机电一体化复习提纲(1)
机电一体化复习提纲
1、什么是机电一体化产品？机电一体化系统的基本结构要素有哪些？机电一体化系统中的机械系统通常由哪些部分组成？机电一体化系统的基本组成？机电一体化系统的信息特征、动力特征、结构特征分别是什么？机电一体化的技术基础有哪些？
答：机械系统和微电子系统有机结合，从而产生新功能和新性能的新产品是机电一体化产品。机电一体化系统的基本结构要素有机械本体、执行与驱动、检测传感器、信息处理、动力。机电一体化系统中的机械系统通常由由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等组成。机电一体化系统的基本组成是能量流、物料流、信息流。机电一体化系统的信息特征（微型化、嵌入式、实时性、分布化）、动力特征（结构分散化、功能智能化）、结构特征（模块化、简单化、高刚度、高精度）。机电一体化的技术基础有机械设计与制造技术、微电子技术、传感器技术、软件技术、通信技术、驱动技术、自动控制技术、系统技术。
2、机电一体化对机械系统的基本要求是什么？为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从那几个方面采取措施？机电一体化系统中的机械系统通常由哪几个部分组成？
答：机电一体化对机械系统的基本要求是（快、准、稳）：快速响应、高精度、良好的稳定性。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从a、采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件；b、缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；c、提高传动与支撑刚度；d、选用最佳传动比，尽可能提高加速能力；e、缩小反向死区误差；
f、改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声这几个方面采取措施。机电一体化系统中的机械系统通常由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等几个部分组成。
3、机电一体化系统中的传动系统应满足哪些性能要求？为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足哪些要求，为达到这些要求，主要采取哪些措施？
答：机电一体化系统中的传动系统应满足足够的刚度、惯性小、阻尼适中等性能要求。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比，为达到这些要求，主要采取：①采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件；②缩短传动链，简化传动系统的机械结构；③提高传动与支撑刚度；
④选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速能力；⑤缩小反向死区误差⑥改进支撑及架体的结构设计以提高刚性、减少震动、降低噪声。
4、滚珠丝杠螺母副中滚珠循环装置有哪些？滚珠丝杠支承方式有哪些？具有最大刚度的的支承方式是什么？
答：滚珠丝杠螺母副中滚珠循环装置有外循环，内循环。滚珠丝杠支承方式有单推-单推式、双推-双推式、双推-简支式、双推-自由式。具有最大刚度的的支承方式是双推-双推式。
5、滚珠丝杠螺母副中按照滚珠循环方式划分，有哪些类型？滚珠丝杠螺母副中调整间隙和预紧的方法有哪些,原理是什么？滚珠丝杠副的安装方式有哪些？特点分别是什么？滚珠丝杠副的选择方法是什么？
答：滚珠丝杠螺母副中按照滚珠循环方式划分外循环，内循环。滚珠丝杠螺母副中调整间隙和预紧的方法有垫片调整式（调整垫片来改变轴向力）、双螺母调节式（调整螺母来消除间隙或预紧）齿差调节式（左右螺母外端凸缘制成齿数差1的直齿圆柱齿轮）。滚珠丝杠副的安装方式有单推-单推式（轴向刚度较高、预紧力较大、轴承寿命比双推-双推式低）、双推-双推式（刚度最高、易造成预紧力不对称）、双推-简支式（轴向刚度不太高、预紧力小、轴承寿命较长、适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统）、双推-自由式（轴向刚度和承载能力低、多用于轻载、低速的垂直安装丝杠传动系统）。滚珠丝杠副的选择方法是结构的选择、结构尺寸的选择（公称直径和基本导出的选择）。
6、直齿圆柱齿轮侧隙的调整方法有哪些？为什么要消除齿轮副间隙？常用什么方法消除间隙？
答：直齿圆柱齿轮侧隙的调整方法有中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向垫片调整法。要消除齿轮副间隙是因为侧隙会产生齿间冲击，影响传动平稳性、若出现在闭环系统中、则可能导致系统不稳定、使系统产生低频振荡。常用中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向垫片调整法、轴向压簧法等方法消除间隙。
7、同步带的结构由哪些部分组成，传动特点是什么，其主要参数有哪些？
答：同步带的结构由背带、抗拉层、带齿、包布层部分组成。传动特点是传动比准确、传动效率高、工作平稳、能吸收振动，噪音小、速比范围大、允许线速度高、传动结构紧凑、适合多轴传动。但中心距要求严格，安装精度要求高，其主要参数有带齿的节距、节径、
外径、节线。
8、间歇传动机构有哪些，分别有什么特点？
答：间歇传动机构有槽轮机构（结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率较高，加速过程有冲击、不适合高速运动）、棘轮机构（优点是结构简单、运动可靠、缺点是只能进行有级调节、不适合高速传动）、其他间隙运动机构（凸轮式间隙运动机构、不完全齿轮机构）。
