2020年7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

2020年7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．空调 D．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．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6．PID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，即输入与输出的直接连接的接口是(C)。

A．机械接口 B．被动接口C．零接口 D．物理接口8．HRGP-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．执行机构二、判断题9．机电一体化系统是以机械装置为主体，微电子技术为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。

(对)10.现代系统论、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)11．在进行机电一体化机械系统设计时，应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.双螺母消除滚珠丝杆轴向间隙的机构结构紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。

(错)13.选择传感器时，如果测量目的是定性分析，则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。

（一）填空题★机电一体化系统常用的能源有电源、气压源和液压源。

★市场预测的方法主要有定期预测和定量预测。

★机电设计的质量管理主要体现在质量目标管理、实行可行性设计和进行手机质量评审★控制及信息处理单元一般由控制计算机、控制软件和硬件接口组成。

★在多级传动中，为了减小传动误差，传动比的分配应遵守先小后大原则。

★机电系统中，机械传动要满足伺服控制在精度、稳定性和快速响应性等方面的要求。

★影响系统传动精度的误差可分为传动误差和回程误差两种★对于线性控制系统，若要求在达到高精度的同时减小定位时间，则必须提高系统的固有频率。

提高固有频率和阻尼可以提高闭环系统的稳定性。

★液压系统的伺服控制元件主要有电液伺服阀和电液比例阀★典型开关量I/O模板的I/O电气接口的主要功能有滤波、电平变换、光电隔离和功率驱动。

★计算机的指令进行D/A转换后，需经过信号调理环节才能驱动执行机构。

★传感器由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。

★传感器的静态特性参数主要有灵敏度、线性度、迟滞和重复精度。

★传感器输入特性的主要参数是输入阻抗或静态刚度。

★执行机构，选择较大传动比可使系统的相对阻尼系数增大，有利系统稳定。

★机电产品设计类型可分为开发性设计、适应性设计、变参数设计三类。

★当负载折算到电机轴上的惯量等于转子质量时，系统能达到惯性负载和驱动力矩的最佳匹配。

★步进电机的最大动态转矩小于最大静转矩，并随着脉冲频率的升高而降低。

（二）选择题★开放式体系结构中的VLSI是指（超大规模集成电路）★以下移动电话不属于机电一体化产品。

★数控机床需要进行抗干扰设计。

★幅频特性和相频特性（或频率响应函数）是传感器动态特性指标★丝杠螺母机构在闭环外，所以它回程误差和传动误差都影响输出精度★闭环控制，齿轮减速器在前向通道，它回程误差不影响输出精度，但传动误差影响★步进电机转动后，其输出转矩所工作频率增高而下降★采用脉宽调制进行直流电动机调速驱动是，通过改变脉冲宽度来改变电枢贿赂的平均电压而实现机的平滑调速。

机电一体化期末试题及答案导言：机电一体化是指将机械和电气控制技术相结合，实现自动化控制和智能化运行的工程技术领域。

本文将为大家提供一份机电一体化期末试题及答案，帮助大家加深对该领域知识的理解和掌握。

一、选择题（共30题，每题2分，共60分）1. 机电一体化的主要目的是：A. 提高生产效率B. 降低生产成本C. 增加产品质量D. 以上皆是2. 下列哪个不属于机电一体化中的机械部分：A. 传感器B. 驱动装置C. 机械结构D. 运动控制器3. 以下哪种是机电一体化中常见的传感器类型：A. 光电传感器B. 温度传感器C. 压力传感器D. 以上皆是4. 机电一体化中常用的自动控制设备是：A. 电机B. PLCC. 电工元件D. 电缆5. 机电一体化中的“电气”是指：A. 电机和电缆B. 电器和电缆C. 电子和电气设备D. 电机和电气设备......二、填空题（共10题，每题5分，共50分）1. 机电一体化是一种将机械和电气控制技术________的工程技术领域。

2. 机电一体化的发展可以提高生产效率、降低生产成本，并增加产品________。

3. 机械部分是机电一体化的________，包括传动机构、机械结构等。

4. 传感器是机电一体化中的重要组成部分，常见的传感器类型包括光电传感器、温度传感器、________等。

5. PLC是机电一体化中常用的自动控制设备，全称为可编程逻辑________。

......三、简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 请简要描述一下机电一体化的应用领域。

2. 机电一体化的优势是什么？3. 请简述传感器在机电一体化中的作用和原理。

4. PLC是机电一体化中常见的自动控制设备，请简单介绍其工作原理。

5. 请列举一些典型的机电一体化案例，并描述其实际应用场景。

四、综合题（共1题，30分）机电一体化是推动现代工业发展的重要技术之一。

以某汽车制造企业为例，分析并设计一个实施机电一体化的方案，可以包括如下内容：1. 企业当前的生产情况和面临的问题；2. 机电一体化在汽车制造中的应用和优势；3. 针对企业的具体情况，提出一个机电一体化方案，包括所需的设备和技术，并描述其实施步骤；4. 分析该方案对企业生产效率、成本和产品质量的影响。

