《机电综合创新设计》课程设计题库2015秋 (1)

试卷代号：1118国家开放大学(中央广播电视大学)2015年春季学期“开放本科”期末考试机电一体化系统设计基础试题2015年7月一、单选题(每小题3分，共24分)1．机电一体化技术是以( )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( )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?( )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( )。

A．0．6o B．1．2oC．1．5o D．2o5．计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写( )，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6．PID控制算法中，微分调节器的主要作用是( )。

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( )。

A. 零接口B．被动接口C．主动接口D．智能接口8．HRGP-1A喷漆机器人中的旋转变压器属于系统中的( )。

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(正确的打√，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。

( )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。

( )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。

( )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。

2015年10月全国自考（机电一体化系统设计）真题试卷(题后含答案及解析)题型有：1. 单项选择题 2. 简答题 3. 计算题 4. 简单应用题 6. 综合应用题单项选择题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．驱动模块正确答案：B解析：微计算机模块在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供的信息。

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成反比正确答案：B解析：对于滚珠导轨，许用值[P]＝Kd2fH。

可见，许用栽荷[P]与d2成正比。

3．已知双波传动谐波齿轮的柔轮齿数zR＝200，刚轮齿数zG＝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．101B．100C．－100D．－101正确答案：A解析：柔轮固定，波发生器输入，刚轮输出，则传动比为iHG＝＝101。

4．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．力和力矩正确答案：D5．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．减小电枢电阻正确答案：A解析：直流伺服电动机的机械特性硬度｜tanα｜用理想空载转速和堵转转矩定义为｜tanα｜＝，由此可见，机械特性强度与电枢电压无关。

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．超声波电动机正确答案：B解析：固定磁阻电动机包括直流伺服电动机和交流伺服电动机。

交流伺服电动机的特点是励磁电流较小，体积较小，机械强度较高，无接触电刷。

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倍正确答案：A解析：若考虑对系统响应速度的影响，选择采样周期的一条良好的法则是：采样周期应小于或等于系统的最小时间常数。

习题一答案1-1、什么是机电一体化？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，在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。

1-2、什么是机电一体化的变参数设计？在设计方案和结构原理不变的情况下，仅改变部分结构尺寸和性能参数，使之适用范围发生变化的设计方式。

例如，同一种产品不同规格型号的相同设计。

1-3、机电一体化技术与传统机电技术的区别。

传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。

机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的，不涉及软件和计算机控制。

机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。

1-4、试分析机电一体化技术的组成及相关关系。

机电一体化系统是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程。

其技术组成包括：机械技术、检测技术、伺服传动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术等。

现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术等应用。

1-5、一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。

我们将这些部分归纳为：结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素；这些组成要素内部及其之间，形成通过接口耦合来实现运动传递、信息控制、能量转换等有机融合的一个完整系统。

1-6、试简述机电一体化系统的设计方法。

机电一体化系统的设计过程中，一直要坚持贯彻机电一体化技术的系统思维方法，要从系统整体的角度出发分析研究各个组成要素间的有机联系，从而确定系统各环节的设计方法，并用自动控制理论的相关手段，进行系统的静态特性和动态特性分析，实现机电一体化系统的优化设计。

60、人民的幸福是至高无个的法。— —西Байду номын сангаас 罗
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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机电一体化课程设计供选参考题目
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克

《机电一体化系统设计》课程试卷1参考答案一.填空1.通常一个较完善的机电一体化系统包含：机械本体、动力与驱动装置、执行机构、传感与检测部分和控制与信息处理五部分。

2.结构设计中的自增强原则是指在正常工作条件下，辅助效应与初始效应的作用方向相同，总效应为两者之和；在力传递原则中，力流路线越短，零件的结构刚性__越好__；卸荷皮带轮就是结构设计中应用任务分配原则的实例。