9、导向机构的作用是什么？导轨副的组成及种类有哪些？导轨的基本要求有哪些？滑动摩擦导轨截面的常用形式有哪些？滑动导轨副的组合形式有哪些？如何调整导轨副间隙？
答：导向机构的作用是支撑和限制运动部件按给定的运动要求和运动方向运动。导轨副的组成主要由运动件和承导件组成，及种类有滑动导轨、滚动导轨、液体介质摩擦导轨、弹性摩擦导轨。导轨的基本要求有导向精度高、刚度好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小以及结构工艺好。滑动摩擦导轨截面的常用形式有V型导轨、矩形、燕尾型、圆形。滑动导轨副的组合形式有双三角形、三角形和矩形、三角形和平面导轨。调整导轨副间隙的方法：压板法、镶条法。
10、滚动直线导轨副的结构和工作原理是什么？滚动直线导轨副的类型有哪些？静压导轨副的工作原理与特点分别是什么？
答：滚动直线导轨副的结构是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖、侧密封端盖等组成；工作原理是：P31。滚动直线导轨副的类型有滚动体循环式和滚动体不循环式。静压导轨副的工作原理与特点分别是：P33。
11、什么是电主轴？有哪些部分组成？电主轴的特点是什么？电主轴需要润滑哪些部分？
答：电主轴是一套组件，包括电主轴、高频变频装置、油气润滑系统、冷却系统、内置编码器和换刀装置。电主轴的特点是耐磨耐热、寿命是传统轴承的几倍、高速。电主轴需要润滑的部分：
12、什么是电主轴的刚度？提高电主轴静刚度的主要措施有哪些？
答：电主轴的刚度分为静刚度和动刚度。静刚度是主轴抵抗静态外载荷的能力，简称刚度。提高电主轴静刚度的主要措施有a、提高支承刚度、包括增加轴承数量、采用高刚度的轴承和提高轴承预紧力；b、优化主轴设计，包括尽量缩短前悬伸量，并选择最佳支承跨距，
在满足轴承、电机转子等工作性能的前提下，增大主轴直径。
13、什么是压电效应？压电式传感器目前多用于测量什么？环形行波电机的工作原理是什么？压电驱动器与超声电机应用领域有哪些？
答：压电效应的本质是由于晶体在机械力作下发生变形而引起带电粒子的相对位移，从而造成晶体的总电矩发生变化。压电式传感器目前多用于测量动态的力或压力。环形行波电机的工作原理是：P40 压电驱动器与超声电机应用领域有：航空航天、精密加工设备的进给机构、汽车行业、精密仪器或医疗器械、机器人关节驱动、办公自动化设备、微型机械。
14、什么是微动机构？微动机构应满足哪些基本要求？微动机构有哪些基本类型？工作原理分别是什么？
答：微动机构是一种能在一定范围内精确、微量地移动到给定位置或实现特定进给运动的机构。微动机构应满足：a、低摩擦、高灵敏度，最小移动量达到使用要求；b、传动平稳、可靠，无空程和爬行，有足够的刚度，制动后能保持稳定的位置；c、有好的动态特性，即相应频率高；d、抗干扰能力强，快速响应性好；e、能实现自动控制；f、良好的结构工艺性的基本要求。微动机构有双螺旋差动式、弹性变形式、热变形式、磁致伸缩式、电致伸缩式等基本类型，工作原理分别是：P48-50
15、液压机构与气动机构的特点分别是什么？真空发生器的性能指标包括哪些？常用的气动机构有哪些？
答：液压机构的特点是：a、在输出同等功率的条件下，机构结构紧凑，体积小，重量轻，惯性小；b、工作平稳，冲击、振动和噪音都较小，易于实现频繁的启动、换向，能够完成各种旋转运动和各种往复运动；c、操作简单、调试方便，并能在大的范围内实现无级调试，调试可达5000；d、可实现低速大力矩转动，无需减速装置。气动机构的特点：a、以空气为工作介质，用后可直接排到大气，处理方便；b、动作迅速，反应快，维护简单，不存在介质变质问题，工作环境适应性好，安全可靠性优于液压、电子和电气机构；d、但工作速度稳定性稍差，工作压力低，难以获得较大的输出力；噪声大，要加消声器。真空发生器的性能指标包括耗气量、真空度、抽吸时间。常用的气动机构有哪些？
16、机电一体化对控制系统的基本要求有哪些？机电一体化控制系统的类型有哪些？各有什么特点？分别应用在什么场合？
答：机电一体化对控制系统的基本要求有稳定性、快速性、精确性。机电一体化控制系统
的类型有基于PC的控制系统、基于微处理器的控制系统、基于PLC的控制系统、其他控制系统。各有什么特点？分别应用在什么场合？P65—66
17、什么叫工控机？工控机的硬件有哪些？工控机的接口卡有哪些类型，各有什么功能？什么叫ISA 总线和PCI总线？PCI总线定义了哪几种物理地址空间？工控机的主板类型有哪些？
答：工业控制计算机叫工控机。工控机的硬件有计算机基本系统和过程I/O系统。工控机的接口卡有模拟量输入输出卡（处理模拟信号的输入输出）、数字量输入输出卡（实现各类开关信号的输入输出）、运动控制卡（速度控制、点位控制、电子齿轮）、RS-232/RS-485模块、CAN总线接口卡。通常把8位和8位/16位兼容的AT总线称为ISA总线；PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。PCI总线定义了内存地址空间、I/O地址空间、配置地址空间三种物理地址空间。工控机的主板类型有长卡和半长卡。
18、在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为哪两种？串行通信接口除了RS-422还有哪些？答：在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为串行通信和并行通信两种。串行通信接口除了RS-422还有RS-485和RS-232C。
19、机电一体化系统设计类型大致可分为哪些？机电一体化系统设计的方法通常有哪些？
答：机电一体化系统设计类型大致可分为开发型设计、适应性设计和变异性设计。机电一体化系统设计的方法通常有机电互补法、机电结合法和组合法。
20、机电一体化对控制系统的基本要求是什么？机电一体化系统中的控制系统根据所选用的控制器的不同，一般可分为哪些？
