2022國(guó)開(kāi)機(jī)電一體化系統(tǒng)形考答案

形考任務(wù)一

一、判斷題（每個(gè)2分，共18分）

1.滾珠絲桿機(jī)構(gòu)不能自鎖。

A.對(duì)

2.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大不會(huì)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)造成不良影響。

B.錯(cuò)

3.諧波齒輪減速器輸入轉(zhuǎn)速一般從剛輪輸入。

B.錯(cuò)

4.直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌是用來(lái)支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件按給定的方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

A.對(duì)

5.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，通過(guò)增大執(zhí)行裝置的固有頻率可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

A.對(duì)

6.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，通過(guò)提高系統(tǒng)的阻尼能力可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

A.對(duì)

7.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，通過(guò)消除傳動(dòng)系統(tǒng)的回程誤差可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

A.對(duì)

8.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，通過(guò)提高驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)力可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

B.錯(cuò)

9.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，通過(guò)減小機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)誤差可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

B.錯(cuò)

二、選擇題（每個(gè)5分，共30分）

10.機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）O

D.以上三者

機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心是（

1L）o

C.控制器

12.機(jī)電一體化系統(tǒng)中，根據(jù)控制信息和指令完成所要求的動(dòng)作這一功能的是（）。

D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)

13.（）不是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

D.打字機(jī)

14.（）裝置是電機(jī)一體化系統(tǒng)的感覺(jué)器官，它可以從待測(cè)對(duì)象那里獲取能反應(yīng)待測(cè)對(duì)象特性和狀態(tài)的信息。

B.傳感檢測(cè)

15.Mechatronics是兩個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域名稱(chēng)的組合,這兩個(gè)不同的學(xué)科是（）。

B.機(jī)械學(xué)與電子學(xué)

16機(jī)電T本化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法無(wú)（）。

D.經(jīng)驗(yàn)法

17.在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)要滿(mǎn)足伺服控制的三個(gè)主要要求是（）o

A.傳動(dòng)精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性

18.在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)精度要求高的降速齒輪傳動(dòng)鏈，可按什么原則進(jìn)行設(shè)計(jì)（）o

A.輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小

19.齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)（）。

A.增加而減小

20.滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)外循環(huán)方式不包含（）。

C.內(nèi)、外雙循環(huán)

21.執(zhí)行元件：能量變換元件，控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，可分為（）、液壓式和氣動(dòng)式等。

B.電氣式

三、綜合題（每個(gè)11分，共22分）

CKD系列某一數(shù)控銃床工作臺(tái)進(jìn)給用的滾珠絲桿副，已知平均工作載荷々77=4000”絲杠工作長(zhǎng)度L=lAm,平均轉(zhuǎn)速

/7m=100//min,絲杠材料為01471〃?鋼，求滾珠絲杠的計(jì)算載荷FCO

22.設(shè)載荷系數(shù)fw,可靠性系數(shù)fc,精度系數(shù)fa,則尸c的計(jì)算公式為（）。

B.Fc=fwFm/fafc

23.設(shè)fw=1.2,fc=1.0,fa=1.0,則憶的計(jì)算值是（）。

A.4800/V

形考任務(wù)二

一、判斷題（每個(gè)4分，共40分）

1.感應(yīng)同步器是一種應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制造的高精度檢測(cè)元件，有直線和圓盤(pán)式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。

A.對(duì)

2.數(shù)字式位移傳感器有光柵、磁柵、感應(yīng)同步器等，它們的共同特點(diǎn)是利用自身的物理特征，制成直線型和圓形結(jié)構(gòu)的

位移傳感器，輸出信號(hào)都是脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖代表輸入的位移當(dāng)量，通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖就可以統(tǒng)計(jì)位移的尺寸。

A.對(duì)

3.傳感器能檢測(cè)到的最小輸入增量稱(chēng)分辨率。

A.對(duì)

4.靈敏度（測(cè)量）是傳感器在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下輸入變化對(duì)輸出變化的比值。

A.對(duì)

5.伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將系統(tǒng)的反饋信號(hào)與輸入的指令信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得輸出與輸入之間的偏差信號(hào)。

A.對(duì)

6.PWM是脈沖寬度調(diào)制的縮寫(xiě)。

A.對(duì)

7.步進(jìn)電機(jī)的步距角決定了系統(tǒng)的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。

B.錯(cuò)

8.直流無(wú)刷電機(jī)不需要電子換向器。

B.錯(cuò)

9.伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路就是》等控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)，為電機(jī)提供電能的控制裝置。

A.對(duì)

