国家开放大学电大《机电一体化系统》期末试题

第第#页共14页《机电一体化系统》考试复习题选择题：TOC\o"1-5"\h\z.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称( )A.顺序控制系统B.伺服系统 C.数控机床 D.工业机器人.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.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和( )A.内循环插管式 B.外循环反向器式C.内、外双循环 D.内循环反向器式.某光栅的条纹密度是100条/mm，光栅条纹间的夹角0=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是( )A.100mmB.20mmC.10mm D.0.1mm.直流测速发电机输出的是与转速( )A.成正比的交流电压A.成正比的交流电压C.成正比的直流电压6.电压跟随器的输出电压(A.大于 B.大于等于B.成反比的交流电压D.成反比的直流电压)输入电压。C.等于 D.小于.某4极交流感应电动机，电源频率为50Hz，当转差率为0.02时，其转速为()A.1450[r/min] B.1470[r/min]C.735[C.735[r/min]D.2940[r/min].右图称( )A.直流伺服电动机调节特性B.直流伺服电动机机械特性C.直流伺服电动机动态特性D.直流伺服电动机调速特性.计算步进电动机转速的公式为()光口" iso-6口f 360"A.mz”B.TcosmeC. D.180°-me.一般说来，如果增大幅值穿越频率3的数值，则动态性能指标中的调整时间

cts( )A.增大 B.减小 C.不变 D.不定.已知f(t)=a+bt，则它的拉氏变换式为()a a+a ba a+bA.7+b B.s7C.77D.s/.连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的( )使得它们同步协调到达目标点。A.位置和加速度 B.速度和加速度C.位置和速度 D.位置和方向.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为( )

A.(A+A)•(B+B)B.A•B+A•BC.(A+B)•(A+B)D.A•B+A•B14.累计式定时器工作时有（ ）A.1个条件 B.2个条件C.3个条件 D.4个条件13.机械系统的刚度对系统的主要影响表现为（ ）等方面。A.固有频率、响应速度、惯量 B.固有频率、失动量、稳定性C摩擦特性、响应速度、稳定性 D.摩擦特性、失动量、惯量14．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，此光栅传感器测量分辨率是（）mm。A．2.5 B．0.25C．0.025D．0.0025解：经四倍细分后，刻线数为400线/mm，分辨率为1/400mm。15．有一脉冲电源，通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子励磁绕组，已知转子有24个齿，步进电机的步距角是（）。A．0.6° B．1.2° C．1.5° D．2°解：步进电机的步距角360°/（24x10）=1.5°4．计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写（），具有实时性、针对性、灵活性和通用性。A.实时软件 B.开发软件C系统软件 D.应用软件16.HRGP-1A喷漆机器人中的旋转变压器属于系统中的（）。A.能源部分 B.测试传感部分 C.控制器 D.执行机构说明：HRGP-1A喷漆机器人组成为：能源部分——液压源；机械本体一一机器人本体；检测传感部分——旋转变压器；执行机构——机器人手臂手腕；驱动部分——分离活塞式油缸；控制及信息处理单元——控制系统。一、 判断题：TOC\o"1-5"\h\z.机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质。（ ）.产品的组成零部件和装配精度高，系统的精度一定就高。