3.系统的传递函数定义为当初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

4.传感器的静态特性指标主要有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性和分辨力等。

5.电感式位移传感器是通过检测电感量的变化来检测被测量的位移。

6.滚珠丝杠副中采用双螺母是为了便于螺旋副轴向间隙的调整。

7.在光栅式位移传感器中，莫尔条纹对光栅的栅距起到了放大作用。

8.谐波齿轮传动的三个主要部件是：刚轮、柔轮和谐波发生器。

9.直流伺服电机的优点是稳定性好、可控性好、响应迅速和转矩大等；无刷直流伺服电动机的优点是无换向器、可控性好和稳定性好等。

二、简述题1.在机电一体化产品的设计中常常引入现代设计方法，简述你所熟悉的一种现代设计方法的基本思想。

2.比较滚珠丝杠副中单圆弧型滚道与双圆弧型滚道的优缺点。

3.简述机电一体化产品方案设计中黑箱法的基本原理。

答案：1、例如可靠性设计。

可靠性指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

可靠性设计作为一种新的设计方法，只是常规设计方法的深化和发展，所以机械设计等相关课程所阐明的计算原理、方法和基本公式，对可靠性设计仍然适用。

但其又有别于传统设计方法，主要表现在以下几点：①可靠性设计法认为作用在零部件上的载荷（广义的）和材料性能等都不是定值，而是随机变量，具有明显的离散性质，在数学上必须用分布函数来描述；②由于载荷和材料性能等都是随机变量，所以必须用概率统计的方法求解；③可靠性设计法认为所设计的任何产品都存在一定的失效可能性，并且可以定量地回答产品在工作中的可靠程度，从而弥补了传统设计方法的不足。

机电产品设计1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（） [单选题] *A.顺序控制系统B.伺服系统(正确答案)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（） [单选题] *A.增加而减小(正确答案)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（） [单选题] *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(正确答案)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（） [单选题] *A.100mmB.20mmC.10mm(正确答案)D.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速（） [单选题] *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(正确答案)D.成反比的直流电压6.电压跟随器的输出电压（）输入电压。

[单选题] *A.大于B.大于等于C.等于(正确答案)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（）[单选题] *A.1450[r/min]B.1470[r/min](正确答案)C.735[r/min]D.2940[r/min]8.一般说来，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ts （） [单选题] *A.增大B.减小(正确答案)C.不变D.不定9.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（）使得它们同步协调到达目标点。

