2016年4月自考机电一体化系统设计(02245)试题及答案

《机电一体化系统设计基础》中央电大形成性考核作业1、2、3、4参考答案作业1一、判断题（正确的打√，错误的打×）1．机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。

（×）2.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。

（√）3．信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。

（√）4．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。

（×）5．产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。

（×）6．为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，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。

（×）7．传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。

（×）8．在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6~10倍的间隙角产生低频振荡，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

（×）9．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ξ取值越小越好。

（×）10．滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

（√）11．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。

（√）×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。

（√）×二、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．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 ）。

09:00-11:3014:30-17:0009:00-11:3000147 人力资源管理(一)00018 计算机应用基础00182 公共关系学00163 管理心理学00107 现代管理学00277 行政管理学00292 市政学00341 公文写作与处理03350 社会研究方法12656 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论03706 思想道德修养与法律基础00051 管理系统中计算机应用00054 管理学原理00070 政府与事业单位会计00053 对外经济管理概论04184 线性代数(经管类)00078 银行会计学00058 市场营销学04183 概率论与数理统计(经管类)00067 财务管理学00068 外国财政00139 西方经济学03708 中国近现代史纲要00051 管理系统中计算机应用00054 管理学原理00078 银行会计学00053 对外经济管理概论00061 国家税收04183 概率论与数理统计(经管类)00058 市场营销学00076 国际金融00067 财务管理学00150 金融理论与实务00068 外国财政04184 线性代数(经管类)03708 中国近现代史纲要00051 管理系统中计算机应用00045 企业经济统计学00102 世界市场行情00097 外贸英语写作00149 国际贸易理论与实务04183 概率论与数理统计(经管类)00100 国际运输与保险04184 线性代数(经管类)07750 国际投资学03708 中国近现代史纲要05844 国际商务英语00042 社会经济统计学原理00054 管理学原理00153 质量管理(一)00051 管理系统中计算机应用00061 国家税收00154 企业管理咨询00067 财务管理学00149 国际贸易理论与实务04183 概率论与数理统计(经管类)00151 企业经营战略00150 金融理论与实务03708 中国近现代史纲要04184 线性代数(经管类)00042 社会经济统计学原理00061 国家税收00159 高级财务会计00051 管理系统中计算机应用00149 国际贸易理论与实务00160 审计学备注：1.代码以A开头的为自考专科，B.D开头的为本科。

做试卷,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答!2008年4月自学考试机电一体化系统设计试卷(课程代码 2245>本试卷共10页，满分100分；考试时间150分钟。

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分>在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．利用预先决定的指令控制一系列加工作业的系统称【】A．伺服系统 B．自动引导车C．工业机器人 D．数控系统2．在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是【】A．减速，增矩 B．增速，增矩C．增速，减矩 D．减速，减矩3．导轨副用于引导运动部件的走向。

若导轨副机构简单、阻尼系数大、刚度大，但易产生低速爬引现象，则导轨副为【】A．滚动导轨副 B．气浮导轨副C．液体静压导轨副 D．滑动导轨副4．利用几个传感器单元同时感受被测量，因而其输出将是这些单元输出的总和，这种测量技术被称为【】A．平均技术 B．差动技术C．开环技术 D．闭环技术5．下列几种电动机中，不属于．．．固定磁阻电动机的是【】A．直流电动机 B．永磁同步电动机C．步进电动机 D．交流感应电动机6．下列特性中，不属于．．．超声波电动机的优点的是【】A．低速大转矩 B．无电磁噪声、电磁兼容性好C．价格低廉 D．动态响应快7．PID控制器中，P的作用是【】A．降低系统稳态误差 B．增加系统稳定性C．提高系统无静差度 D．减小系统阻尼8．下列对“路径”和“轨迹”区别的描述不正确．．．的是【】A．路径只代表与轨迹有关的位置信息B．路径是代表在空间直角坐标系或机器人连杆坐标系中运动的位置—时间曲线C．轨迹是具有适当速度和(或>加速度信息的路径D．轨迹控制不仅要求路径连续，而且要求速度连续9．SIMATIC S7--300PLC是【】A．中、高档性能的PLC B．人机界面硬件C．模块化小型的PLC D．超小型化的PLC10．设计梯形图时，串联一个动合触点0．00对应的助记符语句是【】A．ANDNOT 0．00 B．AND 0．00C．OR 0．00 D．OR NOT 0．00二、简答题(本大题共8小题，每小题4分，共32分>11．机电一体化系统中，机械受控模块的作用是什么?12．机电一体化设计思想是什么?13．滚珠丝杠螺母副的间隙消除和预紧方法有哪几种?14．直流伺服电动机的调节特性的含义是什么?什么是直流伺服电动机的失灵区?15．什么是步进电动机?其转速、转角取决于什么?16．对步进电动机驱动电路有什么要求?17．全闭环控制系统的定义及特点是什么?l8．什么是数字微分分析法?三、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分>19．如题19图所示，已知双波传动谐波齿轮减速器中，柔轮齿数Z R=200，刚轮齿数Z G=202，波发生器转速n H=1500r／min。