（）.迟滞是传感器的一种动态误差，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。（ ）.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。（ ）.数字化物理样机就是一种结构设计软件，强调结构上的设计。（二、名词解释题机电一体化轴系的动特性灵敏度（测量）永磁同步电动机复合控制器三、简答题1.机电一体化系统设计指标大体上应包括哪些方面?2步进电动机常用的驱动电路有哪几种类型?其中哪种电路适于永磁式步进电动机?.步进电动机数控系统和参考脉冲伺服系统的输入信号是什么?输出轴的转速、转向、位置各自与哪些因素有关?.什么是PLC的扫描工作制?.完善的机电一体化系统主要包括哪几部分？.滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？.步进电动机的输入信号是什么？如何实现对其转速和旋转方向的控制？.PID控制算法中比例、积分、微分部分各起何作用?9．简述数控设备中计算机数控装置的组成和功能。

四、计算题.已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Z「200,刚轮齿数Z2=202,波发生器的转速nH=600r/min。如图试求：(1)刚轮固定时柔轮的转速\；(2)柔轮固定时刚轮的转速n2。.已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻R=2k。，电刷位移为X时的相应电阻Rx=1k。，电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为Rl。⑴已测得输出电压Vo=5.8V：求Rl。(2)试计算此时的测量误差。.某二阶系统如图所示⑴求系统对r(t)阶跃响应的最大超调量。％和调节时间t。⑵求r(t)=1+t,n(t)=0.1共同作用下的稳态误差e。 '4.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。⑴要求电动机转速为60r加皿,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少？(2)要求电动机转速为100r/min,单拍制通电，输入脉冲频率为多少?计算题解题600 =-6(r/miri)\二-100600 =-6(r/miri)\二-1001.(1)刚轮固定时：(2)柔轮固定时组工2-町2.V0=%=%=1口1n?2.V0=%=%=1口1n?2600ii2=y^-j-5,941(r/min)⑴当V01=5.8时，5.8=125.8=R:解之得Rl=言;=14贝K电(2)空载时区设测量出5.8V输出电压时的测量误差为也=6-5^=0033=33%53.(1)求闭环传函及误差表达式八二石"喜2 5-…3八二石"喜2 5-…3n+2,3ns+ra10(s+2)C(s)=CR(s)+CN(s)=中⑤R⑤+中m10(s+2)C(s)=CR(s)+CN(s)=中⑤R⑤+中m(泗⑤■^N(泗⑤=产+&R0E(S)=R(S)-C(S)=[1-中⑸]R(s)- s2+2s+2s+2s+2⑵求口疆及t日I0.70771t=sR(s)=二阶系统a>0闭环稳定i⑶求essR(s)=二阶系统a>0闭环稳定i「 <s+2)A1%r10(s+2) 口.1 11nlims彳 —■(-+f)-hm£• —■—=1-1=0E=$7口s2+2s+2sJ5^0s2+2s+25ss.(1)/min;单双拍制60f 「. 60f®n= /.oOr/mm= mzrc mzrc即f=tn-Erc=3x80x2=4S0HE®1口口17mg单拍制60f/.100r/tnin= mzrc即：f=五、应用题.已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求：(1)一阶低通滤波器现存在什么弱点?(2)将其改进为二阶低通滤波器，画出电路图；(3)画出二阶低通的幅频特性示意图。2.三相交流感应电动机，电源频率50Hz,空载转速为1450r/min。(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为多少?3.