[单选题] *A.位置和加速度B.速度和加速度C.位置和速度(正确答案)D.位置和方向10.累计式定时器工作时有（） [单选题] *A.1个条件B.2个条件(正确答案)C.3个条件D.4个条件11、“机电一体化”这一名词产生于20世纪，其产生的年代为（） [单选题] * A．70年代(正确答案)B．50年代C．40年代D．80年代12. “机电一体化”在国外被称为（） [单选题] *A．MachineB．ElectronicsC．Mechatronics(正确答案)D．A和B13. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是（） [单选题] *A．提供动力B．传递运动C．传递动力D．A、B和C(正确答案)14. 在同步齿型带传动中，同步带的齿形为（） [单选题] *A．梯形(正确答案)B．矩形C．渐开线D．摆线15. 直流伺服电动机的电磁转矩与输出转速之间的函数关系式称为其（） [单选题] *A．机械特性(正确答案)B．调节特性C．力矩特性D．转速特性16. 在滚珠丝杠副中，预紧调整是为了消除其（） [单选题] *A．径向间隙B．轴向间隙(正确答案)C．预应力D．A和B17. 在交流伺服电机中，控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是（） [单选题] *A．60°B．45°C．0°D． 90°(正确答案)18. 在可编程控制器的编程中，同一继电器线圈在梯形图中出现的次数最多为（）[单选题] *A．2B．1(正确答案)C．3D．419. MCS—51的每个机器周期包含状态周期数为（） [单选题] *A．12B．24C．10D．6(正确答案)20.在滚珠丝杠副JB3162.2-91的标准中，最高的精度等级是（） [单选题] *A．1级(正确答案)B．10级C．7级D．C级21. 差动变压器式电感传感器属于（） [单选题] *A．涡流式B．自感型C．互感型(正确答案)D．可变磁阻式22. 在自动控制系统中，伺服电机通常用于控制系统的（） [单选题] *A．开环控制B．C和D(正确答案)C．全闭环控制D．半闭环控制23. 在光栅式位移传感器中，莫尔条纹与光栅条纹的排列方向几乎成（） [单选题] *A．90°(正确答案)B．0°C．45°D．60°24. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中（） [单选题] *A．不变(正确答案)B．变长C．变短D．几乎不变25. Mechatronics是两个不同学科领域名称的组合，这两个不同的学科是（） [单选题] *A．机械学与信息技术B．机械学与电子学(正确答案)C．机械学与自动化技术D．机械学与计算机26. 计算机集成制造系统包括（） [单选题] *A．CAD、CAPP、CAMB．FMSC．计算机辅助生产管理D．A、B和C(正确答案)27. 在机电一体化系统数学模型建立的过程中经常会采用力——电压等效法，此时机械系统的阻尼等效于电系统的（） [单选题] *A．电容B．电荷C．电阻(正确答案)D．电感28. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其（） [单选题] *A．转速特性B．调节特性(正确答案)C．工作特性D．机械特性29. 滚珠丝杠副的基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的（）[单选题] *A．径向位移B．轴向位移(正确答案)C．螺旋线长度D．坐标值30. 若直流测速发电机的负载电阻趋于无穷大，则输出电压与转速（） [单选题] * A．成反比B．成正比(正确答案)C．成平方关系D．成指数关系31. 在MCS—51中，MOV指令用于访问（） [单选题] *A．内部程序存储器B．内部数据存储器(正确答案)C．外部数据存储器D．外部程序存储器32. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是，则其遵循的原则是（） [单选题] *A．重量最轻(正确答案)B．等效转动惯量最小C．输出轴转角误差最小D ．加速度响应最快33. 谐波齿轮传动中的柔轮相当于行星轮系中的（） [单选题] *A．中心轮B．行星轮(正确答案)C．系杆D．B和C34. 在MCS—51单片机中，用于对外部程序存储器读的信号是（） [单选题] * A．PSEN(正确答案)B．RDC．WRD．ALE35. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的2倍，则步距角为原来的（） [单选题] *A．0.5倍(正确答案)B．2倍C．0.25倍D．不变36. 传感器在零输入状态下，输出值的变化称为传感器的（） [单选题] *A．线性度B．精确度C．零漂(正确答案)D．分辨率37. 在自动控制系统中，步进电机通常用于控制系统的（） [单选题] *A．半闭环控制B．闭环控制C．开环控制(正确答案)D．前馈控制38. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行（） [单选题] *A．调整径向间隙B．预紧(正确答案)C．预加载荷D．表面清洗39. 感应同步器可用于检测（） [单选题] *A．位置B．加速度C．速度D．位移(正确答案)40．通过计算机网络，将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造，统一连接成一个大系统称为（） [单选题] *A. 顺序控制系统B. 计算机集成制造系统(正确答案)C. 柔性制造系统D. 伺服系统41．描写动态系统的数学模型是（） [单选题] *A. 微分方程(正确答案)B. 代数方程组C. 常系数线性微分方程组42．齿轮传动的总等效惯量随传动级数的（） [单选题] *A. 增加而减小(正确答案)B. 增加而增加C. 减小而减小D. 变化而不变43．某伺服电动机最高大输出转矩为5N·m，通过齿轮系5:1减速，可带动（）的最大转矩负载。

习题七答案1、简述干扰的三个组成要素。

干扰的形成包括三个要素：干扰源、传播途径和接受载体.2、简述电磁干扰的种类。

（1）、静电干扰（2）、磁场耦合干扰（3）、漏电耦合干扰（4）、共阻抗干扰（5）、电磁辐射干扰3、简述干扰对机电一体化系统的影响。

在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。

4、什么是共模干扰？共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口断的共有的信号干扰。

如图7-3所示检测信号输入A/D转换器的两个输入端上的公有的电压干扰。

5、分析在机电一体化系统中常用的抗干扰措施。

抑制干扰的措施很多，主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等方法6、什么是屏蔽技术及其分类？屏蔽是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。

按需屏蔽的干扰场的性质不同，可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。

7、机电一体化中隔离方法有哪些？隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法8、常用的滤波器有哪些并分析他们的适用场合？滤波是抑制干扰传导的一种重要方法。

由于干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽得多，因此，当接受器接收有用信号时，也会接收到那些不希望有的干扰。