答：
21、根据片内程序存储器的配置上，MCS-51系列单片机有哪三种形式？模拟数据采集系统输入通道的基本构成是哪些？
答：根据片内程序存储器的配置上，MCS-51系列单片机有掩膜ROM、EPROM、ROMLess（无片内程序存储器）三种形式。模拟数据采集系统输入通道的基本构成是传感器、多路模拟开关、放大器、采样保持器、A/D转换器。
22、什么叫多路模拟开关？其作用是什么？举例说明多路模拟开关的工作原理？
答：其作用是将多路模拟信号分别与A/D转换器接通，逐一进行A/D转换，以达到分时享用A/D转换器的目的。举例说明多路模拟开关的工作原理？P102
23、采样/保持电路的作用什么？分析采样/保持电路工作原理？
答：采样/保持电路的作用是保证转换精度，在A/D转换的过程中，要求信号的电压保持不变，在A/D转换完之后，又能跟踪信号电压的变化。分析采样/保持电路工作原理？P103
24、实现A/D转换的方法有哪些？
答：实现A/D转换的方法有计数法、双积分法、逐次逼近法。
25、什么叫顺序控制？顺序控制系统有哪些？顺序控制系统有实现方法有哪些？
答：根据预先规定好的时间或条件，按照预先确定的操作顺序，对开关量实现有规律的逻辑控制，使控制过程依次进行的一种控制方法叫顺序控制。顺序控制系统有时间顺序控制系统、逻辑顺序控制系统、条件顺序控制系统。顺序控制系统有实现方法有a、由继电器组成的逻辑控制系统（机械式开关）；b、由晶体管组成的无触点顺序逻辑控制系统（电子式开关）；c、可编程序控制器（软件开关）；d、由计算机组成的顺序逻辑控制系统。
26、可编程序控制器有哪些分类方法？具体如何划分？
答：按IO点规模分类（小型机、中型机、大型机）；按结构特点分类（箱体式、模块式、基板式）
27、可编程序控制器的工作机制是什么？可编程序控制器的编程语言有哪些？PLC中存储器的作业是什么？
答：可编程序控制器的工作机制是周期循环扫描。可编程序控制器的编程语言有梯形图、指令表、顺序功能图、功能块图、其他高级语言。PLC中存储器的作业是用于存储、运行系统和用户程序。
28、PLC控制系统与继电器控制系统相比较有何特点？可编程序控制器可以实现哪些控制？
答：PLC控制系统与继电器控制系统相比较在性能上比继电器控制系统要优越得多，特别是对工艺的适应性好，可靠性高，设计施工周期短，维护方便，可扩展性好，但价格要高于继电器控制系统。可编程序控制器可以实现开关量的开环控制；模拟量的闭环控制；数字量的智能控制；数据采集与监控；联网、通信及集散控制。
29、特殊辅助继电器M8000、 M8002 、 M8011 、 M8012 、 M8030 、 M8033 、 M80334分别表示什么意思？
答：特殊辅助继电器M8000（运行监控，PLC运行时接通）、M8002（初始脉冲）、M8011（10ms 脉冲）、M8012（100ms脉冲）、M8030（使电池欠压灯熄灭）、M8033（PLC停止时保持输出）、M80334（禁止全部输出）。状态继电器的功能是是构成顺序功能图的基本要素，是步进控制简易编程的重要元件，它与STL组合使用。状态继电器（初始状态：S0∽S9(10点)；回零：S10∽S19(10点)；通用：S20∽S499(480点)；保持：S500∽S899(400点)；报警：S900∽S999(100点)；）、定时器（100ms、10ms、1ms累积型、100ms累积型）、计数器（内部计算器（16位单向计数器、32位双向计数器）；高速计数器。）
30、状态继电器的功能是什么？状态继电器、定时器、计数器分别有哪几种类型？
答：
31、PLC编程：交流电机启保停控制电路、电动机Y-Δ减压起动，交流电机正反转控制（正反直接+延时切换）、送料小车控制、交通灯等。
答：P168-172
32、PLC控制系统的设计步骤有哪些？
答：PLC控制系统的设计步骤a、根据工艺要求确定控制要求；b、根据控制要求确定输入输出设备，并据此确定PLC控制系统的电气原理图和PLC的IO点数；c、选择PLC类型；
d、分配IO端口，设计IO连接图；
e、设计操作面板；
f、设计PLC程序；
g、现场施工和联调；
h、编制技术文档并交付使用。
33、什么叫传感器？传感器输出的信号通常是什么类型的？机电一体化系统中的传感检测装置一般由哪些组成？
答：一种以一定的精确度将被测量转换为与之有确定对应关系的、易于处理和测量的某种物理量的测量部件或装置叫传感器。传感器输出的信号通常是电信号类型的。机电一体化系统中的传感检测装置一般由输入装置、中间变换装置、输出接口组成。
34、如果连接到计算机，传感器的信号必须经过什么步骤处理？传感器有哪些分类方法？
答：如果连接到计算机，传感器的信号必须经过变换、放大、滤波步骤处理。传感器有按被测对象的不同（如位移传感器、速度传感器）；按传感器工作原理（如光电式传感器、电阻传感器）分类方法。
35、常用的位置、位移、速度、加速度、力等传感器有哪些？
答：常用的位置传感器（接触式和非接触式）、位移传感器（直线位移传感器和角位移传感器）、速度传感器（直线速度传感器和角速度传感器）、加速度传感器（应变式、压电式、电磁感应式）、力传感器（应变式、压电式、压阻式、压磁式、电容式、差动变压器式、机械式力传感器），压力传感器（应变式压力、压阻式、压电式、膜片式、薄壁圆筒式）、力矩传感器（电阻应变式、压磁式、磁电感应式、光电式）、温度传感器（热电阻、热电偶）、视觉传感器（CCD、CMOS）。
36、什么叫光电编码器？光电编码器根据结构可分为哪些？
答：一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器叫光电编码器。光电编码器根据结构可分为增量式和绝对式。
37、什么是热电偶？热电偶中产生热电势的条件是什么？
答：（1）热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。（2）一是要有接触电位差，二是要有温度差（条件是热敏电阻因温度变化引起阻值变化）