《机电一体化系统》考试复习题选择题：1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )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.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( )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( )A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速( )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( )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( )A.1450［r/min］B.1470［r/min］C.735［r/min］D.2940［r/min］8.右图称( )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( )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( )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( )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( )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+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.累计式定时器工作时有( )A.1个条件B.2个条件C.3个条件D.4个条件13.机械系统的刚度对系统的主要影响表现为（）等方面。

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《机电一体化系统设计基础》题库及答案一一、单选题（每小题3分，共24分）1．以下产品不属于机电一体化产品的是( )。

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( )。

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？( )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/D转换器 B．D/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( )。

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．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．平台软件 B．开发软件C．系统软件 D．应用软件7．以下( )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．HRGP-1A喷漆机器人中的乎部属于系统中的( )。

《机电⼀体化系统设计》期末复习题及答案中国⽯油⼤学（北京）远程教育学院《机电⼀体化系统设计》期末复习题第⼀章绪论判断（A对，B错）1.⼯业三要素是资⾦、⼈才、技术。

2.机电⼀体化系统的执⾏机构功能是主操作功能。

答案：B A单选1、机电⼀体化系统机械本体的功能是（）A执⾏机构B动⼒源C固定其它部件D主操作功能2、下列哪⼀项是机电⼀体化的特性。

A装置的控制属于强电范畴B⾃动信息处理C⽀撑技术是电⼯技术D以机械联结为主3、机电⼀体化系统的主要构成装置不包含以下哪⼀项（）A电⼦装置B控制装置C驱动装置D机械装置答案：C B A问答题1、在机械⼯业中微电⼦技术应⽤有哪些⽅⾯，及其对机电⼀体化产品设计的意义？1)对机器或机组系统运⾏参数进⾏巡检传感或控制2)对机器或机组系统⼯作程序的控制3)⽤电⼦技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构4)节约材料5)节能降耗对机电⼀体化产品设计的意义表现在：功能模块化；封装模块化；电路（板）器件微型化；可靠性⾼；抗⼲扰能⼒强；结构⼀体化；机电产品体⼩、性优、价廉。

2、机电⼀体化系统的主功能组成是那些？物质、能量、信息（⼯业三要素）的变换（加⼯处理）、传递（移动、输送）、储存（保持、积蓄、记录）3、机械电⽓化与机电⼀体化的区别机械电⽓化–很少考虑电器与机械的内在联系；根据机械要求选⽤电⽓传动–机械电⽓界限分明，以机械联结为主，装置是刚性的–装置的控制属于强电范畴，⽀撑技术是电⼯技术（电磁学，输配电）机电⼀体化产品的新功能、智能化进步：⾃动检测，⾃动显⽰，⾃动记录，⾃动信息处理，⾃动调节控制，⾃动诊断，⾃动保护4、简要说明机电⼀体化系统组成要素及其功能？五个⽅⾯，各组成及功能分别是：机械本体(构造功能:固定其它部件)；执⾏机构(主操作功能)；驱动部件(动⼒功能)；传感部件(信息检测)；控制部分(信息处理及控制)5、传统机电产品与机电⼀体化产品的主要区别表现哪些⽅⾯？6、机电⼀体化的关键⽀撑技术有哪些？它们的作⽤如何？系统论、信息论、控制论是理论基础和⽅法论，具体来说有六个⽅⾯的关键技术：检测传感技术：是⾃动化、智能化、闭环控制基础信息处理技术：控制的基础,处理速度,可靠抗⼲扰⾃动控制技术：核⼼是计算机控制,关系着系统的静动特性和稳定性伺服传动技术：动⼒和运动控制实现包括电,液,⽓的伺服传动技术精密机械技术：基础技术涉及产品部件的模块化标准化规格化表现为减轻重量，缩⼩体积，提⾼精度，改善性能，提⾼可靠性系统总体技术：包括总体设计和接⼝设计；涉及到产品的功能分解与技术实现、系统总体综合与接⼝技术第⼆章系统总体设计判断（A对，B错）1、产品的功能、原理、结构设计，是机电⼀体化产品概念设计的核⼼内容。

2020-2021本科《机电一体化系统设计基础》期末试题及答案（试卷号1118）2020-2021本科《机电一体化系统设计基础》期末试题及答案（试卷号1118）一、单选题（每小题3分，共24分）1．以下产品属于机电一体化产品的是( )。

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素不包含下列哪项？( )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？( )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/D转换器 B．D/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( )。

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( )。

A．改变供电电压的大小 B．改变电动机的供电频率C．改变三相电压的相位差 D．改变电动机转子绕组匝数7．以下( )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8．HRGP-1A喷漆机器人中的手部属于系统中的( )。

