1118本科2015機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、2015 年 7 月試卷代號(hào)： 1118國家開放大學(xué) (中央廣播電視大學(xué) )2015 年春季學(xué)期“開放本科”期末考試機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 試題C.系統(tǒng)軟件D.實(shí)時(shí)軟件、單選題 (每小題 3 分，共 24分)1.機(jī)電一體化技術(shù)是以 ()技術(shù)為核心，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)的協(xié)同和集成的綜合性技術(shù)。A.自動(dòng)化B.電子C.機(jī)械 D.軟件2多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)傳動(dòng)比相等的分配原則適用于按()設(shè)計(jì)的傳動(dòng)鏈。A.最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則B.輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則C. 小功率裝置的重量最輕原則D.大功率裝置的重量最輕原則3.下列哪項(xiàng)指標(biāo)是傳感器的動(dòng)特性 ?()A.量程 B.線性度C.靈敏度 D.幅頻特性4.有一脈沖電源

2、，通過環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞 組，已知轉(zhuǎn)子有 24 個(gè)齒，步進(jìn)電機(jī)的步距角是 ()。A. 0. 6oB. 1. 2oC. 1. 5oD. 2o5.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，需要由用戶自行編寫 靈活性()，具有實(shí)時(shí)性、針對性、和通用性。A.應(yīng)用軟件B.開發(fā)軟件)。6. PID控制算法中，微分調(diào)節(jié)器的主要作用是(A. 消除靜差B.加快響應(yīng)C.減小振蕩D.提咼穩(wěn)定性)。7含有微處理器，可進(jìn)行程序編制或適應(yīng)條件變化的接口是A.零接口 B.被動(dòng)接口C.主動(dòng)接口D.智能接口)。8 HRGP-1A噴漆機(jī)器人中的旋轉(zhuǎn)變壓器屬于系統(tǒng)中的(A.能源部分B.測試傳感部分C.控制器D.

3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)二、判斷題(正確的打匕錯(cuò)誤的打 X,每題3分，共30分)9.機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的肢體的延伸,還是人的感官與頭腦功能的延伸,具有“智能化”的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)差別。(10.采用偏心軸套調(diào)整法對齒輪傳動(dòng)的側(cè)隙進(jìn)行調(diào)整,側(cè)隙。 ( )結(jié)構(gòu)簡單,且可以自動(dòng)補(bǔ)償11.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在控制信息作用下提供動(dòng)力,伺服驅(qū)動(dòng)包括電動(dòng)、 各種類型的驅(qū)動(dòng)裝置。 ()氣動(dòng)、 液壓等12.永磁型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)即使其定子繞組斷電也能保持一定轉(zhuǎn)矩,故具有記憶能力, 可用于定位驅(qū)動(dòng)。 ()13.直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性是電機(jī)轉(zhuǎn)速與其輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。14.自動(dòng)控制是在人直接參與的情況下, 通過控制器

4、使被控對象或過程自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 ()15.無論采用何種控制方案,系統(tǒng)的控制精度總是低于檢測裝置的精度。16. PLC完善的自診斷功能，能及時(shí)診斷出PLC系統(tǒng)的軟件、硬件故障，并能保護(hù)故障現(xiàn)場，保證了 PLC控制系統(tǒng)的工作安全性。()17.現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是將系統(tǒng)劃分為硬件和軟件兩個(gè)獨(dú)立的部分, 按各自的設(shè)計(jì)流程分別完成。 ()然后延長使18.反求設(shè)計(jì)是建立在概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)之上，主要任務(wù)是提高產(chǎn)品的可靠性,用壽命，降低維修費(fèi)用。（）三、簡答題（每小題8分，共24分）19.簡述完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)五大組成要素。20.什么是傳感器的校準(zhǔn) ？并簡述如何進(jìn)行校準(zhǔn)？21 .機(jī)電一體化系統(tǒng)

5、仿真在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中所起的作用是什么四、計(jì)算題（10分）22.現(xiàn)有如下圖所示的雙螺母齒差調(diào)整預(yù)緊式滾珠絲杠，其基本導(dǎo)程為10= 6mm、左端齒輪齒數(shù)為100.右端齒輪齒數(shù)為 98。當(dāng)兩端轉(zhuǎn)向相同時(shí)， 一端的外齒輪相對于另一端 的外齒輪轉(zhuǎn)過2個(gè)齒時(shí)，試求兩個(gè)螺母之產(chǎn)生的相對軸向位移？r卜套簡Z內(nèi)齒輪3圓柱齒輪4絲杠圖雙螺母齒差預(yù)s式滾珠絲杠五、綜合題（12 分）比如數(shù)控機(jī)床，請制訂出概念設(shè)計(jì)23 假定你在設(shè)計(jì)一套典型的機(jī)電一體化系統(tǒng), 的流程。試卷代號(hào)： 1118國家開放大學(xué) （中央廣播電視大學(xué) ）2015 年春季學(xué)期“開放本科”期末考試 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考 ）2

