国家开放大学电大《机电一体化系统》机考五套真题试题及答案.docx

国家开放大学电大《机电一体化系统》机考五套真题试题及答案
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第一套
一、判断题
1. 机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
T
2. 在机电一体化系统中，通过消除传动系统的回程误差可有效提高系统的稳定性。
T
3. 在滚珠丝杠机构中，一般采用双螺母预紧的方法，将弹性变形控制在最小限度内，从而减少或部分 消除轴向间隙，从而可以提高滚珠丝杠副的刚度。
T
4. 敏感元件不可直接感受被测量，以确定关系输出某一物理量，如弹性敏感元件将力转换为位移或应 变输出
F
5. 旋转变压器和光电编码盘不能测试角位移。
F
6o PWM信号一般可由单片机产生。
T
7. 伺服控制系统的比较环节是将系统的反馈信号与输入的指令信号进行比较，以获得输出与输入之间 的偏差信号。
T
8. 在机电一体化系统驱动装置中，反馈通道上环节的误差与输入通道上环节误差对系统输出精度影响 是不同的
F
9. 计算机系统设计中断的目的，是为了让CPU及时接收中断请求，暂停原来执行的程序，转而执行相 应的中断服务程序，待中断处理完毕后，结束源程序的执行。
F
10. 球坐标式机器人。球坐标式机器人具有一个转动关节和二个移动关节，具有三个自由度。
F
11. 感知系统主要由内部传感器模块和外部传感器模块组成。
T
12. 加工工作站控制器是柔性制造系统中实现设计集成和信息集成的关键。
T
13. FMS不能解决多机床下零件的混流加工，必须增加额外费用。
F
14. 3D打印不能打印生物细胞，以构成生命器官。
F
二、单项选择题（每题3分，共30分
15. 机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）
正确答案：执行机构
16. 传感器输出信号的形式不含有（）类型
正确答案：开关信号型
17. 如果三相步进电动机绕组为U、V、W,其通电顺序为U V W U,则这种分配方式为（）
正确答案：三相三拍
18. 工作人员事先根据机器人的工作任务和运动轨迹编制控制程序，然后将控制程序输入机器人的控 制器，启动控制程序，这种方式称为（）
正确答案：可编程控制方式
19. 工业机器人的自由度数取决于什么所要求的动作（）
正确答案：・作业目标
20. 正确答案：ELTA机构指的是（）
正确答案：机器人
21. 由能量自动分配及输送子系统和能量自动转换系统所组成的系统称为（）
正确答案：能量系统
22. 光固化成型又称光敏液相固化法、立体光刻等，是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速 原型技术。它的缩写是（）
正确答案：SLA
23. （）测距是用无线电波段的频率，对激光束幅度等进行调制，通过测定调制光信号在被测距离上 往返传播所产生的相位差，间接测定往返时间，并进一步计算出被测距离。
正确答案：相位法
24. （）测距
正确答案：相位法 三、多项选择题（每题5分，共30分）
25. 直线导轨机构的特点有（）
正确答案：良好的自动调心能力
正确答案：良好的互换性
正确答案：所有方向都具有高刚性
26. 检测传感器的输出量有（）
正确答案:、开关量
正确答案：数字量
正确答案:、模拟量
27. 控制用电机选用的基本要求有（）
正确答案：.可靠性高
正确答案：.快速性好
正确答案：.位置控制精度高
28. 按操作机坐标形式，工业机器人可分为（）
正确答案：圆柱坐标式机器人
正确答案：球坐标式机器人
正确答案：直角坐标式机器人
29. 柔性制造系统有（）优点。
正确答案：.设备利用率低
正确答案：・减少了工序中在制品量
正确答案：.减少直接工时费用
30. 机电一体化系统中的接口的作用为（）
正确答案：信号隔离
正确答案：加速度匹配
正确答案：信号放大、滤波
正确答案：电平转换
四、综合题（共12分）
三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z r =100齿，双三拍方式通电，则步距角为多少？步进电动机
的三相双三拍方式通电顺序是什么（顺时针转）？
31设K为通电方式系数，M励磁绕组的相数，则步距角。的计算公式为（）o
正确答案：e =360° /KMZr
32步距角。的计算值是（）
正确答案：1. 2
33设三相为U、V、虬 步进电动机以三相双三拍通电方式连续转动，顺时针转时通电顺序为（）o
正确答案：UV—MJ-*VW-*UV…
第二套
一、判断题