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（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分）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。

( )。

2020年国家开放大学电大《机电一体化系统》期末试题《机电一体化系统》考试复习题选择题：1.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )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.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( )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( )A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm5.直流测速发电机输出的是与转速( )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( )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( )A.1450［r/min］B.1470［r/min］C.735［r/min］D.2940［r/min］8.右图称( )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( )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( )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( )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( )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+)·(+B)B.A·+·BC.(A+B)·(+)D.A·B+·14.累计式定时器工作时有( )A.1个条件B.2个条件C.3个条件D.4个条件13.机械系统的刚度对系统的主要影响表现为（）等方面。

1.什么是“机电一体化”？以打夯机为例，内含机械与电器，问这是不是机电一体化产品？答：机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化一种，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics前半部分与电子学Electronics 后半部分组合而成。

打夯机不属于机电一体化产品。

由于打夯机只是一般机械加电器，它属于硬连接或者称为机械连接只能应用在就地或者小范围场所使用，不能满足大面积和远程控制。

而机电一体化就不一样样了，它不光有硬连接、机械连接尚有软连接。

机电一体化属于同步运用机械、电子、仪表、计算机和自动控制等多种技术为一体一种复合技术。

它不光可以就地操作，小范围应用，还可以大面积使用操作，远程监测、控制。

2.机电一体化技术构成是什么？答：机械技术、微电子技术、信息技术3.产品实现机电一体化后，可以获得那些成效？答：产品实现机电一体化后可以获得成效：产品性能提高、功能增强、构造简化、可靠性提高、节省能源、改善操作、提高灵活性等。

4.数字量传感具有哪三种类型？他们有什么区别？数字传感器按构造可提成三种类型：1.直接式数字量传感器——其辨别率决定于数字量传感器位数。

被测物理量→数字编码器→信息提取装置→数字量输出2.周期计数式数字传感器它构造示意图如下图1所示。

此种构造位移辨别率对低精度周期计数式数字传感器而言，仅由周期信号发生器性质决定。

例如，光栅当长1mm有100条刻线时，其辨别率即为0.01mm;对高精度周期计数式数字传感器而言，还要考虑到电子细分数。

如在100倍电子细分数下，此光栅辨别率就是0.1μm。

此种构造属于增量式构造，构造特点(位移方向规定)决定它不仅备有辨向电路，并且周期计数器还具有可逆性质。

图1 周期计数式数字量传感器构造方框图3.频率式数字传感器其构造示意图如下图2所示。

按振荡器形式，可将此种数字传感器提成带有晶体谐振器和不带晶体谐振器两种。

前者，按被测量作甩点，又分作用在石英谐振器上石英晶体谐振式数字传感器和作用在谐振器中储能元件上带有晶体谐振器调频式数字传感器。

机电专业期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电一体化系统的核心是（）。

A. 机械系统B. 电子系统C. 控制系统D. 计算机系统答案：C2. 以下哪个不是传感器的分类（）。

A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 重量传感器答案：D3. PLC的全称是（）。

A. 可编程逻辑控制器B. 可编程控制器C. 可编程控制逻辑D. 可编程控制单元答案：A4. 伺服电机的控制方式不包括（）。

A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 全开环控制答案：D5. 以下哪个不是机械传动的特点（）。

A. 传动准确B. 传动效率低C. 传动平稳D. 噪音小答案：B6. 以下哪个不是液压系统的组成部分（）。

A. 动力元件B. 执行元件C. 控制元件D. 传感器元件答案：D7. 以下哪个不是数控机床的特点（）。

A. 高精度B. 高效率C. 低自动化D. 操作方便答案：C8. 以下哪个不是机器人的自由度（）。

A. 转动B. 移动C. 伸缩D. 弯曲答案：B9. 以下哪个不是机电一体化系统的基本组成要素（）。

A. 机械系统B. 执行机构C. 检测装置D. 能源系统答案：B10. 以下哪个不是机电一体化系统的设计原则（）。

A. 系统性原则B. 模块化原则C. 经济性原则D. 随意性原则答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 以下哪些是机电一体化系统的特点（）。

A. 高度集成B. 高度自动化C. 高度智能化D. 高度人工化答案：ABC12. 以下哪些是传感器的作用（）。

A. 检测B. 转换C. 处理D. 控制答案：AB13. 以下哪些是PLC的特点（）。

A. 可靠性高B. 编程简单C. 灵活性好D. 价格低廉答案：ABC14. 以下哪些是伺服电机的特点（）。

A. 响应速度快B. 精度高C. 噪音大D. 寿命长答案：ABD15. 以下哪些是机械传动的优点（）。

A. 结构简单B. 制造容易C. 维护方便D. 传动效率低答案：ABC三、判断题（每题2分，共20分）16. 机电一体化系统是指将机械技术、电子技术、计算机技术、控制技术等有机结合在一起的系统。