38、应变片的工作原理是什么？应变片加速度传感器利用的具体原理是什么？
答：应变片的工作原理是利用金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化，从而测取相应的数值以达到目的。应变片加速度传感器利用的具体原理是当传感器随被测物体运动加速度为a时，在质量块m上产生惯性力F=m*a，受惯性力的作用，悬臂梁变形，通过应变片可以测量出悬臂梁的变形量，进而间接的得到加速度a。
39、常见的速度传感器有哪些？
答：常见的速度传感器有测速电机、电涡流式传感器、光电式传感器、霍尔元件等。
40、电涡流的工作原理是什么？如何通过电涡流测量速度的？
答：P186
41、加速度传感器通常利用物理效应来工作？常用的加速度传感器有哪些？
答：加速度传感器通常利用惯性质量受加速度的作用所产生的惯性力而造成的各种物理效应来工作。常用的加速度传感器有应变式、压电式、电磁感应式。
42、传感检测装置在机电一体化系统中的作用是什么？传感检测装置的组成是什么？机电一体化系统中的常用传感器有哪些（通过举2-3例说明）？
答：传感检测装置在机电一体化系统中的作用是机电一体化系统的感觉器官，主要用于获取系统内部和外部的信息。
43、被驱动部件的机械特性有哪些？
答：被驱动部件的机械特性有a、恒转矩型机械特性；b、离心式通风机型机械特性；c、直线型机械特性；d、恒功率型机械特性。
44、什么叫晶闸管？晶闸管主要有哪三种基本类型？晶闸管的导通条件是什么？
答：晶闸管又叫可控硅，是一种具有半控特性的大功率器件，其控制电流可从数安培到数千安培，由阳极A、阴极K、控制极G组成，晶闸管一旦导通，控制极对晶闸管就不起控制作用了。晶闸管主要有单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管三种基本类型。晶闸管的导通条件是阳极和控制极都加上正向电压。
45、什么叫功率晶体管？IGBT驱动电路有哪些？T型桥驱动电路和H型桥驱动电路的工作原理是什么？PWM直流调速系统的工作原理是什么？SPWM交流调速系统的工作原理是什么？
答：功率晶体管又叫电力晶体管，与晶闸管相比是全控元件，从功能上可以将功率晶体管看做是一个在开关状态下的大功率三极管。IGBT驱动电路有有正、负偏压的栅控IGBT电路、隔离驱动IGBT电路。
46、什么叫步进电机？步进电机有哪些类型？步进电动机的速度、转向和转角大小分别和哪些因素有关？步进电机控制电路包括哪些环节? 步进电机驱动方式有哪些？
答：步进电机是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机。步进电机有反应式步进电动机、永磁式步进电动机、混合式步进电动机三大类型。步进电动机的速度和脉冲信号的频率有关；转向和脉冲信号的相序有关；转角大小和输入脉冲数有关。步进电机控制电路包括脉冲分配、驱动信号放大环节。步进电机驱动方式有单极性驱动方式、双极性驱动方式、恒压驱动方式、恒流驱动方式、电压切换驱动方式。
47、机电一体化系统与传统机电系统的区别是什么？机电一体化系统的共性关键技术有哪些？
答：机电一体化系统与传统机电系统的区别是智能化。机电一体化系统的共性关键技术有精密机械技术、信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术、系统总体技术。
48、功率输出的常用接口方式除了有双向晶闸管接口，还要哪两种？
答：功率输出的常用接口方式除了有双向晶闸管接口，还有晶体管驱动继电器和光电耦合器隔离。
49、机电一体化控制系统有哪些分类方法？根据所选用的控制器的不同分成哪些？
答：
50、自动化加工设备主要有哪些？自动化制造系统的常见类型有哪些？
答：自动化加工设备主要有加工设备主要有组合机床、数控机床、车削中心及加工中心？自动化制造系统的常见类型有刚性半自动化单机、刚性自动化单机、刚性自动线、刚性综合自动化系统、一般数控机床、加工中心、混合成组制造单元、分布式数控系统（DNC）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性制造线、计算机集成制造系统。
51、自动化制造系统主要有哪些基本形式？步伐式输送装置有哪些类型？
答：自动化制造系统主要有刚性半自动化单机、刚性自动化单机、刚性自动线、刚性综合自动化系统、一般数控机床、加工中心、混合成组制造单元、分布式数控系统（DNC）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性制造线、计算机集成制造系统十二种基本形式。步伐式输送装置有棘爪步伐式输送装置、回转步伐式输送装置、抬起步伐式输送装置三种类型。
52、什么叫随行夹具的退回？随行夹具的返回方式有哪些？
答：随行夹具的退回是P251。随行夹具的返回方式有水平返回方式、上方返回方式、下方返回方式。
53、自动检验按不同的特征进行分类哪几种？生产过程自动化装置中辅助设备有哪些？
答：自动检验按不同的特征进行分类a、按转换测量信号的原理可以分为机械式、电气式、气动式；b、按检验过程的性质可以分为主动检验和消极检验；c、按量头与工件的接触分为接触式和非接触式；d、按被检验参数可以分为零件的尺寸偏差、几何形状误差、重量偏差等。生产过程自动化装置中辅助设备有提升装置、分路装置。
54、什么叫PID，PID中的P、I、D分别起什么作用？智能控制包括哪些？
答：P是比例环节、I积分环节、D是微分环节，PID是一种控制方法。PID中P的作用：即时成比例的反映控制系统的偏差信号e（t）；I的作用：主要用于消除稳态误差，提高系统的无差度；D的作用：能反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，减小调节时间。智能控制包括PID 控制、模糊控制、专家智能控制、自学习智能控制、基于神经网络的智能控制。