1 .机电一体化是以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成 和发展起来的一门新兴交叉技术科学。
T
2. 在机电一体化系统中，通过提高系统的阻尼能力可有效提高系统的稳定性。
T
3. 滚珠丝杠副在使用过程中，除了要求本身单一方向的传动精度较高以外，还对其轴向间隙有着严格 的要求，从而保证其反向的传动精度。
T
4. 转换元件能将敏感元件输出非电物理量（如位移、应变、光强等）转换成电参数量（如电阻、电感、 电容等
T
5. 传感器能检测到的最大输入增量称分辨率。
F
6. D/A转换就是指模数转换
F
7. 伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置。
T
8. 开环系统中具有反馈回路，可以依据时间、逻辑、条件等顺序决定被控对象的运行步骤
F
9. 串行通信是数据按位进行传送的。在传输过程中，每一位数据一的时间长度，一位一位的串行传 送和接收。
T
10. 三个自由度关节坐标式机器人，一定具有三个转动关节并且三个关节轴线是平行的。
F
11. 感知系统主要由内部传感器模块和外部传感器模块组成，获得内部和外部环境状态中有意义的信 息。
T
12. FMS能自动控制和管理零件的加工过程，包括制造质量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造 信息的自动采集和处理。
T
13. FMS不能减少工序中在制品量，不能缩短生产准备时间
F
14. 3D打印是快速成型技术的一种。
T
二、单选题
1 .机电一体化系统的基本功能要素之一：接口的基本功能是（）
正确答案：以上三者
2. 滚珠丝杠副结构外循环方式不包含（）。
正确答案：内、外双循环
3. 如果三相步进电动机绕组为U、V、W,其通电顺序为UV®VW®WU®UV,则这种分配方式为（）
正确答案：三相三拍
4. 由人用有线或无线遥控器控制机器人在人滩以到达或危险的场所完成某项任务，这种方式称为（）
正确答案：遥控方式
5. 对进行二维平面作业的工业机器人需要几个自由度（）
正确答案：三个
6. 属于机器人的驱动装置有（）
正确答案：伺服电机
7. FMS加工中心的刀库有（）等基本类型。
正确答案：转塔式
8. 三维粉末粘接技术的工作原理是：先铺一层粉末，然后使用喷嘴将黏合剂喷在需要成型的区域，让 材料粉末粘接，形成零件截面。它的缩写是（）
正确答案：.3DP
9. （）测距是通过测量发射和接收激光脉冲信号的时间差来间接获得被测目标的距离。
正确答案：脉冲法
10. 激光测距中，（）测量测程最短，但是其精度最高，适合近距离、室内的测量。
正确答案：三角法
三、 多选题
1. 机电一体化系对支承部件的基本要求有（）
正确答案：良好的稳定性
正确答案：足够的抗震性
正确答案：热变形小
2. 一般位移传感器主要有（）
正确答案：电感传感器
正确答案：电容传感器
正确答案：光栅传感器
3. 机电一体化系统中微机的选择要考虑（）
正确答案：完善的中断系统
正确答案：足够的内存
正确答案：完善的I/O通道
4. 按控制方式，工业机器人可分为（）
正确答案：点位控制
正确答案：连续轨迹控制
5. FMS加工系统的工作过程都是在无人操作和无人监视的环境下高速进行的，为了保证系统的正常运 行、防止事故、保证产品质量，必须对系统的工作状态进行监控。志愿监视（）
正确答案：设备的运行状态
正确答案：产品质量状态
正确答案：切削加工状态
6. 机电一体化是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程，目前。机电一体化技术包含下 述技术（）
正确答案：精密机械技术
正确答案：检测传感技术
正确答案：自动控制技术
四、 综合题
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，测得步进电机 的转速为100r/min,已知转子有24个齿，求：（1）步进电机的步距角；（2）脉冲电源的频率。
1、 步距角的计算值是（）。
正确答案：1.5
2、 设K为通电方式系数，M为励磁绕组的相数，Zr为转子齿数,n为转速，则脉冲电源的频率f的计 算公式为（）。
正确答案：一 60
3、 脉冲电源的频率f的计算值为（）。
正确答案：400HZ
第三套
一、判断题（每题2分，共28分）
1 .机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形 成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。
