试卷代号： 1118
国家开放大学2021年春季学期期末统一考试
机电一体化系统设计基础 试题
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.控制功能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，应该( )。
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400时，光栅位移是( )mm。
A.1B.2
C.3D.4
4.以下不能实现交流异步伺服电动机调速的方法是( )。
A.改变电动机的转差率B.改变供电电压的大小
C.改变电动机的供电频率D.改变电动机定子极对数
5.在机电一体化系统设计开发过程中，需要根据系统功能要求编写( )，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
6.机电一体化产品设计的第一道工序和概念设计的出发点是( )。
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-IA喷漆机器人中的活塞式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、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，系统的精度一定就高。( )
11.采用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，提高面向客户与市场需求能力。(.)
12.传感器的敏感元件是指传感器中能直接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 Width Modulator，简称PWM)控制就是对脉冲宽度进行调制的技术，即通过脉冲宽度进行控制输出。( )
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，需要计算机控制系统的采样周期短一些，这是因为工业控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，从而使控
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可靠性，延长使用寿命，降低维修费用。( )
18.在数控设备中，通过计算机数控装置控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.滚珠丝杠副消除轴向间隙的预紧调整方法有哪些？
20.什么是传感器的校准？并简述如何进行校准？
21.步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转角、转速和旋转方向的控制？
四、计算题（10分）
22.下图所示的机电一体化伺服驱动系统，系统脉冲当量δ为控制器输出一个脉冲时执行机构的直线位移，系统设计脉冲当量要小于0.Olmm，传动机构采用滚珠丝杆，其基本导程l0为4mm，减速机构采用了齿轮减速，齿轮机构的传动比i=3，当使用驱动元件为步进电动机时，试求步进电机的步距角口。
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发设计流程.