这时，可以采用滤波的方法，只让所需要的频率成分通过，而将干扰频率成分加以抑制。

常用滤波器根据其频率特性又可分为低通、高通、带通、带阻等滤波器。

低通滤波器只让低频成分通过，而高于截止频率的成分则受抑制、衰减，不让通过。

高通滤波器只通过高频成分，而低于截止频率的成分则受抑制、衰减，不让通过。

带通滤波器只让某一频带范围内的频率成分通过，而低于下截止和高于上截止频率的成分均受抑制，不让通过。

机电产品创新设计考查题目1
机电产品创新设计考查题目
同学们请注意:要求15周之前完成。

下列5题，任选一题，要求自己独立完成，结合所学知识，发挥自己的创新思维。

切勿相互抄袭，交差了事，否则无成绩。

做完后统一交班长，再交给我，同时交纸质稿(A4纸)和电子文件。

1、“足式仿生机械的设计”～仿生对象可以是2足、4足或6足动物。

整体方案中必须有描述仿生对象运动形态、动作特征的内容,提出仿生对象运动形态的主要功能和实现原理～并给出主要技术参数。

2、通过网上查阅和文献搜索～详细阐述木牛流马的运动原理和工作原理。

该设备分别采用了那些机构和部件～具体结构是怎样的,你对其设计思路有何评价,对你进行机械产品创新设计有何启迪?
3、微型多功能工程车辆
要求能自己行走、具备挖掘、装载、推土、破碎、钻孔等功能～请确定其主要工作功能～其主要工作机构方案如何确定。

提示:先确定动力系统、再确定底盘系统～再往下考虑。

可查阅有关机械设备工作机构工作原理～再进行合理匹配设计。

主要是整体方案确定。

4、斜躺式自行车方案设计
可参考现有自行车功能原理和基本结构～你可做哪些改进实现斜躺式操作。

提示:可采用手摇式或脚踏式～关键是链轮机构如何重新设计。

5、厨房抽油烟机的改进设计
现有抽油烟机普遍存在排烟不畅、烟气倒流或烟气未经过滤处理直接排放的缺陷～你如何确定新的工作原理及方案～使之克服上述缺陷。

2015年1月电大本科《机电一体化系统设计基础》期末考试试题及答案说明：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%）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．全自动洗衣机D．电子计算机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．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．同步交流伺服电动机 D．异步交流伺服电动机5．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)。

A．0.6。

B．1.2。

C．1-5。

D．206．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7．HRGP-1A型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8．通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用(B)。

A．开环控制B．闭环控制C．半闭环控制 D．混合控制二、判断题9．一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部件，各要素和环节之间通过接口相联系。

(错)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e取值越小越好。

(错)11．在滚珠丝杠螺母间隙的调整结构中，齿差式调隙机构的精度较高，且结构简单，制作成本低。

(错)12．选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。

机电创新实践复习题机电创新实践复习题机电创新实践是一门旨在培养学生创新能力和实践能力的课程。

通过该课程的学习，学生将接触到各种机电设备和技术，并有机会进行实际操作和创新实践。

为了帮助同学们复习这门课程，下面将提供一些机电创新实践的复习题，供大家参考。

一、选择题1. 机电创新实践的目的是什么？a) 培养学生的创新能力和实践能力b) 提高学生的理论知识c) 培养学生的动手能力d) 增加学生的实验经验2. 机电创新实践的内容包括以下哪些方面？a) 机械设计b) 电子电路设计c) 自动控制d) 全部都对3. 在机电创新实践中，以下哪个环节是最重要的？a) 理论学习b) 实验操作c) 创新设计d) 报告撰写4. 机电创新实践中，以下哪个工具是最常用的？a) 电脑b) 手工工具c) 仪器设备d) 书籍5. 机电创新实践中，以下哪个软件是最常用的？a) AutoCADb) MATLABc) SolidWorksd) LabVIEW二、填空题1. 机电创新实践的核心是_________________。