55、机电一体化系统设计原则是什么？机电一体化系统设计的方法通常有哪些？设计类型可以分为哪些？
答：设计基本原则：①机电互补原则；②功能优化原则；③自动化、省力化原则；④效益最佳原则；⑤开放性原则。设计方法有：①机电互补法；②机电结合法；③组合法。设计类型可分为：①开发性设计；②适应性设计；③变异性设计。
56、应用单片机、PLC等系统控制典型应用系统，如电动机正反转、电动机的降压启动、钢球自动分类、自动往复运输小车控制等。
答：
57、名词解释：放大器、采样/保持器、A/D转换器、BCD码、D/A转换器、格雷码、光电耦合器、香农采样定理、柔性制造系统、晶闸管、热电阻效应、单片机、功率晶体管、IGBT、斩波器、PWM、可编程序控制器、超声电机、逆压电效应、压电驱动器、组态、生产过程、组合机床、AGV、RGV、FMC、FMS、FA、CIMS、CAPP、ATC
答：
放大器：放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
采样/保持器：因为A/D转换需要一定的时间，为了保证转换精度，在A/D转换的过程中，要求信号的电压保持不变，在A/D转换完成后，又要能跟踪信号电压的变化。能完成这个功能的电路叫采样/保持电路 (采样/保持电器,Sample/Hold，简称S/H)。
A/D转换器：模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件，其主要指标是分辨率。
BCD码：亦称二进码十进数或二-十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。BCD 码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换
得以快捷的进行。
D/A转换器：数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
格雷码：在一组数的编码中，若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，则称这种编码为格雷码（Gray Code），另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码。
光电耦合器：光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。发光部分和受光部分没有电的联系，具有很高的绝缘电阻，能避免输出端对输入端的电磁干扰。
香农采样定理：对于一个有限频率的连续信号，当采样频率fs?2f信max时，采样函数才能不失真地恢复原来的连续信号。
柔性制造系统：柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
热电阻效应：物质的电阻率随温度变化而变化的特性称为热电阻效应。
单片机：是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
功率晶体管：从原理上讲与普通三极管是一致的，主要在大功率领域内应用。可以实现导通控制和关断控制，是全控元件，开关速度远大于晶闸管，从功能上讲，可看作是一个在开关状态下的大功率三极管。
IGBT：IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
斩波器：是一种将负载与电源接通继而又断开的晶闸管通断开关，其作用是把固定的电源电压转化成满足负载变化要求的可变电压。
tPWM：f?1/T保持斩波周期不变，只改变晶闸管的导通时间on。这种方法称为脉冲宽带调制。
可编程序控制器：可编程序控制器是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可编程序存储器作为内部指令记忆装置，具有逻辑、排序、定时、
计数及算术运算等功能，并通过数字或模拟输入/输出模块控制各种类型的设备和生产过程。
超声电机：是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动来获得其运动和力矩的，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子的宏观运动。
逆压电效应：逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。
压电驱动器：是利用压电振子产生振动和变形所形成的表面波或柔性波作为驱动源的驱动器。
组态：组态就是用应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。
生产过程：机械产品的生产过程是指从原材料（或半成品）开始直到制造成为产品之间的各个相互联系的全部劳动过程的总和。
组合机床：组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
AGV：是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于轮式移动机器人（WMR--Wheeled Mobile Robot）的范畴。
RGV：RGV，是有轨制导车辆（Rail Guided Vehicle）的英文缩写，又叫有轨穿梭小车， RGV小车可用于各类高密度储存方式的仓库，小车通道可设计任意长，可提高整个仓库储存量，并且在操作时无需叉车驶入巷道，使其安全性会更高。
FMC：柔性制造单元是指由1~3台数控机床或加工中心组成，单元中配备有某种形式的托盘交换装置或工业机器人，由单元计算机进行程序编制和分配、负荷平衡和作业计划控制的一类加工系统。
FMS：柔性制造系统简称FMS(Flexible Manufacture System)，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。
