國(guó)家開放大學(xué)機(jī)電一體化系統(tǒng)形考作業(yè)1-4答案

作業(yè)1一、判斷題（每個(gè)2分，共18分）題目1滾珠絲桿機(jī)構(gòu)不能自鎖。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“錯(cuò)”。題目3諧波齒輪減速器輸入轉(zhuǎn)速一般從剛輪輸入。正確的答案是“錯(cuò)”。題目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)。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“錯(cuò)”。題目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。正確的答案是“錯(cuò)”。二、選擇題（每個(gè)5分，共30分）題目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（）。正確答案是：以上三者題目11機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心是（）。正確答案是：控制器題目12機(jī)電一體化系統(tǒng)中，根據(jù)控制信息和指令所要求的動(dòng)作這一功能的是（）。正確答案是：執(zhí)行機(jī)構(gòu)題目13（）不是機(jī)電一體化產(chǎn)品。正確答案是：打字機(jī)題目14（）裝置是電機(jī)一體化系統(tǒng)的感覺器官，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。正確答案是：傳感檢測(cè)題目15Mechatronics是兩個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域名稱的組合，這兩個(gè)不同的學(xué)科是（）。正確答案是：機(jī)械學(xué)與電子學(xué)題目16機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)方案的常用方法無(wú)（）。正確答案是：經(jīng)驗(yàn)法題目17在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械傳動(dòng)要滿足伺服控制的三個(gè)主要要求是（）。正確答案是：傳動(dòng)精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性題目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)（）。正確答案是：輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小題目19齒輪傳動(dòng)的總等效慣量隨傳動(dòng)級(jí)數(shù)（）。正確答案是：增加而減小題目20滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)外循環(huán)方式不包含（）。正確答案是：內(nèi)、外雙循環(huán)題目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。正確答案是：電氣式三、綜合題（每個(gè)11分，共22分）CKD系列某一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用的滾珠絲桿副，已知平均工作載荷Fm=4000N,絲杠工作長(zhǎng)度L=1.4m，平均轉(zhuǎn)速nm=100r/min，絲杠材料為CrWMn鋼，求滾珠絲杠的計(jì)算載荷FC。題目22設(shè)載荷系數(shù)fw，可靠性系數(shù)fc，精度系數(shù)fa，則FC的計(jì)算公式為（）。正確答案是：題目23設(shè)fw=1.2，fc=1.0，fa=1.0，則FC的計(jì)算值是（）。A.2000NB.3600NC.4800ND.4000N正確答案是：4800N作業(yè)2一、判斷題（每個(gè)4分，共40分）題目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，有直線和圓盤式兩種，分別用作檢測(cè)直線位移和轉(zhuǎn)角。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目3傳感器能檢測(cè)到的最小輸入增量稱分辨率。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目5伺服控制系統(tǒng)的比較環(huán)節(jié)是將系統(tǒng)的信號(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)。正確的答案是“對(duì)”。題目6PWM是脈沖寬度調(diào)制的縮寫。正確的答案是“對(duì)”。題目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。正確的答案是“錯(cuò)”。題目8直流無(wú)刷電機(jī)不需要電子換向器。正確的答案是“錯(cuò)”。題目9伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路就是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)，為電機(jī)提供電能的控制裝置。正確的答案是“對(duì)”。題目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)。正確的答案是“對(duì)”。信息文本二、選擇題（每個(gè)5分，共30分）題目11將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移的執(zhí)行元件是（）。A.交流伺服電動(dòng)機(jī)B.光電編碼盤C.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)D.旋轉(zhuǎn)變壓器正確答案是：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)題目12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?VW?WU?UV，則這種分配方式為（）。A.三相三拍B.雙三拍C.三相六拍D.三相四拍正確答案是：雙三拍題目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（）。A.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)B.交流伺服系統(tǒng)C.電液伺服系統(tǒng)D.直流伺服系統(tǒng)正確答案是：電液伺服系統(tǒng)題目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.三相四拍B.三相三拍C.三相六拍D.