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1、国家开放大学电大本科机电一体化系统设计基础2023-2024期末试题及答案（试卷代号：1118）国家开放高校电大本科机电一体化系统设计基础2023-2024期末试题及答案(试卷代号：1118) 2021年7月 一、单选题（每小题3分，共24分） 1。以下不属于机电一体化系统主要功能的是( )。A.限制功能 B检测功能 C计算功能 D动力功能 2为了提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应当( )。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光栅传感器的光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线数为100线/mm，当经四倍细分后记数脉冲为40
2、0时，光栅位移是( )mm。A.1 B2 C3 D4 4。以下不能实现沟通异步伺服电动机调速的方法是( )。A变更电动机的转差率 B变更供电电压的大小 C变更电动机的供电频率 D变更电动机定子极对数 5在机电一体化系统设计开发过程中，须要依据系统功能要求编写( )，具有实时性、针对性、敏捷性和通用性。A平台软件 B开发软件 C系统软件 D应用软件 6机电一体化产品设计的第一道工序和概念设计的动身点是( )。A结构分析 B功能分析 C工艺分析 D流程分析 7含有微处理器，可进行程序编制或适应条件改变的接口是( )。A零接口 B被动接口 C主动接口 D智能接口 8HRGP-1A喷漆机器人中的活塞式
3、液压缸属于系统中的( )。A能源部分 B测试传感部分 C驱动部分 D执行机构 二、推断题（正确的打，错误的打，每题3分，共30分） 9机电一体化产品具有“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.产品的零部件和装配精度高，系统的精度肯定就高。() 11.采纳虚拟样机代替物理样机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，提高面对客户与市场需求实力。() 12.传感器的敏感元件是指传感器中能干脆感受或响应被测量的部分。() 13.迟滞是传感器的一种静态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。() 14.脉宽调制(Pulse
4、 Width Modulator，简称PWM)限制就是对脉冲宽度进行调制的技术，即通过脉冲宽度进行限制输出。() 15.步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。() 16.从计算机的精度来看，须要计算机限制系统的采样周期短一些，这是因为工业限制用的微型机字长固定，前后两次采样的数值之差可能因计算机精度不高而反映不出来，从而使限制作用减弱。() 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牢靠性，延长运用寿命，降低修理费用。() 18.在数控设备中，通过计算机数控装置限制执行机构的进给以及刀具的运行等。() 三、简答题（每小题8分，共24分） 19.滚珠丝杠副消退轴向
5、间隙的预紧调整方法有哪些？ 答：滚珠丝杠副消退轴向间隙的预紧调整方法有：螺纹预紧调隙式、双螺母差齿预紧调隙式、双螺母垫片预紧调隙式、弹簧式自动调整预紧式、单螺母变位导程自预紧式。20.什么是传感器的校准？并简述如何进行校准？ 答：传感器在运用前、运用中或搁置一段时间再运用时必需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，对传感器进行校准时，须要精度比它高的基准器，这种基准器受时间的推移和运用的磨损等因素的影响，参数会随之变更。因此对这种基准器还要用更高精度的基准器来定期校准。在一些测量仪器中特殊是内
6、部装有微处理器的测量仪器中，很简单实现自动校准功能。21.步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转角、转速和旋转方向的限制？ 答：步进电机的输入信号是脉冲序列。步进电机的步矩角a与运行拍数聊、通电方式是（m=kN，单拍时k-l，双拍时k=2，N为定子绕组的相数）、转子的齿数z有关。步进电机定子绕组通电状态的变更速度越快，其转子旋转的速度越快，即输入脉冲频率越高，转子的转速越高。步进电机的转角大小由输入脉冲的个数确定，变更步进电机定子绕组的通电依次，转子的旋转方向随之变更。四、计算题（10分） 五、综合题（12分） 23某部门欲开发一款用于焊接印刷电路板芯片的机械手，请制订出该款机械手产品的开
7、发设计流程。答：机电一体化系统的主要设计流程分为五个阶段：产品规划、概念设计、具体设计、设计实施和设计定型阶段。（2分） 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。运用环境要求：生产线。（2分） 其次阶段：概念设计阶段：在功能分析的基础上，优化筛选取得较志向的工作原理方案。（2分） 第三阶段：具体设计阶段。对各功能模块进行细部设计，绘制相应的工程图。该阶段的工作量既包括机械、电气、电子、限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。（2分） 第四阶段：设计实施阶段。首先依据机械、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；最终进行系统整体的安装调试，复核系统的牢靠性及抗干扰性。（2分） 第五阶段：设计定型阶段。对调试胜利的系统进行工艺定型，整理设计资料。小批量生产，试销。（2分）