FA：工厂自动化，也称车间自动化。指自动完成产品制造的全部或部分加工过程的技术(见自动化、机械制造自动化。
CIMS：CIMS是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。
CAPP：CAPP是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。
ATC：列车自动控制(ATC--Automatic Train Control)系统包括三个子系统：列车自动
防护、列车自动运行、列车自动监控。
机电一体化重点及复习资料
1. 机电一体化的定义。 机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子、信息等有关技术，对它们进行有机的组织和综合，实现系统整体的最佳化。 2. 简述机电一体化系统的组成及各组成部分的功能。 机电一体化系统的组成：A机械本体、B动力单元、C传感检测单元、 D执行单元、E驱动单元、F控制及信息处理单元这六部分组成。 各成分的功能如下： 1、机械本体：使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置（装配连接）在一定位置上，并保持特定的关系。 2、动力单元：按照机电一体化系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。 3、传感检测单元：对系统运行过程中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。 4、执行单元：根据控制信息和指令在驱动单元的驱动下完成所要求的动作。 5、驱动单元：在控制信息作用下，在动力单元的支持下，驱动各种执行机构（执行单元）完成各种动作和功能。 6、控制及信息处理单元：将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、存储、分析、加工，根据信息处理结果，按照一定的程序发出相应的控制信号，通过输出接口送往驱动单元和执行机构，控制整个系统有目的地运行。 3. 机电一体化系统有哪些设计方法？分别举例。 机电一体化系统有以下三种设计方法：
A.取代法，如用电气调速系统取代机械式变速机构等； B.整体设计法，如某些激光打印机的激光扫描镜； C.组合法，如设计数控机床时使各个单元有机组合融为一体。 4. 转动惯量、刚度、阻尼的折算公式。 另附资料。 5. 传动链精度对开环伺服系统、闭环伺服系统精度的影响。 开环伺服系统中，传动链的传动精度不仅取决于组成系统的单个传动件的精度，还取决于传动链的系统精度。 闭环伺服系统中的传动链，虽然对单个传动件的精度要求可以降低，但对系统精度仍有相当高的要求，以免在控制时因误差随机性太大不能补偿。 6. 举例说明缩短传动链的三种方式。 A. 伺服电动机； B.直线电机； C.电主轴。 7. 简述传动系统的转动惯量、摩擦、阻尼比、刚度、谐振频率、间隙对机电一体化系统性能的影响。 1、转动惯量：在满足系统刚度的条件下，机械部分的质量和转动惯量越小越好。转动惯量大会使机械负载增大，系统响应速度变慢，灵敏度降低，固有频率下降，容易产生谐振。同时，转动惯量增大会使电器驱动部分的谐振频率降低而阻尼比增大。 2、摩擦：引起动态滞后和稳态误差，同时还会造成低速爬行。 3、阻尼比：实际应用中一般取0.4--0.8的欠阻尼，既能保证振荡在一定的范围内过渡过程比较平稳、过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏度。 4、刚度：对于伺服系统的失动量来说，系统刚度越大，失动量越小，对于伺
机电一体化考试试卷A卷
机电一体化考试试卷 A卷 一. 名词解释 1. 接口——机电一体化系统中各子系统之间进行物质、能量和信息传递与交换的联系部件。 2. 连续控制系统——信号在时间上是连续变化的系统。 3. 计算机控制系统——采用计算机作为控制器的控制系统即为计算机控制系统，又被称为离散控制系统。 5. 直流伺服系统——采用直流伺服电动机作为执行元件的伺服系统。 8. 同步调制——在改变正弦调制波的频率f的同时成正比的改变三角载波的频率f c，使载频比N保持不变，则称为同步调制。 9. 异步调制——在改变正弦调制波的频率f的同时，三角载波的频率f c的值保持不变,使载频波比N值不断变化，则称为异步调制。 11. 抗干扰技术——研究电子设备及系统抵抗外部和内部电磁干扰，保证其正常工作的具体措施。 12. 工业机器人——一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。能搬运材料、零件或操作工具，用以完成各种作业。 二. 填空 1. 接口的基本功能有三个，一是交换，通过接口完成信号模式或能量的统一，二是放大，达到能量的匹配，三是传递，遵循协调一致的时序，信号格式和逻辑规范将放大后的信号可靠.快速.精确地交换。 3. 在机电一体化系统中，机械结构主要用于执行机构、传动机构和支承部件，用以完成规定的动作；传递功率、运动和信息；起支承连接作用等。通常，它们是微机控制伺服传动系统的有机组成部分。 4. 对机电一体化系统中的机械传动系统建模一般分两步进行，首先把机械系统中各基本物理量折算到传动链中的某个元件上，然后，再根据输入量和输出量的关系建立它的数学模型。 6. 由于非线性摩擦的存在，机械系统在低速运行时，常常出现爬行现象，导致系统运行不稳定。爬行一般出现在某个临界转速以下，而在高速运行时并不出现。 7. 惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利。因此，机械设计时，在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。 10. 一般来说，伺服系统的基本组成可包括控制器、功率放大器、执行机构和检测装置等四大部分。 11. 常用的伺服电动机有直流伺服电动机、交流伺服电动机、步进电动机三种。 14. 若系统的输出量为速度，将此速度反馈到输入端，并与输入量比较，就可以实现对系统的速度控制，这种控制系统称为速度伺服控制系统。 17. 单片微计算机是将CPU 、RAM 、ROM 、定时/计数、多功能I/O(并行、