6、015 年 7 月一、單選題 （每題 3 分，共 24分）1B2C3D4 C5A6B7D8B二、判斷題（每題 3 分，共 30 分 )9.V10X11.V12.V13. X14X15.V16.V17. X18. X三、簡答題（每小題 8 分，共 24分）19答：機(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械本體和動(dòng)力系統(tǒng)，檢測傳感系統(tǒng)和執(zhí)行部件，息處理及控制系統(tǒng)五部分相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。20答：傳感器在使用前、 使用中或擱置一段時(shí)間再使用時(shí)必須對其性能參數(shù)進(jìn)行復(fù)測或做必要的調(diào)整和修正，以確保傳感器的測量精度，這個(gè)復(fù)測調(diào)整過程稱為校準(zhǔn)。為了對傳感器有一個(gè)長期的、 穩(wěn)定的和高精度的基準(zhǔn)， 在一些測量儀器中

7、特別是內(nèi) 部裝有微處理器的測量儀器中， 很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能。 對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)， 需要精度 比它高的基準(zhǔn)器，這種基準(zhǔn)器受時(shí)間的推移和使用的磨損等因素的影響，參數(shù)會(huì)隨之改變。 因此對這種基準(zhǔn)器還要用更高精度的基準(zhǔn)器來定期校準(zhǔn)。21答：在進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)， 往往需要對項(xiàng)目的合理性、經(jīng)濟(jì)性等品質(zhì)加 以評(píng)價(jià)；在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行前，也希望對項(xiàng)目的實(shí)施結(jié)果加以預(yù)測， 以便選擇正確、 高效的運(yùn) 行策略或提前消除設(shè)計(jì)中的缺陷， 最大限度地提高實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行水平。 采用仿真技術(shù)可以 省時(shí)、省力、省錢地達(dá)到上述目的。四、計(jì)算題 （10 分）22.解：左端外齒輪旋轉(zhuǎn)一周，螺母軸向移動(dòng)6mm，則每轉(zhuǎn)一個(gè)齒，螺

8、母的軸向移動(dòng) 6/ 100= 0.06mm ;右端外齒輪旋轉(zhuǎn)一周，螺母軸向移動(dòng)6mm，則每轉(zhuǎn)一個(gè)齒，螺母的軸向移動(dòng)6/98=0.0612mm ;當(dāng)兩端轉(zhuǎn)向相同時(shí)：一端的外齒輪相對于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過1個(gè)齒時(shí)，相對移動(dòng)的軸向距離為0.0612 0.06=0.012(mm)，所以當(dāng)一端的外齒輪相對于另一端的外齒輪轉(zhuǎn)過2個(gè)齒時(shí)相對移動(dòng)的軸向距離為 (0.0612 0.06)*2=0.0024(mm)。川=以右- £xnx(壽-血山6 061«嚴(yán)2仙五、綜合題(12分)產(chǎn)品生23.解：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)決定性地影響產(chǎn)品創(chuàng)新過程中后續(xù)的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)、 產(chǎn)開發(fā)、產(chǎn)品市場開發(fā)以及企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略目

9、標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)包含以下流程：I 總功能分解 |I明確設(shè)計(jì)任務(wù)黑箱法功能逐級(jí)分解綜合評(píng)價(jià)決策尋找子功能解i評(píng)價(jià)與決策I 概念產(chǎn)品創(chuàng)造性方法.目錄法*調(diào)査分析法形態(tài)學(xué)矩陣法各種評(píng)價(jià)方法（2分）(1) 首先是將設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化，確定出系統(tǒng)的總功能;（2）根據(jù)系統(tǒng)的總功能要求和構(gòu)成系統(tǒng)的功能要素進(jìn)行總功能分解，劃分出各功能 模塊， 將總功能分解為子功能， 直到分解到不能再分解的功能元， 形成功能樹；確定它們之 間的邏輯關(guān)系； （2 分）（3）對各功能模塊輸入輸出關(guān)系進(jìn)行分析，確定功能模塊的技術(shù)參數(shù)和控制策略、 系統(tǒng)的外觀造型和總體結(jié)構(gòu)； （2 分）(2（4）尋找子功能 （功能元 ）的解，并將原理解進(jìn)行組合，形成多種原