10.復(fù)合控制器以電子換向取代了傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)的電刷換向的電動(dòng)機(jī)。

A.對(duì)

二、選擇題（每個(gè)5分，共30分）

11.將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是（）。

C.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

12.如果三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組為U、V、W,其通電JII頁(yè)序?yàn)閁V?VW?WU?UV，則這種分配方式為（）。

D.雙三拍

13.由電信號(hào)處理部分和液壓功率輸出部分組成的控制系統(tǒng)是（）。

C.電液伺服系統(tǒng)

14.如果三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組為U、V、W,其通電順序?yàn)閁?V?W?U,則這種分配方式為（）。

A.三相三拍

15.受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種反饋控制系統(tǒng)稱(chēng)（）。

B.伺服系統(tǒng)

16.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱(chēng)電脈沖馬達(dá)，是通過(guò)（）決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。

B.脈沖的數(shù)量

三、綜合題（每個(gè)5分，共30分）

某光柵傳感器，刻線數(shù)為100線/mm,設(shè)細(xì)分時(shí)測(cè)得莫爾條紋數(shù)為400,試計(jì)算光柵位移是多少毫米？若經(jīng)四倍細(xì)分

后，記數(shù)脈沖仍為400,則光柵此時(shí)的位移是多少？測(cè)量分辨率是多少？

17.細(xì)分時(shí)測(cè)得莫爾條紋數(shù)為400時(shí)，設(shè)光柵位移為xmm,則x值為（）。

A.4mm

18.

經(jīng)四倍細(xì)分，記數(shù)脈沖仍為400,設(shè)此時(shí)光柵的位移為ymm，則y值為（）。

C.lmm

19.測(cè)量分辨率為（）o

B.2.5pm

有一脈沖電源，通過(guò)環(huán)形分配器將脈沖分配給五相十拍通電的步進(jìn)電機(jī)定子勵(lì)磁繞組，測(cè)得步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為

100r/min,已知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求：（1）步進(jìn)電機(jī)的步距角；（2）脈沖電源的頻率。

.步距角的計(jì)算值是（）

208o

D.1.5

21.設(shè)K為通電方式系數(shù)，M為勵(lì)磁繞組的相數(shù)，Zr為轉(zhuǎn)子齒數(shù)，n為轉(zhuǎn)速，則脈沖電源的頻率f的計(jì)算公式為（）。

A.f=nKMZr/60

22.脈沖電源的頻率f的計(jì)算值為（）。

A.400HZ

形考任務(wù)三

一、判斷題（每個(gè)8分，共40分）

1.無(wú)論采用何種控制方案，系統(tǒng)的控制精度總是高于檢測(cè)裝置的精度。

B.錯(cuò)

2.在機(jī)電一體化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置中，反饋通道上環(huán)節(jié)的誤差與輸入通道上環(huán)節(jié)的誤差對(duì)系統(tǒng)輸出精度的影響是相同的。

A.對(duì)

3.PID稱(chēng)為比例積分控制算法。

B.錯(cuò)

4.串行通信是數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送的。在傳輸過(guò)程中，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度，一位一位的串行傳送和接

收。

A.對(duì)

5.1/0接口電路也簡(jiǎn)稱(chēng)接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主槌口外圍設(shè)備之間的

信息交換中起著橋梁和紐帶作用。

A.對(duì)

二、選擇題（每個(gè)10分，共40分）

6.工業(yè)機(jī)器人的自由度數(shù)取決于什么所要求的動(dòng)作（）。

A.作業(yè)目標(biāo)

7.對(duì)于只進(jìn)行二維平面作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人只需要三自由度，若要使操作具有隨意的位姿，則工業(yè)機(jī)器人至少需要幾個(gè)自

由度（）O

C.六個(gè)

8.對(duì)進(jìn)行二維平面作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人需要幾個(gè)自由度（）。

C.三個(gè)

9.DELTA機(jī)構(gòu)指的是（）的一種類(lèi)型。

A.機(jī)器人

三、綜合題（每個(gè)10分，共20分）

10.分析、說(shuō)明如圖所示計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中信號(hào)變換與傳輸?shù)倪^(guò)程、原理。

模擬信號(hào)離散模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)高做模擬信號(hào)模擬信號(hào)

簡(jiǎn)答題（10分）

答：

采樣過(guò)程是用采樣開(kāi)關(guān)（或采樣單元）將模擬信號(hào)按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信號(hào)的過(guò)程。因采樣后得到的離散模擬

信號(hào)本質(zhì)上還是模擬信號(hào)，未數(shù)量化，不能直接送入計(jì)算機(jī)。故還需經(jīng)數(shù)量化，變成數(shù)字信號(hào)才能被計(jì)算機(jī)接受和處理。