T
2. PWM三个自由度关节坐标式机器人一定具有三个转动关节并且三个关节轴线是平行的。
F
3. PWM执行机构是机器人完成作业的机械实体，具有和手臂的动作功能，是可在空间抓放物体或进 行其它操作的机械装置。
T
4. PWM铳削加工中心可完成像、铳、钻、攻螺纹等工作，与普通数控像床和数控铳床的区别之处主 要在于，它附有刀库和自动换刀装置。
T
5. FMS通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件族的多种零件。
T
6. FMS三维扫描仪是融合光、机、电和计算机技术于一体的高新科技产品。
T
7. 在机电一体化系统中，通过提高系统的阻尼能力可有效提高系统的稳定性。
T
8. 滚珠丝杠副在使用过程中，除了要求本身单一方向的传动精度较高以外，还对其轴向间隙有着严 格的要求，从而保证其反向的传动精度。
T
9. 敏感元件不可直接感受被测量，以确定关系输出某一物理量，如弹性敏感元件将力转换为位移或应 变输出。
F
10. 灵敏度（测量）是传感器在静态标准条件下输入变化对输出变化的比值。
T
11. PWM信号一般可由单片机产生。
T
12. PW伺服控制系统的比较环节是将系统的反馈信号与输入的指令信号进行比较，以获得输出与输 入之间的偏差信号。
T
13. PW无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
F
14. PW计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。其中，硬件主要由计算机主机、接口电路、输 入/输出通道及外部设备等组成。
T
二、单项选择题（每题3分，共30分）
15. 机电一体化系统的基本功能要素之一接口的基本功能是（）
正确答案：以上三者
16 （）测距是借助三角形几何关系，求得扫描中心到扫描对象的距离，激光发射点和电荷耦合元件（） 接收点位于高精度基线两端，并与目标反射点构成一个空间平面三角形。
正确答案：三角法
17. 滚珠丝杠副结构外循环方式不包含（）
正确答案：内、外双循环
18. 机电一体化系统的接口中，功率放大器用于（）
正确答案：电子一电气接口
19. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（）
正确答案：伺服系统
20. 通过“手把手”方式教机械手如何动作，控制器将示教过程记忆下来，然后机器人就按照记忆周 而复始地重复所教动作。这种方式称为（）
正确答案：“示教再现”方式
21.1业机器人的自由度数取决于什么所要求的动作（）
正确答案：作业目标
22. SCARA机构的机器人属于一种（）
正确答案：平而关节型工业机器人
23. 由过程控制子系统和过程监视子系统所组成的系统属于柔性制造系统中的（）
正确答案：信息系统
24. 在3D打印技术中，熔融沉积快速成型的机械结构最简单，设计也最容易，制造成本、维护成本 和材料成本也最低，它的缩写是（）
正确答案：FDB
三、多项选择题（每题5分，共30分。）
25智能化机电一体化系统的特征主要体现在（）
正确答案：复杂性
正确答案：拟人性
正确答案：交叉性
26. 机电一体化对支承部件的基本要求有（）
正确答案：良好的稳定性
正确答案：足够的抗振性
正确答案：热变形小
27. 一般位移传感器主要有（）
正确答案：电感传感器
正确答案：电容传感器
正确答案：光栅传感器
28. 控制用电机选用的基本要求有（）
正确答案：可靠性高
正确答案：快速性好
正确答案：位置控制精度高
29. 工业机器人系统有（）等组成。
正确答案：控制系统
正确答案：执行机构
正确答案：驱动装置
30. 柔性制造系统有（）优点。
正确答案：设备利用率低
正确答案：减少了工序中在制品量
正确答案：减少直接工时费用
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四、综合题（共12分）
三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z r =100齿，双三拍方式通电，则步距角为多少？步进电动机
的三相双三拍方式通电顺序是什么（顺时针转）？

31设K为通电方式系数，M励磁绕组的相数，则步距角。的计算公式为（）。
正确答案：6 =360° /KMZr
32步距角。的计算值是（ ）
正确答案：1.2
33设三相为U、V、虬 步进电动机以三相双三拍通电方式连续转动，顺时针转时通电顺序为（）。
正确答案：UV-WU—VW-UV…
第四套
一、判断题
1. 转动惯量大不会对机电一体化系统造成不良影响。
F