2. 机电创新实践的过程包括_________________。

3. 在机电创新实践中，学生需要进行_________________。

4. 机电创新实践的评价标准包括_________________。

5. 机电创新实践能够培养学生的_________________。

三、简答题1. 请简要介绍一下你在机电创新实践中所做的项目。

2. 机电创新实践对你的学习和职业发展有什么影响？3. 你认为机电创新实践的最大收获是什么？四、论述题请结合自己的经历和体会，谈谈你对机电创新实践的理解和认识。

机电创新实践是一门非常重要的课程，通过该课程的学习，我深刻体会到了创新的重要性和实践的价值。

在课程中，我学习了许多机电设备和技术的知识，同时也有机会进行实际操作和创新实践。

通过这些实践，我不仅提高了自己的动手能力，还培养了自己的创新思维和解决问题的能力。

可编辑修改精选全文完整版作业一1直线运动导轨的基本形状有（）。

(A)燕尾形(B)圆形(C)矩形(D)三角形[参考答案：ABCD] 分值：52机电一体化的基本要素有机械本体（）等组成。

(A)动力与驱动部分(B)传感测试部分(C)控制及信息处理(D)执行机构[参考答案：ABCD] 分值：53步进电机的特点（）。

(A)输出角与输入脉冲严格成比例(B)存在失步(C)转子惯量小(D)无误差累积[参考答案：ABCD] 分值：54导轨常用的材料有（）。

(A)铸铁(B)钢(C)有色金属(D)塑料[参考答案：ABCD] 分值：55滚珠丝杆的外循环可分为（）。

(A)端盖式(B)插管式(C)浮动式(D)螺旋槽式[参考答案：AB] 分值：56滚珠螺旋传动特点（）(A)运动精度高(B)运动效率高(C)能自锁(D)具有传动的可逆性[参考答案：ABCD] 分值：57微机控制系统的基本功能（）。

(A)与机电部件的接口功能(B)对控制软件运行的支持功能。

(C)实时信息转换与控制功能(D)人机交互功能[参考答案：ABCD] 分值：58机电一体化系统的设计方法（）。

(A)整体设计法(B)取代法(C)组合法(D)变参数设计[参考答案：ABC] 分值：59模拟信号采集通道一般由（）等组成。

(A)传感器(B)A/D(C)调理电路(D)S/H[参考答案：ABCD] 分值：510微处理器的总线有（）。

(A)控制总线(B)数据总线(C)地址总线(D)状态总线[参考答案：ABC] 分值：511多级齿轮副或蜗轮蜗杆等其它传动机构组成传动链的级数和各级传动比的分配原则（）。

(A)输出轴转角误差最小原则(B)等效转动惯量最小原则院(C)转速最快原则(D)质量最小原则[参考答案：ABD] 分值：512伺服系统主要由被控对象、（）组成。

(A)测量与反馈元件(B)调节元件(C)执行元件(D)比较环节[参考答案：ABCD] 分值：513机电控制系统由（）组成。

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课程名称(□ B 卷) 学号：
院别年级(□考试)专业班级：装订线
3.分别简述机构演化和机构变异的基本方法，并分析两者的相同点和不同点。

（8分）
得分评卷人
五.作图题(计10分，每题5分)
1.画出该变异机构的原始机构。

2.画出图示高副机构的低副替代机构。

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课程名称(□ B 卷) 学号：
院别年级(□考试)专业班级：装订线
答：以某一基本机构为原始机构，对其机架.运动副和构件尺寸等进行变换，从而设计出
具有不同功用的新机构的过程，称为机构的演化。

（2分）
以某一基本机构为原始机构，对其运动副性质.形状或尺寸进行变换，在不改变机构类型的前提下达到改善或提高机构传力性能的机构设计过程，称为机构的变异。

（2分）
相同点：都是首先选定以某一基本机构为原始机构。

（2分）
不相同点：机构演化变换后可得到具有不同性质的新机构；机构变异后得到的机构
类型不改变。

（2分）
五.作图题(计10分，每题5分)
1.（6分）
2. （6分）
六.综合题(计20分)
1.TRIZ的核心是技术系统进化原理及冲突解决原理，并建立了基于知识消除冲突的逻辑
方法，用通用解的方法解决特殊问题或冲突。

（5分)
2.
装订线。

机电结合课程设计题目一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机电结合的基本原理和应用，培养学生的实践能力和创新意识。

具体包括：1.知识目标：学生能够理解机电结合的基本概念、原理和特点，掌握相关技术和方法，了解机电结合在实际工程中的应用。

2.技能目标：学生能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的机电系统设计和调试能力，能够进行简单的创新设计。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识到机电结合技术在现代社会中的重要性，培养对机电工程的兴趣和热情，提高学生的社会责任感和创新意识。

二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.机电结合基本原理：介绍机电结合的概念、原理和特点，使学生了解机电系统的工作原理和运行规律。