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。

2015年10月高等教育自学考试全国统一命题考试机电一体化系统设计试卷(课程代码02245)本试卷共4页，满分100分。

考试时间150分钟。

考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。

答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。

2．第一部分为选择题。

必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑o 3．第二部分为非选择题。

必须注明大、小题号。

使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。

4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。

第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。

未涂、错涂或多涂均无分。

1．在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供信息的模块称为A．软件模块B．微计算机模块C．通信模块D．驱动模块2．对滚珠导轨，每个滚动体所承受的许用载荷[P]与滚珠直径d的关系是A．[P]与d成正比B．[P]与d2成正比C．[P]与d成反比D．[P]与d2成反比3．已知双波传动谐波齿轮的柔轮齿数Z R=200，刚轮齿数Z G=202。

当柔轮固定，波发生器输入，刚轮输出时，谐波齿轮传动速比为A．101 B．100 C．一100 D．一1014．电阻应变片式传感器主要用于测量A．长度和加速度B．位移和振动C．线位移和转速D．力和力矩5．下列操作中，不会改变直流伺服电动机的机械特性硬度的是A．增大电枢电压B．减小励磁电流C．增大电枢电阻D．减小电枢电阻6．具有励磁电流较小、体积较小、机械强度较高、无接触电刷等特点的固定磁阻电动机是A．直流伺服电动机B．交流伺服电动机C．反应式步进电动机D．超声波电动机7．采样一数据系统中，若考虑对系统响应速度的影响时，采样周期应为闭环系统最小时间常数的A．(0．1～1)倍B．5倍C．2倍D．10倍8．某两轴(xy)定位工作台，二者的位置分辨率为200脉冲／cm。

一、名词解释1、机电一体化：机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分，能把各种不同的非电量转换成电量，对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变成系统可识别的电信号，传递给控制单元。

4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机，其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变。

输入的电压信号又称控制信号或控制电压，改变控制信号可以改变电动机的转速及转向，驱动工作机构完成所要求的各种动作。

5、组合设计：就是选用各种标准功能模块像搭积木一样组合成各种机电一体化系统（产品。

）6、灵敏度：灵敏度指示器的相对于被测量变化的位移率，灵敏度是衡量物理仪器的一个标志。

7、传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。

敏感元件、转换元件、基本电路。

8、线性度：所谓传感器的线性度是其输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。

9、全闭环控制系统：直接检测工作台的位移来控制系统。

10、PWM技术：控制技术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，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）。

11、SPWM技术：是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。

二、填空题1、工业控制计算机分为单片机、 PLC 和总线工控机2、滚珠丝杆中滚珠的循环方式有内循环、外循环两种。

3、机电一体化系统（产品）设计类型大致可分为开发性设计、适应性设计、变参数设计。

全国自考（机电一体化系统设计）-试卷4(总分58, 做题时间90分钟)1. 单项选择题1.输入和输出满足线性叠加原理的系统称为【】SSS_SINGLE_SELA 线性系统B 非线性系统C 时变系统D 随机系统分值: 2答案:A2.齿轮系传动比最佳分配条件为【】SSS_SINGLE_SELABCD分值: 2答案:A3.某光栅的光栅条纹的夹角为0．01rad，栅距为0．1mm，则莫尔条纹的宽度为【】SSS_SINGLE_SELA 2．5mmB 5mmC 7．5mmD 10mm分值: 2答案:D4.码盘式转速传感器采用增量式编码器直接连接到转轴上，产生一系列脉冲，从而得到【】SSS_SINGLE_SELA 电压信号B 数字式电流信号C 电流信号D 数字式速度信号分值: 2答案:D5.交流感应电动机的转子结构的种类有【】SSS_SINGLE_SELA 1利B 2种C 3利D 4种分值: 2答案:B6.超声波电动机可简记为【】SSS_SINGLE_SELA PWMB FMSC CAMD USM分值: 2答案:D解析：USM是超声波电动机的简写，FMS是柔性制造系统的简写，CAM是计算机辅助制造的简写，PWM是脉冲宽度调制的简写。

7.步进电动机控制系统是一种【】SSS_SINGLE_SELA 开环控制系统B 闭环控制系统C 半闭环控制系统D 前馈控制系统分值: 2答案:A8.三相反应式步进电动机转子有12个齿，双三拍通电时，其步距角为【】SSS_SINGLE_SELA 2．5°B 5°C 10°D 20°分值: 2答案:C解析：考查步距角计算公式为θ＝，双三拍通电时，通电方式系数为s＝。