2. 在机电一体化系统中，通过增大执行装置的固有频率可有效提高系统的稳定性。
T
3. 滚珠丝杠副在使用过程中，除了要求本身单一方的传动精度较高以外，还对其轴向间隙有着严格的 要求，从而保证其反向的传动精度。
T
4. 基本转换电路是将电路参数量转换成便于测量的电量，如电压、电流、频率等。
T
5. 传感器的输出信号为开关信号（如光线的通断信号或电触点通断信号等）时测量电路称为开关型测 量电路。
T
6. PID控制中的P、I、D分别表示比例、微分、积分的含义，是工业控制的主要技术之一。
T
7. 直流电机的调节特性曲线斜率K反映了电机转速n随控制电压Ua的变化而变化快慢的关系,其值大
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小与负载大小无关，仅取决于电机本身的结构和技术参数。
T
8. 闭环系统的优点是精度较高，对外部扰动和系统参数变化不敏感，但存在稳定、振荡、超调等问题, 从而造成系统性能分析和设计麻烦。
T
9. 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。其中硬件主要由计算机主机、接口电路、输入/输出 通道及外部设备组成。
T
10. 平而关节式机器人可以看成关节坐标式机器人的特例，它有轴线相互平行的肩关节和肘关节。
F
11. 控制系统是机器人的核心，包括机器人主控制器和关节伺服控制器两部分，其主要任务是根据机 器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。
T
12. 饨削加工中心可完成像、饨、钻、功螺纹等工作，与普通数控销床和数控饨床的区别之处主要在 于，它附有刀库和自动换刀装置。
T
13. FMS通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件族的多种零件。
T
14. 3D打印机可以使用不同的颜色的打印材料，来实现彩色模型或零件的打印。
T
二、单项选择题（每题3分，共30分）
1 .机电一体化系统的核心是（）。
正确答案：控制器
2. 机电一体化系统的接口中，功率放大器用于（）
正确答案：电子——电气接口
3. 受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（）
正确答案：伺服系统
4. 要求机器人在复杂的非结构化环境中具有识别环境和自主决策能力，即要具有人的某些智能行为， 这种方式称为（）
正确答案：“自主控制”方式
5. 五自由度（含所有自由度）的串联关节机器人，一般需要（）伺服电机，以控制关节运动。
正确答案：五个
6. SCARA机构的机器人属于一种（）
正确答案：平面关节型工业机器人
7. 柔性系统中实现产品质量检查功能的是（）
正确答案：上料检测单元
8. 选择性激光烧结利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型，它的缩写是
（）
正确答案：SLS
9. （D）测距是借助三角形几何关系，求得扫描中心到扫描对象的距离，激光发射点和电荷耦合元件
O接收点位于高精度基线两端，并与目标反射点构成一个空间平面三角形。
正确答案：三角形
10. 激光测距中，（）测量测距最短，但是其精度最高，适合近距离、室内的测量。
正确答案：三角形
三、多项选择题（每题5分，共30分。）
1 .滚珠.丝.杠副的特点有（）
正确答案：传动效率高
正确答案：传动精度高
2. 传感器一般由（）部分组成。
正确答案：基本转换电路
正确答案：敏感元件
正确答案：转换元件
3. 直流伺服电机的优点有（）
正确答案：控制性好
正确答案：响应速度快
正确答案：频率高
4. 工业机器人系统有（）等组成
正确答案：控制系统
正确答案：驱动装置
正确答案：执行机构
5. 机电一体化系统消除结构谐振的措施有（）
正确答案：提高传动刚度
正确答案：提高机械阻尼
正确答案：改变结构固有频率
正确答案：应用综合速度反馈减小谐振
6. 智能化机电一体化系统的特征主要体现在（）
正确答案：复杂性
正确答案：拟人性
正确答案：交叉性
四、综合题（共12分）
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，测得步进电机 的转速为100r/min,已知转子有24个齿，
求：（1）步进电机的步距角；
正确答案：1.5°
（2）脉冲电源的频率
正确答案：400HZ
第五套
一、判断题
1. 安全可靠性高是机电一体化产品与传统机电产品相比唯一具有的优越性。
F
2. 在机电一体化系统中，通过提高驱动元件的驱动力可有效提高系统的稳定性。
