿真、全物理仿真分别应用在分析设计阶段(软件级)、部件及子系统研制阶段(软件一硬件级)实时仿真、系统研制阶段(硬件级)实时仿真阶段。553四、计算题(8分}22.解:(1)步进电机的步距角zα=一一-=一一一=1.5。360°z•m360。40X6(2)减速齿轮的传动比z:=ι360°/α3600/1.Lo/δ一旦/0.0旦旦=E::5°v五、综合题(14分}23.答:机电一体化系统的主要设计流程分为五个阶段z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，绘制相应的工程圈。该阶段的工作量既包括机械、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。554