雙三拍正確答案是：三相三拍題目15受控變量是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種控制系統(tǒng)稱（）。A.順序控制系統(tǒng)B.伺服系統(tǒng)C.數(shù)控機(jī)床D.工業(yè)機(jī)器人正確答案是：伺服系統(tǒng)題目16步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，又稱電脈沖馬達(dá)，是通過(guò)（）決定轉(zhuǎn)角位移的一種伺服電動(dòng)機(jī)。A.脈沖的數(shù)量B.脈沖的相位C.脈沖的占空比D.脈沖的寬度正確答案是：脈沖的數(shù)量信息文本三、綜合題（每個(gè)5分，共30分）信息文本1.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？題目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.1mmB.3mmC.2mmD.4mm正確答案是：4mm題目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（）。A.3mmB.2mmC.1mmD.4mm正確答案是：1mm題目19測(cè)量分辨率為（）。A.4μmB.2μmC.3μmD.2.5μm正確答案是：2.5μm信息文本2.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。題目20步距角的計(jì)算值是（）。A.1.5B.1.2C.0.6D.3.6正確答案是：1.5題目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.B.C.D.正確答案是：題目22脈沖電源的頻率f的計(jì)算值為（）。A.200HZB.400HZC.100HZD.300HZ正確答案是：400HZ作業(yè)3一、判斷題（每個(gè)8分，共40分）題目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。正確的答案是“錯(cuò)”。題目2在機(jī)電一體化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置中，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。正確的答案是“對(duì)”。題目3PID稱為比例積分控制算法。正確的答案是“錯(cuò)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目5I/O接口電路也簡(jiǎn)稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件（電路）。它在主機(jī)和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。正確的答案是“對(duì)”。信息文本二、選擇題（每個(gè)10分，共40分）題目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.靈活程度B.作業(yè)目標(biāo)C.控制方式D.驅(qū)動(dòng)方式正確答案是：作業(yè)目標(biāo)題目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（）。A.四個(gè)B.八個(gè)C.五個(gè)D.六個(gè)正確答案是：六個(gè)題目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（）。A.三個(gè)B.四個(gè)C.一個(gè)D.兩個(gè)正確答案是：三個(gè)題目9DELTA機(jī)構(gòu)指的是（）的一種類型。A.機(jī)器人B.計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)C.可編程控制器D.脈寬調(diào)制正確答案是：機(jī)器人信息文本三、綜合題（每個(gè)10分，共20分）題目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。采樣過(guò)程是用采樣開關(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)稱量化）就是用一組數(shù)碼（如二進(jìn)制碼）來(lái)逼近離散模擬信號(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)是近似的處理方法。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)換成模擬量。多路模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于輸出保持器的結(jié)構(gòu)形式。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。采樣過(guò)程是用采樣開關(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)稱量化）就是用一組數(shù)碼（如二進(jìn)制碼）來(lái)逼近離散模擬信號(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)是近似的處理方法。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)換成模擬量。多路模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于輸出保持器的結(jié)構(gòu)形式。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。題目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X1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：畫出梯形圖，寫出助記符指令程序。(1)梯形圖：（2）助記符指令程序：STRX1ORY1ANDNOTX2OUTY1STRX3ORY2ANDNOTX4ANDY1OUTY2作業(yè)4一、判斷題（每個(gè)10分，共60分）題目13D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。正確的答案是“錯(cuò)”。題目2三維掃描儀不可以掃描二維圖像。正確的答案是“錯(cuò)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。題目43D打印是快速成型技術(shù)的一種。正確的答案是“對(duì)”。題目53D打印不能打印生物細(xì)胞，構(gòu)成器官。正確的答案是“錯(cuò)”。題目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。正確的答案是“對(duì)”。信息文本二、選擇題（每個(gè)10分，共40分）題目7FMS適用于下述何種生產(chǎn)類型（）。A.單件、小批