国家开放大学《机电一体化系统设计基础》期末考试答案-电大资源网

一、判断题

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。（×）
对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（√）
气压伺服系统的过载能力强，在大功率驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。（×）
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、液压等各种类型的传动方式。（√）
计算机仿真有实物介入，具有较高的可信度、较好的实时性与在线等特点。（×）
现代嵌入式系统的设计方法是将系统划分为硬件和软件两个独立的部分，然后按各自的设计流程分别完成。（×）
为了提高机电一体化系统的随动性，可以适当将采样周期取得小一点。（√）
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重合引起的。（×）
采用偏心轴套调整法对齿轮传动的侧隙进行调整，结构简单，且可以自动补偿侧隙。（×）
从结构紧凑、传动精度和经济性等方面考虑，齿轮传动级数不能太多。（√）

二、单选题

为提高机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（增大系统刚度）。
为降低机电一体化机械传动系统的固有频率，应设法（减小系统刚度）。
传感器的（转换器件）可以将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号。
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（1）mm。
以下不属于机电一体化系统主要功能的是（电气功能）。
含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（智能接口）。
CNC 机床进给系统的运动工作台属于设备的（执行机构）。
步进电机转角的精确控制是通过控制输入脉冲的（数量）来实现的。
在开环控制系统中，常用（步进电动机）做驱动元件。
以下（硬盘）不属于 PLC 系统的组成部分。

三、多选题

机电一体化系统的设计流程一般包括包括（产品规划；概念设计；设计实施；设计定型；详细设计）阶段。
以下能实现交流异步伺服电动机调速的方法有（改变电动机的转差率；改变电动机的供电频率；改变电动机定子极对数）。
影响机电一体化系统传动机构动力学特性的因素主要有（负载的变化；惯性；固有频率；摩擦与润滑；传动系统中的间隙）。
以下对计算机控制系统采样周期选择的描述正确的是（从执行元件的要求来看，有时需要输出信号保持一定的宽度；从控制系统随动和抗干扰的性能要求来看，则要求采样周期短些；从计算机的工作量和每个调节回路的计算成本来看，一般要求采样周期大些；各方面因素对采样周期的要求是不同的，甚至是互相矛盾的。必须根据具体情况和主要的要求做出折衷选择）。

四、问答题

某部门欲开发一款用于能在生产线上与人协作的机械手，请制订出该款机械手产品的开发设计流程。机电一体化系统的主要设计流程分为五个阶段：产品规划、概念设计、详细设计、设计实施和设计定型阶段。第一阶段：产品规划阶段：进行需求分析和需求设计，以明确设计任务。机械手的用途：协作机械手，方便与人交互，不会对人产生危险。工作方式：手动、自动方式。主要技术参数：3 自由度。使用环境要求：生产线。第二阶段：概念设计阶段：在功能分析的基础上，优化筛选取得较理想的工作原理方案。第三阶段：详细设计阶段。对各功能模块进行细部设计，绘制相应的工程图。该阶段的工作量既包括机械、电气、电子、控制与计算机软件等系统的设计，又包括总装图和零件图的绘制。第四阶段：设计实施阶段。首先根据机械、电气图纸和算法文件，制造、装配和编制各功能模块；然后进行模块的调试；最后进行系统整体的安装调试，复核系统的可靠性及抗干扰性。第五阶段：设计定型阶段。对调试成功的系统进行工艺定型，整理设计资料。小批量生产，试销。