1，即θs9.利用DDA法实现直线插补。

采用常速度分布实现直线运动控制指令时，步进电动机的参考脉冲指令是【】SSS_SINGLE_SELA 位置寄存器的溢出脉泔B 速度寄存器的溢出脉冲C 时钟信号D 加速度寄存器的溢出脉冲分值: 2答案:A10.Y的布尔代数方程为：Y＝()C，则当A发生时，Y 【】SSS_SINGLE_SELA 肯定发生B 肯定不发生C 取决于CD 可能发生也可能不发生分值: 2答案:D解析：由题方程知，当A发生时，B不发生且C发生时，Y才发生。

全国2019年4月机电一体化系统设计试题课程代码：02245一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.将计算机数控机床、工业机器人以及自动引导车联接起来的系统称( )A.顺序控制系统B.计算机集成制造系统C.柔性制造系统D.伺服系统2.对于谐波齿轮减速器，波发生器分为脉动作用式和( )作用式。

A.连续B.液动C.气动D.电磁3.据齿轮系传动比最佳分配条件，简化的最佳速比分配关系为( ) A.2i i 212= B. 2i i 212= C. 2i i 12= D. 2i i 12= 4.电荷放大器的输出电压与反馈电容( )A.成正比B.成反比C.成曲线关系D.无关5.感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的( )A.代数和B.代数差C.矢量和D.矢量差6.电桥是用来测量传感器的电阻、电容或电感变化的电路，它是将这些参量的变化变换为电压或电流信号变化的电路。

全桥的电压灵敏度比单桥提高了( )A.2倍B.4倍C.8倍D.10倍7.某交流感应电动机，实际转速1350r/min ，电源频率50Hz ，则其极对数为( )A.1B.2C.3D.48.当直流伺服电动机电磁转矩恒定时，电动机转速随控制电压变化的关系曲线称( )A.直流伺服电动机机械特性B.动态特性C.失灵区D.直流伺服电动机调节特性9.计算步进电动机步距角的公式为( ) A.cmz 360r ︒ B. mc 180cos T sm ︒ C. c mz f 60r D. mc360180︒-︒ 10.一般来说，引入微分负反馈将使系统动态性能指标中的最大超调量( )A.增加B.减小C.不变D.不定11.在采样—数据系统中，执行实时算法程序所花费的时间总和最好应小于采样周期的( )A.0.1B.0.2C.0.5D.0.812.因用数字微分分析法生成各种机器运动控制指令较简单易实现，常被用作单级插补器和两级存储编程控制中的精插补，但由于存在截断误差等原因，DDA 法生成的直线、圆弧都是由一系列的( )组成。

机电一体化系统设计试题课程代码：02245一、单项选择题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( B )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 )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( D )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( C )A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速( C )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( C )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( B )A.1450［r/min］B.1470［r/min］C.735［r/min］D.2940［r/min］8.右图称( B )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( C )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( B )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( B )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( C )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.(A+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.累计式定时器工作时有( B )A.1个条件B.2个条件C.3个条件D.4个条件二、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)15.机电一体化16.轴系的动特性17.灵敏度(测量)18.永磁同步电动机19.复合控制器三、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)20.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?21.步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?22.步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关?23.什么是PLC的扫描工作制?四、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)24.已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Z1=200, 刚轮齿数Z2=202，波发生器的转速n H=600r/min。

2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及参考答案第一篇：2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及参考答案2011年4月高等教育自学考试《机电一体化系统设计》试题及答案（课程代码：02245）详细参考答案，请打开：第二篇：全国机电一体化系统设计自学考试试题与答案二、简答题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）11、处理“机”与“电”关系采用哪些设计思想？12、机电一体化设计过程包括哪些内容？13、试说明液体动压支承的工作原理。

14、什么是直流伺服电动机？它有怎样的工作特点？15、永磁式步进电动机的结构及特点是什么？16、步进电动机的单、双极性驱动电路，各自的特点是什么？适用范围是什么？17、半闭环控制系统的定义及特点是什么？18、数控机床通常采用插补器生成运动控制指令，其中插补的概念是什么？24、某他励直流电动机，电枢电阻为0.4Ω,额定电压为220V，额定电流为40A，额定转速为1000r/min,负载转矩为恒转矩负载，大小为额定转矩的一半，求此时电动机在额定电压下的转速和电枢电流的大小。

25、考虑x-y平面上的直线运动路径，源点坐标为（0,0）,终点坐标为（12,10）,两轴速度限制分别为Vxmax=±6,Vymax=±8，加速度限制分别为axmax=±2,aymax=±3。

试设计三次多项式样条函数点位控制指令。

27、设计一台电动机按要求动作的PLC控制系统。

具体要求：系统只有一个按钮。

按一下，电动机正转5s再反转5s,如此重复3次后自动停止。

试完成设计任务：（1）列出PLC系统资源分配表；（2）画出梯形图程序。

第三篇：机电一体化系统设计(试题和答案)一、填空题1．滚珠丝杆中滚珠的循环方式有、两种。

2．机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括、、、3．在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的，并尽量高伺服系统的响应速度。