量化過(guò)程（簡(jiǎn)稱(chēng)量化）就是用一組數(shù)碼（如二進(jìn)制碼）來(lái)逼近模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，由于計(jì)算機(jī)的數(shù)

值信號(hào)是有限的，因此用數(shù)碼來(lái)逼近模擬信號(hào)是進(jìn)似的處理方法。信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)后經(jīng)其處理經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出。

D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的裝置。模擬量輸出主要由D/A轉(zhuǎn)換器和輸出保持器組成。它們的任務(wù)是把微機(jī)

輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)成模擬量。多路模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形成，主要取決于輸出保持器的結(jié)構(gòu)形成。保持器一般有數(shù)字保

持方案和模擬保持方案兩種，這就決定了模擬量輸出通道的兩種基本結(jié)構(gòu)形式。

11.采用PLC設(shè)計(jì)二臺(tái)電動(dòng)機(jī)A、B工作的系統(tǒng)。

(1)按鈕XI為A電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，按鈕X2為A電動(dòng)機(jī)停止(輸出Y1);

(2)按鈕X3為B電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，按鈕X4為B電動(dòng)機(jī)停止(輸出Y2);

(3)只有A電動(dòng)機(jī)在工作中，B電動(dòng)機(jī)才能工作。

要求：畫(huà)出梯形圖，寫(xiě)出助記符指令程序。

簡(jiǎn)答題(10分)

答：

YOO1

知乎@勿年華

順序啟動(dòng)，分開(kāi)停止

形考任務(wù)四

一、判斷題（每個(gè)10分，共60分）

L3D打印機(jī)是通過(guò)用去除材料制造法來(lái)達(dá)到零件形狀的機(jī)電一體化設(shè)備。

B.錯(cuò)

2.三維掃描儀不可以掃描二維圖像。

B.錯(cuò)

33D打印機(jī)可以使用不同顏色的打印材料，來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色模型或零件的打印。

A.對(duì)

4.3D打印是快速成型技術(shù)的一種。

A.對(duì)

5.3D打印不能打印生物細(xì)胞，構(gòu)成器官。

B.錯(cuò)

6.三維掃描儀應(yīng)用了光學(xué)技術(shù)，使得掃描質(zhì)量大大提高。

A.對(duì)

二、選擇題（每個(gè)10分，共40分）

適用于下述何種生產(chǎn)類(lèi)型（）

7.FMSo

C.A和B

8.由過(guò)程控制子系統(tǒng)和過(guò)程監(jiān)視子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)屬于柔性制造系統(tǒng)中的（）。

D.信息系統(tǒng)

9.由能量自動(dòng)分配及輸送子系統(tǒng)和能量自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)稱(chēng)為（）。

C.能量系統(tǒng)

10.

FMC是表示（）o

A.柔性制造單元

實(shí)訓(xùn)作業(yè)

《機(jī)電一體化系統(tǒng)》仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：機(jī)械結(jié)構(gòu)組合實(shí)驗(yàn)

姓名:XXXX學(xué)號(hào):XXXXXXXXXXX

專(zhuān)業(yè)：機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)日期：XX/XX/XX

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?/p>

1.根據(jù)典型的機(jī)械結(jié)構(gòu)按照給出的零件列表和裝配示意圖，完成機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝配和傳感器的安裝。

2.完成滑動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和間隙物料傳送機(jī)構(gòu)的組合裝配，分別模擬實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化過(guò)程和物料傳送過(guò)程。

3.實(shí)現(xiàn)對(duì)組合模塊的控制，理解構(gòu)建一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本原理和方法，體會(huì)機(jī)、電、信息結(jié)合的實(shí)際意

義。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求

1.變速箱

2.絲杠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

3.直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)

4.傳送帶

5.磁性壓塊

6.驅(qū)動(dòng)單元

7.傳感器

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1.按照滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)需實(shí)現(xiàn)的基本功能，利用磁性壓塊和提供的驅(qū)動(dòng)單元、螺旋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和連桿構(gòu)建

機(jī)構(gòu)。

2.用導(dǎo)線連接，將四個(gè)傳感器分別連接到電控制箱的傳感器輸入端口

3.用電機(jī)連接電纜連接驅(qū)動(dòng)單浦口電控制箱的電楣區(qū)動(dòng)輸出端口并擰緊。

4.參照設(shè)計(jì)線路圖，連接電控制箱的控制線路。

5.連接PLC和編程通訊電纜。

6.開(kāi)電