国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2022期末试题及答案（试卷号：1118）

国家开放大学电大本科《机电一体化系统设计基础》2022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．消除斜齿轮传动的齿侧间隙，采取( )调整法使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙。

A．偏心套 B．轴向垫片 C．薄片错齿 D．轴向压簧错齿 3．同步带在规定的张紧力下带的纵截面上相邻两齿对称中心线的直线距离称为( )。

A．带周距 B．带节距 C．公称长度 D．节圆长度 4．幅频特性和相频特性是模拟式传感器的( )。

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 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 二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分） 9．机电一体化产品跳出了机电产品的单一技术和单一功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。( ) 10. -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机构，各要素和环节之间通过接口相联系。( ) 11．执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。( ) 12.滚珠丝杆副的导程是指丝杠相对于螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移。

( ) 13.传感器在使用前、使用中或修理后，必须对其主要技术指标标定或校准，以确保传感器的性能指标达到要求。( ) 14．步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件，每当一个脉冲信号施加子电机的控制绕组时，其转轴就转过一个固定的角度。( ) 15.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。( ) 16.从计算机的精度来看，需要计算机控制系统的采样周期短一些，从而保证控制精度。( ) 17．可靠设计是指将优化技术应用于机电一体化系统的设计过程，最终获得比较合理的设计参数，各种计算机程序能懈决不同特点的工程问题。( ) 18．在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及驱动控制装置等部分构成。( ) 三、简答题（每小题8分，共24分） 19．滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？ 20．传感器一般由哪几部分组成及各部分作用是什么？ 21．PID控制算法中比例、积分、微分部分各起何作用？ 四、计算题（10分） 五、综合题（12分） 23.假定你在设计一套典型的机电一体化系统，比如数控机床，请制订出概念设计的流程。

试题答案及评分标准 （仅供参考） 一、选择题（每题3分，共24分） 1．B 2．D 3．B 4．B 5．D 6．C 7．B 8．C 二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题3分，共30分） 9．√ 10.× 11．√ 12.× 13.√ 14.√ 15．× 16．× 17.× 18．√ 三、筒答题（每小题8分，共24分） 19．答：滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有：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．答：传感器一般由敏感元件、转换器件、信号转换电路和辅助电源四部分组成：
(1)敏感元件直接感受被测量，并按一定规律将其转换成与被测量有确定对应关系的其他物理量；

(2)转换器件将敏感元件输出的非电物理量（如位移、应变、光强等）转换成电参数量（如电阻、电感、电容等）。

(3)信号转换电路将电路参数量转换成便于测量的电量，如电压、电流、频率等。

(4)辅助电源作用是提供能源。有的传感器需要外部电源供电；
有的传感器则不需要外部电源供电，如压电传感器。

21．答：P(比例)I(积分)D(微分)调节器是将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。其中比例调节起纠正偏差的作用，其反应迅速；
积分调节能消除静差，改善系统静态特性；
微分调节有利于减少超调，加快系统的过渡过程。此三部分配合得当，可使调节过程快速、平稳、准确，收到较好的效果。