二阶系统结构图如图所示。设K1=0.1,K2=10,Ti=0.5s⑴求系统对r(t)的阶跃响应的最大超调量。％及调节时间t(取△=±5%);⑵求系统增益Ks及伺服刚度KR； S⑶求r(t)=1+t及n(t)=0.1共同作用下系统的稳态误差ess。4.考虑x-y平面上的直线运动路径，源点坐标(5,-2)，终点坐标为(1，-1)。设两轴最大加速度限制：a制指令。设两轴最大加速度限制：a制指令。xmax=a=±2。试设计三次多项式样条函数点位控ymax5.某控制系统结构图如图所示，0 2图中GC（s）=K（1+Tds）,G（s）="+1）=S2（O.ls+l）（i）确定k和t的值，p以使系统性能同时满足：pd在单位抛物线（恒加速度）函数作用下的稳态误差essaW0.2,幅值穿越（截止）频率3=5sc（2）计算系统在上述取值条件下的相位裕量中m。6.采用PLC设计二台电动机A、B工作的系统。（1）按钮X1为A电动机起动，按钮X2为A电动机停止（输出Y1）；（2）按钮X3为B电动机起动，按钮X4为B电动机停止（输出Y2）；（3）只有A电动机在工作中，B电动机才能工作。要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。应用题解答1．(1)一阶低通滤波器存在过渡区域衰减缓慢的弱点。(2)二阶低通有源滤波器电路图(3)低通滤波幅频率特性示意图。A,(n即该电动机为四级2．(A,(n即该电动机为四级2．(1)1500-1450_1500-1450_空载时转差率为：S=-1500—=,(2)堵转时：S=1定子绕组电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率f2=Sf1=50Hz(3)空载时：定子绕阻电势频率f1=50Hz,转子绕组电势频率：f2=3-^=0.033x50^=1^3(1)G(s)=普y1型Kv=^SGCS>QK25K『嬲G®=6,利9= =_立 端_1+G⑥T1S2+s+K1K2s2+2^rans+ra^(2)性能指标(2)性能指标t=st=s(3)系统增益与伺服刚度Ks=KvKs=Kv=K1K2=1，,1KR=K1=0.1(4)essr+—=0+11+KpKv0.1 0.1d ,,r,e=-蓝=一五=一.•."、+』=-=ssn心x>Ay心x>Ay4.Ay=N-H)l=i所以协调运动先设计x轴，再利用下列直线方程变换成y轴控制指令y（t）=-5①-：x(t)=5+3(1-5)(2出)2-2(1-5)()=5)3=5-t2+藤t2t3y(t)=-2+三一文国家开放大学学习指南形考作业参考答案作业一一、单项选择（每题5分，共计10分）1、请将你认为不适合描述为国家开放大学特色的选项选择出来。（ ）国家开放大学是一所在教与学的方式上有别与普通高校的新型大学国家开放大学是一所与普通高校学习方式完全相同的大学国家开放大学可以为学习者提供多终端数字化的学习资源国家开放大学是基于信息技术的特殊的大学2、请将不能客观地描述国家开放大学学习方式的选项选择出来。（ ）在网络上阅读和学习课程教学资源在课程平台上进行与老师与同学们的交流讨论只有在面对面教学的课堂上才能完成学习任务d.利用pad、手机等设备随时随地学习二、判断题（每题2分，共计10分）1、制定时间计划，评估计划的执行情况，并根据需要实时地调整计划，是管理学习时间的有效策略。（对）2、远程学习的方法和技能比传统的课堂学习简单，学习方法并不重要。（错）3、在国家开放大学的学习中，有课程知识内容请教老师，可以通过发email、QQ群、课程论坛等方式来与老师联络。（对）4、在网络环境下，同学之间、师生之间无法协作完成课程讨论。（错）5、纸质教材、音像教材、课堂讲授的学习策略都是一样的。（错）作业二一、单选题（每题2分，共5题，共计10分）TOC\o"1-5"\h\z1、开放大学学制特色是注册后年内取得的学分均有效。（ ）选择一项：a.10b.8c.5d.32、不是专业学位授予的必备条件。（ ）«.被评为优秀毕业生 b.课程学习成绩达到学位授予的相关要求c.通过学位英语考试 d.毕业论文成绩达到学位授予相关要求3、是专业学习后期需要完成的环节。（ ）a.了解教学计划 b.