2.机电结合技术：讲解机电结合相关技术，如传感器、执行器、控制器等，以及它们的选用和应用。

3.机电结合应用案例：分析机电结合在实际工程中的应用案例，使学生能够将所学知识应用于实际问题。

4.创新设计：引导学生进行机电系统创新设计，培养学生的实践能力和创新意识。

三、教学方法为了实现课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解机电结合的基本原理、技术和应用，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生进行分组讨论，引导学生主动思考和探索，提高学生的理解和应用能力。

3.案例分析法：分析实际工程案例，让学生了解机电结合在实际中的应用，提高学生的实践能力。

4.实验法：安排实验课程，让学生动手操作，培养学生的实际操作能力和创新能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作多媒体课件，生动形象地展示机电结合的相关知识和案例。

4.实验设备：配置必要的实验设备，为学生提供实践操作的机会。

5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和信息。

机电一体化系统设计习题集总论一、选择题1.机电一体化是机械与（）Ａ.自动控制技术有机结合的产物Ｂ.伺服驱动技术有机结合的产物Ｃ.电子技术有机结合的产物Ｄ.计算机信息处理技术有机结合的产物2.开发性设计是在既没有参考样板又没有具体设计方案的情形下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象原理按系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计 C.根据抽象原理进行局部更改的设计3.适应性设计是在总的方案原理基本保持不变的情况下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象原理进行局部更改的设计4.变异性设计是在设计方案和功能结构不变的情况下（）A.对现有系统进行局部更改的设计B.根据抽象设计原理对系统性能要求进行设计C.仅改变现有系统的规格尺寸的设计D.根据抽象设计原理进行局部更改的设计5.机电一体化与英文单词（）A.Mechanics一致B.Electronics一致C.Mechatronics一致D.Electric-Machine一致二、名词解释题1.机电一体化技术2.机电一体化生产系统3.开发性设计4.变异性设计5.适应性设计三、简述题1.简述机电一体化的发展趋势。

2.简答机电一体化技术的主要特征。

3.机电一体化系统有哪些基本要素？4.简答机电一体化系统的目的功能。

5.机电一体化系统的设计类型有哪些？第1章 机械系统设计一、选择题1.滚珠丝杠副的传动效率高达0.90以上，为滑动丝杠副的（ ）A ．6倍 Ｂ．0.5倍 Ｃ．3～4倍 Ｄ．10～20倍2.滚动直线导轨副的承载能力是平面滚道形式的（ ）A ．23倍 Ｂ．13倍 Ｃ．4倍 Ｄ．33倍3.常将多轴驱动系统的惯性载荷折算成等效的单轴系统，并使折算后的单轴系统与折算前的多轴系统保持（ ）A.动力性能不变B.运动性能不变C.静力性能不变D.稳态性能不变4.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变5.在设计滚珠丝杠副时所要求的硬度HRC （ ）A.越小其硬度系数就越小B.越大其硬度系数就越小C.越大其硬度系数就越大D.大小与其硬度系数无关6.滚珠丝杆螺母副结构有两类：内循环反向器式和（ ）A.外循环插管式B.外循环反向器式C.内、外双循环D.内循环插管式7.就滚珠丝杠副压杆稳定性和临界转速比较，一端固定一端自由的结构形式（ ）A.比一端固定一端游动的低B.比一端固定一端游动的高C.与一端固定一端游动相等D.为最高8.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.2212i i = B. 2212i i = C. 212i i = D. 212i i = 9.偏心轴套调整法是采用偏心轴套的旋转来改变（ ）A.两齿轮轴向位移量以消除齿侧间隙B.齿轮之间的中心距以消除齿侧间隙C.两齿轮相对旋转的角位移消除间隙D.两薄片齿轮之间垫片厚度以消除间隙10.在开环步进电机-丝杠系统中，传动比大小与系统步进电机的（）A.转动角有关B.步距角有关C.失调角有关D.控制角有关11.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（）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12.齿轮传动机构采取消隙措施，可以消除齿侧间隙及其造成的（）Ａ.换向误差Ｂ.换向死区Ｃ.换向冲击Ｄ.换向阻力13.工作机械的负载特性是工作机械在运行过程中（）A.运行阻力与转速的关系B.运动质量与转速的关系C.功率与转速的关系D.运动惯性与转速的关系14.齿轮传动的总等效惯量随传动级数( )A.增加而减小B.增加而增加C.减小而减小D.变化而不变15.滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截面形状有（）A.单圆弧型面和抛物线型面B.双圆弧型面和椭圆弧型面C.抛物线型面和椭圆弧型面D.单圆弧型面和双圆弧型面16.导轨截面为矩形截面的滚动导轨承载时其受力（）A.上下方向相等但左右不等B.上下左右各方向大小相等C.上下方向不相等但左右相等D.上下左右各方向大小均不相等17.启动或反向时，系统的输入运动与输出运动之间的差值就是系统的（）A.定位误差B.系统误差C.静态误差D.死区误差18.在设计滚珠丝杠副时工作（）A.越平稳所选载荷系数越大B.条件越恶劣所选载荷系数越小C.条件越恶劣所选载荷系数越大D.条件情况与载荷系数的选取无关19.滚珠丝杠副为单圆弧型面螺纹滚道时，其接触角随轴向负荷（ ）A.增大而减小B.增大而增大C.减小而增大D.减小而减小20.在开环步进电机-丝杠系统中，齿轮副传动装置的传动比大小与系统（ ）A.丝杠长度有关B.导轨长度有关C.丝杠导程有关D.导轨刚度有关21.滚珠丝杠副为双圆弧型面螺纹滚道时，其接触角（ ）A.随轴向负荷变化而变化B.随径向负荷变化而变化C.不随轴向负荷而变化D.不随径向负荷变化而变化22.摩擦力引起的死区误差实质上是在驱动力的作用下，传动机构为克服静摩擦力而产生的（ ）A.弹性变形B.局部变形C.屈服变形D.塑性变形二、名词解释题1.失动量2.等效负载转动惯量3.死区误差4.最佳总传动比5.滚珠丝杆螺母副的传动刚度6.峰值综合负载三、简述题1.简述机电一体化传动机构对系统性能的影响。