机电一体化概论复习资料
机电系统设计提纲 第1章概述 1 机电一体化概念 以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。 2 机电一体化共性关键技术 （1）精密机械技术（2）信息处理技术（3）自动控制技术（4）检测传感技术（5）伺服驱动技术（6）系统总体技术 3 机电一体化的作用及目的 作用： （1）机电一体化技术可为改造传统设备开辟新的发展途径 （2）机电一体化技术将加快机电工业赶超国际水平的步伐 （3）机电一体化技术将加速改善我国的出口产品结构 （4）机电一体化可增强企业的生产经营能力 目的： 机电一体化的目的是使产品多功能化、高效率化、高智能化、高可靠化、省材料省能源化、并使产品的结构向轻、薄、细、小巧化方向发展，不断满足人们生活的多样化要求和生产的省力化、自动化需求。 4 机电一体化系统的基本组成要素 机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。 第三章机电一体化系统中的机械设计 1 精度（静刚度、动刚度、定位精度等）、误差概念 精度的概念 （1）准确度：用系统误差大小来表示，反映了测量值偏离真值的程度。（2）精密度：用随机误差大小来表示，反映了测量值与真值的离散程度。（3）精确度：系统误差和随机误差大小的综合反映。 （4）设计精度：指在设计时要求达到的精度。 （5）零件精度：包括零件制造的几何尺寸误差和形状位置误差。 （6）运动精度：指设备主要零部件在以工作速度运动时的精度，常用运动误差来表示。 （7）装配精度：指零部件装配后零部件或设备的尺寸和相对位置误差，包括
外形尺寸、作业位置尺寸。 （8）定位精度：指机床或仪器重要部件在运动终点所能达到的实际位置的精度，是一个评价综合性能的精度指标。 （9）重复定位精度：指运动部件沿某个坐标轴向规定位置移动，作多次双向或单向定位时，其实际位置和规定位置的偏差。 （10）几何精度：指机床、仪器在不运动或运动速度较低时的精度。综合反映零部件和组装后设备的几何形状误差和相对位置误差。 （11）传动精度：指机械传动链单向传动时，其输入端与输出端瞬时传动比的实际值与理论值之差。通常是以传动误差和空程误差来衡量。 （12）测量精度：指计量仪器或测量系统的使用精度，是一个综合性的精度指标，常用测得值与被测值的偏差程度来衡量。 （13）重复精度：指在同一测量方法及测试条件下，在不太长的时间间隔内，连续多次测量同一个物理参数，所得数据的分散程度。 （14）复现精度：指在不同的测量方法和测试条件下，以较长的时间间隔对同一物理参数作多次测量所得数据的接近程度。 （15）动态精度：指系统的动态参数误差。 误差的概念 （1）误差：对某个物理量进行测量时，所测得的数值与真值之间的差值。反映了测量值对真值的偏离程度。 （2）真值理论真值约定真值相对真值 （3）绝对误差：测得值与被测值的真值之差。 （4）相对误差：绝对误差与被测量真值之比。 （5）随机误差：在多次测量中，大小和符号都不可预定的误差。 （6）系统误差：系统误差对的大小和方向在多次测量过程中是不变的，或者是按一定规律变化的。 （7）粗大误差：在系列测得值中有个别数值明显过大，超出在正常条件下随机误差应有的范围的误差。 （8）静态参数误差：测定静态参数所得的误差。 （9）动态参数误差：测定动态参数所得的误差。 （10）原理误差：在设计过程中，因拟定系统工作原理而作的近似假定，或采用近似理论，以及为使结构简单而采用近似的简化机构和电路等，都会使实际的作用效果与理论上出现差异，所造成的误差。 （11）制造误差：包括零件制造误差、电子元器件误差和零部件、产品的装配调整误差等。 （12）运行误差：指设备在工作过程中，由于各种原因产生的误差。 （13）传动误差：指输入轴单向回转时，输出轴转角的实际值相对于理论值的变动量。 （14）空程误差：输入轴由正向回转变为反向回转时，输出轴在转角上的滞后量。 2 齿轮传动的作用及其优缺点 作用：用来传递转矩和转速。
机电一体化复习提纲(1)
机电一体化复习提纲 1、什么是机电一体化产品？机电一体化系统的基本结构要素有哪些？机电一体化系统中的机械系统通常由哪些部分组成？机电一体化系统的基本组成？机电一体化系统的信息特征、动力特征、结构特征分别是什么？机电一体化的技术基础有哪些？ 答：机械系统和微电子系统有机结合，从而产生新功能和新性能的新产品是机电一体化产品。机电一体化系统的基本结构要素有机械本体、执行与驱动、检测传感器、信息处理、动力。机电一体化系统中的机械系统通常由由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等组成。机电一体化系统的基本组成是能量流、物料流、信息流。机电一体化系统的信息特征（微型化、嵌入式、实时性、分布化）、动力特征（结构分散化、功能智能化）、结构特征（模块化、简单化、高刚度、高精度）。机电一体化的技术基础有机械设计与制造技术、微电子技术、传感器技术、软件技术、通信技术、驱动技术、自动控制技术、系统技术。 2、机电一体化对机械系统的基本要求是什么？为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从那几个方面采取措施？机电一体化系统中的机械系统通常由哪几个部分组成？ 答：机电一体化对机械系统的基本要求是（快、准、稳）：快速响应、高精度、良好的稳定性。