F
3. 滚珠级杠副的轴向间隙是承载时在滚珠与滚道型而接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有 间隙的总和。
T
4. 转换元件能将敏感元件输出非电物理量（如位移、应变、光强等）转换成电参数量（如电阻、电感、电 容等
T
5. 灵敏度（测量）时传感器在静态标准条件下输入变化对输出变化的比值。
T
6. SPWM是正弦波脉冲宽度调制的缩写。
T
7. 直流伺服电动机在一定电磁转矩T （或负载转矩）下的稳态转速n随电枢的控制电压U正确答案：变化 而变化的规律，称为直流伺服电动机的调节特性。
T
8. 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
F
9. I/O接口电路也简称接口电路。它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。它在主机和外 围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
T
10. 圆柱坐标式机器人具有二个转动关节和一个移动关节，具有三个自由度
F
11. 执行机构是机器人完成作业的机械实体，具有和手臂相似的动作功能，是可在空间抓放物体或进行其 它操作的机械装置。
T
12. FML是表示柔性制造单元
T
13. FMS具有优化的调度管理功能，无需过多的人工介入，能做到无人加工
T
14. 三维扫描器不可以扫描二维图像
F
二、单选题
1. （）不是机电一体化产品
正确答案：机械式打字机
2. 在设计齿轮传动装置时，对于转动精度的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计
正确答案：输出轴转角误差最小
3. 由电信号处理部分和液压功率输出部分组成的控制系统是（）。
正确答案：电液伺服系统
4. 通过“手把手”方式教机械手如何动作，控制器将示教过程记忆下来，然后机器人就按照记忆周而 复始地重复示教动作，这种方式称为0
正确答案：“示教再现”方式
5. 对于只进行二维平面作业的工业机器人只需要三自由度，若要使操作具有随意的位姿，则工业机器人 至少需要几个自由度（）。
正确答案：・六个
6. 属于机器人机械手的末端执行器有（）
正确答案：编码器
7. 由过程控制子系统和过程监视子系统所组成的系统属于柔性制造系统中的（）
正确答案：.信息系统
8. 在3D打印技术中，熔融沉积快速成型的机械结构最简单，设计也最容易，制造成本、维护成本和材料
成本也最低。它的缩写是（）
正确答案：FDM
9. （）测距是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制，通过测定调制光信号在被测距离上往返传 播所产生的相位差，间接测定往返时间，并进一步计算出被测距离。
正确答案：相位法
10. （）测距是通过测量发射和接收激光脉冲信号的时间差来间接获得被测目标的距离。
正确答案：脉冲法
三、多选题
1. 机电一体化系统对机械传动机构基本要求有（）
正确答案：快速响应
正确答案：高可靠性
正确答案：良好的稳定性
2. 传感器类型选择时考虑0因素
正确答案：频率响应特性与线性范围
正确答案：测量对象与测量环境
正确答案：灵敏度与精度
3. 计算机控制系统的特点主要体现在（）
正确答案：可靠性高
正确答案：完善的输入输出通道
正确答案：实时控制功能
4. 按几何结构类型，工业机器人可分为（）
正确答案：自锁机构
正确答案：闭环机构
正确答案：开环机构
正确答案：循环机构
5. 滚动导轨选用遵循原则有（）
正确答案：导轨自动贴合原则
正确答案：动摩擦系数相近的原则
正确答案：精度不干涉原则
6. 机电一体化是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程，目前，机电一体化技术包含下述技术
（）
正确答案：检测传感技术
正确答案：白动控制技术
正确答案：密集机械技术
四、综合题
某光栅传感器，刻线数为100线/mm,设细分时测得莫尔条纹数为400,试计算光栅位移是多少毫米？
若四倍细分后，记数脉冲仍为400,则光栅的位移是多少？测量分辨率是多少？
1 .细分时测得莫尔条纹数为400时，设光栅位移为xmm，则x值为（）。
正确答案：・4 mm
2. 若经四倍细分，记数脉冲仍为400,设此时光栅的位移为y mm ,则y值为（）。
正确答案：・1 mm
3. 测量分辨率为（正确答案：）。
正确答案：2.5p m
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