《机电系统设计》复习题一、单项选择题1. 滚珠丝杆副的基本导程减少，可以( D )A. 加大螺旋升角B. 提高承载能力C. 提高传动效率D. 提高精度2. 某步进电动机三相单三拍运行时步距角为3°，三相双三拍运行时步距角为(A )A. 3°B. 6°C. 1.5°D. 7.5°3. MEMS的意思是(A )A. 微机电系统B. 柔性制造系统C. 计算机集成制造系统D. 微电子系统4. 某三相步进电动机，转子40个齿，欲使其步距1.5，应采用的通电方式为(C )A. 单拍制B. 双拍制C. 单双拍制D. 细分电路5. “机电一体化”含义是( C )A. 以机为主加点电B. 机械部与电子部合并C. 机械与电子的集成技术D. 以电淘汰机6. 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 )A. 减速，增矩B. 增速，增矩C. 增速，减矩D. 减速，减矩7. 易产生低速爬行现象的导轨是(C )A. 滚动导轨B. 静压导轨C. 滑动导轨D. 气浮导轨8. 机械传动装置在机电一体化系统中是必不可少的，因为在电动机和负载之间经常需要(A )A. 匹配转矩和转速B. 增加传动功率C. 缩小传动功率D. 维持转速恒定9. PWM指的是(B )A. 机器人B. 脉宽调制C. 计算机集成系统D. 可编程控制器10. 若两平面之问的油液成楔形，二者相对运动时将产生压力，从而可以承载。

利用这一原理设计出各种形式的滑动摩擦支承轴系为( C )A. 液体静压支承B. 气体静压支承C. 液体动压支承D. 气体动压支承11. 在满量程范围内由同一方向趋近同一个输入，连续几次测量所得输出之间的最大差值称(B )A. 可复现性B. 重复性C. 误差D. 精度12. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过________ 决定转角位移的一种伺服电动机。

(B )A. 脉冲的宽度B. 脉冲的数量C. 脉冲的相位D. 脉冲的占空比13. 测得码盘式转速传感器发出500个脉冲所用的时间为10s，码盘每转脉冲数为20，则转速为(D)A. 25r/minB. 30r/minC. 50r/minD. 150r/min14、出现低速爬行现象不稳定的主要原因是（B ）。

