试卷代号：11118
国家开放大学2023年春季学期期末统一考试
机电一体化系统设计基础 试题
2023年7月
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。请在给出的选项中，选出最符合题目要求的一项）
1.机电一体化产品的主功能主要是由什么装置具体实现（ ）。
A.检测装置B.电气装置
C.机械装置D.动力装置
2.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.3D打印机D.数字电子表
3.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
4.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
5。以下可对交流伺服电动机进行调速的方法是（ ）。
A.改变电压的大小
B.改变电动机的供电频率
C.改变电压的相位
D.改变电动机转子绕组匝数
6。步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的（ ）来实现的。
A.频率B.数量
C.步距角D.通电顺序
7.以下除了（ ），其余均是由硬件和软件组成。
A.计算机控制系统B.PLC控制系统
C.嵌入式系统D.继电器控制系统
8.不进行参数的变换与调整，仅作为输入／输出的直接接口是（ ）。
A.零接口B.被动接口
C.主动接口D.智能接口
9.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
10.通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（ ）。
A.开环控制B.闭环控制
C.半闭环控制D.混合控制
二、判断题（本题共10小题，每小题3分，共30分。以下叙述中，你认为正确的打“√”，错误的打“×”）
11.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。（ ）
12.传动机构的转动惯量取决于机构中各部件的质量和转速。（ ）
13.为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2～3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。（ ）
14.在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以6～10倍的间隙角产生低频振荡，应采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。（ ）
15.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。（ ）
16.直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其控制电压的关系。（ ）
17.-般说来，全物理仿真较之计算机仿真在时间、费用和方便性上都具有明显的优点，是一种经济、快捷与实用的仿真方法。（ ）
18.PLC采用扫描工作方式，扫描周期的长短决定了PLC的工作速度。（ ）
19.绿色设计是对已有的产品或技术进行分析研究，进而对该系统（产品）进行剖析，重构、再创造的设计。（ ）
20.工业机器人驱动部分在控制信息作用下提供动力，包括电动、气动、液压等各种类型的驱动方式。（ ）
三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分）
21.机械运动中的摩擦和阻尼会降低效率，但是设计中要适当选择其参数，而不是越小越好。为什么？
22.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）
23.下图所示的机电一体化伺服驱动系统，当以步进电动机为驱动元件，其步距角=1.8，系统脉冲当量艿为控制器输出一个脉冲时执行机构的直线位移，=0.Olmm，传动机构采用滚珠丝杠，其基本导程=4mm，减速机构采用了齿轮减速，试求齿轮机构的传动比i。
五、综合题（14分）
24.分析图中整体式PLC的各组成部分中CPU、存储器、电源、输入／出单元的功能。