天津开放大学机电一体化系统设计基础作业答案

机电一体化系统设计基础

学校: 天津开放大学

平台: 国家开放大学

题目如下：

1. 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。

答案: 正确

2. 机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，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。

答案: 正确

3. 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。

答案: 错误

4. 机电一体化系统的机械系统与一般的机械系统相比，应具有高精度、良好的稳定性、快速响应性的特性。

答案: 正确

5. 产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。

答案: 错误

6. 为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本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。

答案: 错误

7. 进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。

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8. 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，采用消隙装置，以提高传动精度和系统稳定性。

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9. 滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

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10. 传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量。

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11. 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等，它们的共同特点是利用自身的物理特征，制成直线型和圆形结构的位移传感器，输出信号都是脉冲信号，每一个脉冲代表输入的位移当量，通过计数脉冲就可以统计位移的尺寸。

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12. 传感器的动态特性是指输入信号不随时间变化而变化或变化非常缓慢时所表现出来的输出响应特性。

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13. 选择传感器时，如果测量的目的是进行定性分析，则选用绝对量值精度高的传感器，而不宜选用重复精度高的传感器。

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14. 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。

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15. 驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。

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16. 电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。

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17. 步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。

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18. 直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。

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19. 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

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20. 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

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21. 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. 全自动仓储

D. 电子计算机

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22. 传动系统的固有频率对传动精度有影响，_____固有频率可减小系统地传动误差，_____系统刚度可提高固有频率。

A. 提高，提高

B. 提高，减小

C. 减小，提高

D. 减小，减小

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23. 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

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24. 齿轮传动的总等效惯量随传动级数（ ）。

A. 增加而减小

B. 增加而增加

C. 减小而减小

D. 变化而不变

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25. 多级齿轮传动中，各级传动比“前小后大”的分配原则不适用于按（ ）设计的传动链。

A. 最小等效转动惯量原则（小功率传动装置）

B. 最小等效转动惯量原则（大功率传动装置）

C. 输出轴的转角误差最小原则

D. 重量最轻原则

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26. 对于机电一体化系统的齿轮传动，采取下列哪种方法是来消除齿侧间隙，使得调整过程中能自动补偿齿侧间隙？

A. 偏心套调整法

B. 轴向垫片调整法

C. 双片薄齿轮错齿调整法

D. 轴向压簧错齿调整法

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27. 在机电一体化系统中，以下机构哪个不能够将旋转运动转换为直线运动（ ）。

A. 丝杠螺母

B. 直齿轮对

C. 同步带轮

D. 齿轮齿条

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28. 传感器的（ ）可以直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的其他物理量。

A. 敏感元件

B. 转换器件

C. 信号调节电路

D. 辅助电源

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29. 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，，经四倍细分后，记数脉冲为400，光栅位移是（ ）mm。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

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30. 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

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31. 机电一体化系统中的绝对编码器属于系统中的（ ）。

A. 驱动机构

B. 传感部分

C. 控制器

D. 执行机构

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32. 检测装置能够对输出进行测量，并转换成比较环节所需要的量纲，一般包括传感器和（ ）。

A. 控制电路

B. 转换电路

C. 放大电路

D. 逆变电路

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33. 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

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34. 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

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35. 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

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36. 步进电机转动后，其输出转矩随着工作频率增高而（ ）。

A. 上升

B. 下降

C. 不变

D. 前三种情况都有可能

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37. 某4极交流伺服电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为（ ）。

A. 1450r/min

B. 1470 r/min

C. 735 r/min

D. 2490 r/min

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38. 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

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39. 典型的机电一体化系统的基本要素应包括______，各要素和环节之间通过接口相联系。

A. 机械本体

B. 动力系统

C. 检测传感系统

D. 闭环控制系统

E. 执行部件

F. 信息处理及控制系统

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40. 机械系统的刚度对系统动态特性的影响有：系统刚度越大，______。

A. 因静摩擦力的作用所产生的传动部件的弹性变形越大

B. 系统的失动量也越小

C. 固有频率越高

D. 增加开环伺服系统的稳定性

E. 降低开环伺服系统的稳定性

F. 增加闭环系统的稳定性

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41. 齿轮传动中圆柱直齿轮的齿侧间隙的调整方法有______。

A. 螺纹预紧调隙式

B. 偏心套调整法

C. 轴向垫片调整法

D. 双片薄齿轮错齿调整法（可调拉簧式）

E. 双片薄齿轮错齿调整法（周向拉簧式）

F. 垫片错齿调整法

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42. ______是传感器的静态特性指标。

A. 量程

B. 线性度

C. 灵敏度

D. 稳定性

E. 幅频特性

F. 相频特性

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43. 选择传感器时需要考虑的因素有______。

A. 应用环境

B. 结构

C. 体积

D. 重量

E. 价格

F. 易于维修和更换

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44. 机电一体化的伺服控制系统的结构、类型繁多，一般包括______。

A. 输入信号

B. 控制器

C. 功率放大器

D. 检测装置

E. 执行机构

F. 输出信号

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45. 以下能实现交流异步伺服电动机调速的方法有______。

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

E. 改变供电电压的相位

F. 改变电动机转子绕组匝数

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46. 与直流伺服电动机相比，交流伺服电机具有______的特点。

A. 不需要电刷和换向器

B. 维护方便

C. 转动惯量大

D. 体积和重量较小

E. 结构复杂

F. 成本较低

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47. 下列______可能是直流伺服电机的调速方案。

A. 改变电枢电压

B. 改变定子励磁磁通

C. 改变转子电阻

D. 改变负载转矩

E. 改变电枢电流

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