原创机电一体化课程设计题目1. 引言机电一体化是将机械、电气和控制工程技术相结合，形成系统化的设计和开发过程。

随着科技的不断进步，机电一体化在各个领域都有着广泛的应用，从工业自动化到智能家居，从机器人技术到交通运输系统，都离不开机电一体化的影响。

机电一体化技术的发展迅速，对于工程师来说，掌握这门技术将无疑是一种优势。

本课程设计旨在培养学生对机电一体化技术的理论知识和实际操作能力，通过设计和实施一个机电一体化项目，让学生深入了解机电一体化技术的各个方面。

2. 课程设计题目2.1 电梯控制系统设计本课程设计要求学生设计一个电梯控制系统，使得电梯能够根据乘客的需求自动运行、停靠和开门。

设计包括以下几个方面：•应用传感器技术，实时获取乘客和电梯当前状态的信息。

•设计合适的电路和控制算法，实现电梯的自动运行和停靠功能。

•制定电梯运行策略，确保电梯能够快速响应乘客的需求。

•防止电梯超载和故障发生，确保乘客的安全。

•设计人机交互界面，使得乘客能够方便地操作电梯。

2.2 机器人控制系统设计本课程设计要求学生设计一个机器人控制系统，使得机器人能够执行多种任务，如搬运物品、巡逻、维修等。

设计包括以下几个方面：•设计机器人的结构和控制系统，使得机器人能够灵活地执行各种任务。

•使用传感器技术，实时感知机器人周围的环境和目标物体。

•开发合适的算法和控制策略，使得机器人能够准确地执行任务。

•优化机器人的能源利用效率，延长机器人的工作时间。

•设计远程监控和控制系统，使得操作人员能够实时监控和控制机器人。

2.3 自动化生产线设计本课程设计要求学生设计一个自动化生产线，实现产品的自动化生产和装配过程。

设计包括以下几个方面：•设计生产线的布局和工艺流程，确保产品能够顺利地在生产线上进行装配。

•使用传感器技术，实时感知生产线上各个环节的状态和产品的质量。

•开发合适的控制算法和策略，确保生产线的高效运行和产品质量的稳定。

•配置自动化设备和机器人，使得生产过程更加自动化和智能化。

机电系统设计题库答案一一、填空题（每空2分，共28分）1、机械传动装置要满足的性能要求是 高精度 、 高响应速度 、 稳定性好 。

2、步进电机动态转矩随着脉冲频率的升高而 减小 (减小、增大)。

3、直流伺服电机常用调速方法有 改变电枢外加电压 、 改变磁通量 、 改变电枢电路的电阻 。

4、谐波齿轮传动中当刚轮固定时，如果波发生器的回转方向为顺时针，则柔轮的转向为 逆时针 。

当柔轮固定，如果波发生器的回转方向为逆时针，则刚轮的转向应为 逆时针 。

5、机电系统中，系统的固有频率越 小 （大、小），越容易产生谐振；传动系统的刚度越 大 （大、小），系统的固有频率越高，系统的质量越 大 （大、小），系统的固有频率越低。

6、齿轮传动常见的消隙方法有轴向垫片调整法、 双片齿轮错齿法 和 偏心套法 。

二、简答题（共17分）1、答：控制单元：键盘、计算机、显示 （1分）动力单元：电源、功放、电机 （1分）传感检测单元：光电编码器、信号处理 （1分）执行单元：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台 （2分）2、答：（1）运动学设计原则S = 6-q 。

（1分）（2）基准面合一原则。

（1分）（3）传动链最短原则。

（1分）（4）“三化”原则：零件标准化、部件通用化、产品系列化。

（1分）（5）阿贝原则：若使量仪测量结果准确，必须将测量仪的读数线尺安放在被测尺寸的延长线上。

（2分）3、答：1）常用丝杠螺母副有“单推—单推、双推—双推、双推—简支、双推—自由”四种支撑方式； （2分）2）图示为“双推—双推” 支撑方式，其特点及适用范围为：①轴向刚度最高；②预拉伸安装，预加载荷较小，轴承寿命较高；③适宜高速、高刚度、高精度。

（4分）三、分析计算题（24分）1、解： 1. 当柔轮固定时，0=r ω，则r g H g H H rg z z i =--=ωωω0， g r g g r H g z z z z z -=-=1ωωr g g g H Hg z z z i -==ωω设200=r z 、202=g z 时，则101=Hg i 。