专业综合实践c.入学教育 d.入学测试4、转专业后，学籍有效期从开始计算。（ ）a.入学注册时b.转专业后学习开始的时间c.转专业批准的时间 d.提出转专业申请的时间5、不是目前国家开放大学设有的学习层次。（ ）〃.小学、初中 b.专升本科c.中专d.专科二、判断题（每题2分，共5题，共计10分）1、办理转专业相关事宜时，拟转入专业与转出专业应属于同等学历层次，本科转专业还应是同科类相近专业。（对）2、自愿退学的学生可重新报名参加国开学习，学生原来获得的学分，可按免修免考的有关规定进行课程或学分替换。（对）3、入学后第一个学期可以转专业。（错）4、申请转专业的同时不可以申请转学。（错）5、入学后第一个学期可以转学。（错）作业三一、单选题（每题1分，共计4分）1、国家开放大学门户网站网址是（）TOC\o"1-5"\h\za. b. c, d.2、学生使用空间资料管理功能上传的资料不能共享给其他同学浏览。（）a.错b.对3、进入课程页面后，学生只能按顺序一章一章的进行系统学习。（ ）a.对b.错4、下面哪些作业类型不属于形成性考核（ ）a.专题讨论b.毕业论文c.上传单个作业d.阶段性测验多选题（每题1分，共计4分）1、国家开放大学课程考核方式通常采用（ ）相结合的方式进行。形成性考核b.终结性考核c.阶段性考核d.网络考核e.纸质考核TOC\o"1-5"\h\z2、依据在考试时是否允许学生携带、使用相关的学习资料参加考试，考试一般又可分为（ ）全开卷b.半闭卷c.半开卷d.开卷e.闭卷3、国家开放大学专科起点本科层次学历教育的学生必须参加试点高校网络教育部分公共基础课全国统一考试（简称统考），所有学生都要参加的统考科目包括（ ）a.《高等数学》b.邓论c.《大学英语》d.《计算机应用基础》e.《大学语文》4、学生参加考试时必须要携带的证件有（ ）课程资格证b.学生证c.身份证d.准考证e.工作证判断题（每题2分，共计12分）1、已具有国民教育系列本科以上学历（含本科）的学生，可免考全部教育部统考科目（。对）2、论坛不需要登录。（错）3、在入学注册时年龄满40周岁的非英语专业学生可免考教育部网考“大学英语”。（对）4、QQ群可以随意加入，不需审核。（错）5、学生只能管理个人资料，无法查看好友资料。（错）6、任何人博客内容浏览者都可以看到并可以进行评价。（错）作业四一、单选题（每题2分，共计10分）1、关于IE浏览器的功能，下面说法正确的是（）。a.能为用户提供浏览网页的功能b.保存的网页内容24小时后就会自动消失c.以上说法都不对 d.没有收藏网页链接地址的功能2、以下软件中，-（ ）属于常用的压缩软件。a.Flashb.FlashGetc.Outlookd.WinRAR3、下列选项中符合Email地址命名格式的是（）。a.abc*b.abcc.abc#d.abc@4、下列选项中，属于浏览器的是（ ）a.VBb.以上均正确c.C++d.IE5、常用搜索引擎按其工作方式可分为 、目录索引类搜索引擎和元搜索引擎三类。a.简单式搜索引擎b.全文搜索引擎c.集合式搜索引擎d.标题搜索引擎二、判断题（每题2分，共计10分）1、音视频资源可以利用MediaPlayer、KMPlayer、暴风影音等播放软件播放。（对2、可以用迅雷、电驴等工具下载网络上的资源。（对）3、在学生空间中，只能显示在学课程，不能显示已学课程。（错）4、电子邮件只能传递文字，不能传递图片、音频等多媒体信息。（错）5、在登录邮箱时，用户不需要向服务器提供用户账号和密码。（错）作业五判断题（每题1分，共计5分）1、学生事务服务也叫学生工作。（对）2、国家开放大学总共设立了4类奖学金。（对）3、只要我是开放教育的学生，就可以无条件申请所有学生评优项目。（错）4、国家开放大学远程接待中心只提供各类咨询服务，并不接受学生的投诉。（错）5、除了奖学金，国家开放大学再无设置任何学生评优项目。（错）单选题（每题1分，共计5分）1、国家开放大学学生事务管理和服务的直接承担者、执行总部和各分部相关制度的部门是：（ ）a.各分部学生工作部门 b.学生组织c.学习中心学生工作部门 d.国家开放大学学生支持与事务中心2、国家开放大学开展的优秀毕业生申请条件中的课程成绩要求是：（）统设必修课程平均成绩不低于70分，其他课程平均成绩不低于65分统设必修课程