试卷代号：1118
国家开放大学2 0 2 0年春季学期期末统一考试
机电一体化系统设计基础 试题
2020年7月
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.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.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？（ ）
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（ ）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（ ）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.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（ ）。
A.机械接口B.被动接口
C.零接口D.物理接口
8.HRGP-IA工业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×，每题3分，共30分）
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。（ ）
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。（ ）
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。（ ）
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。
（ ）
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。（ ）
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于电机的控制绕组时，其转轴就转过一个固定的角度。（ ）
15.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。（ ）
16.自动控制是在人类参与的情况下，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。（ ）
17.计算机控制系统的采样周期越小，其控制精度就越高。（ ）
18.虚拟设计是一种以先进产品设备的实物、样件、软件或影像作为研究对象，应用产品设计方法学、系统工程学、计算机辅助设计的理论和方法进行系统分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的或更先进的技术。（ ）
三、简答题（每小题8分，共24分）
19.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？
20.选择传感器时需要考虑哪些因素？
21.机电一体化系统仿真的模型主要有哪几种？分别应用于系统设计的哪个阶段？
四、计算题（10分）
22.经济型数控车床的进给系统，通常是采用步进电动机驱动滚珠丝杠、带动刀架或工作台作直线往复运动。所选三相六拍步进电动机的转子有80齿，所选丝杆基本导程为6mm，设计的进给系统脉冲当量为0. Olmm，请计算中间齿轮的传动比。
五、综合题（12分）
23.分析图中整体式PLC的各组成部分中CPU、存储器、电源、输入／输出单元的功能。