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从a、采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件；b、缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；c、提高传动与支撑刚度；d、选用最佳传动比，尽可能提高加速能力；e、缩小反向死区误差； f、改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声这几个方面采取措施。机电一体化系统中的机械系统通常由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等几个部分组成。 3、机电一体化系统中的传动系统应满足哪些性能要求？为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足哪些要求，为达到这些要求，主要采取哪些措施？ 答：机电一体化系统中的传动系统应满足足够的刚度、惯性小、阻尼适中等性能要求。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比，为达到这些要求，主要采取：①采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件；②缩短传动链，简化传动系统的机械结构；③提高传动与支撑刚度；
机电一体化试卷及答案
1、机电一体化系统中的计算机接口电路通常使用光电耦合器，光电耦合器的作用有哪些 1. （1）能保护系统元件不受高共模电压的损害，防止高压对低压信号系统的损坏。 （2）泄漏电流低，对于测量放大器的输入端无须提供偏流返回通路。 （3）共模抑制比高，能对直流和低频信号(电压或电流)进行准确、安全的测量。 2、什么是三相六拍通电方式 2. 如果步进电动机通电循环的各拍中交替出现单、双相通电状态，这种通电方式称为单双相轮流通电方式。如A → AB → B → BC →C → CA →… 3、简述PWM 脉宽调速原理。 3. 在一个周期T 内闭合的时间为τ，则一个外加的固定直流电压U 被按一定的频率开闭的开关S 加到电动机的电枢上，电枢上的电压波形将是一列方波信号，其高度为U 、宽度为τ，如右图所示。电枢两端的平均电压为： U U Udt U T T T d ρτ=== ?01 式中 ρ=τ/T=U d /U ，(0<ρ<1) ρ为导通率（或称占空比） 。 当T 不变时，只要改变导通时间τ，就可以改变电枢两端的平均电压Ud 。当τ从0~T 改变时，Ud 由零连续增大到U 。 5．传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量 的测量装置。敏感元件、转换元件、基本电路。 2、滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响如何处理 答。如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式 答。1机电一体化--从系统的观点出发，将机械技术 、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。 2、柔性制造系统：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System ）是由两台或两台以上加工 中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化 5、感应同步器: 感应同步器是一种应用电磁感应原理制造的高精度检测元件，有直线和圆盘式两种，分别用作检测直线位移和转角。 ２、伺服电动机是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的位置、速度及动 力输出电动机 1．试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响 解答：
机电一体化1-5作业解答
第一章作业解答 1、机电一体化系统包括那些关键技术？机电一体化系统发展趋势是什么? 答：机电一体化系统包括的关键技术有：机械技术，检测与传感技术，计算机与信息处理技术，自动控制技术，伺服驱动技术，系统总体技术。 机电一体化系统发展趋势是：1）智能化。模拟人类智慧，具有推理、逻辑思维、自主决策的能力。2）网络化。利用网络将各种独立的机电一体化系统联系起来。3）微型化。4）系统化、复合集成化。 2、试列举10种常见的机电一体化产品，并对其中一种分析其所构成的5大要素。 常见的机电一体化产品有：数控机床，机器人，全自动洗衣机，傻瓜照相机，自动物料搬运机，自动取款机，自动售货机，智能水表，电子调速器，智能冰箱等。（一般的洗衣机、冰箱、电风扇、电子秤、电脑、空调不是机电一体化产品，因为它们不包含机电一体化系统所包括的6项关键技术及5个构成要素。） 第二章作业解答 1、机电一体化系统对机械部分的要求是什么？ 答：机电一体化机械系统除了应具备普通机械系统的要求外,还有如下要求：1）高精度；2）快速响应性，即，机械系统从接到指令到执行指令任务的时间应短；3）稳定性要好。 2、齿轮传动为何要消除齿侧间隙？ 答：机电一体化系统对机械部分的要求是必须具备高精度，以满足自动控制的需要。消除齿轮的齿侧间隙就是为了保证双向传动精度。 3、滚珠丝杠副轴向间隙对传动有何影响？采用什么办法消除它？ 答：滚珠丝杠副轴向间隙影响反向传动精度。消除滚珠丝杠副轴向间隙通常采用的方法有：1）采用双螺母结构调整两螺母轴向相对位置实现预紧消除间隙。具体措施有：垫片调隙，螺纹预紧调隙，齿差预紧调隙等方式。2）采用单螺母结构用增大钢球直径的方式实现预紧以消除间隙。
机电一体化复习要点
机电一体化复习知识总结（ML制作） 第一章绪论 1 Mechatronics机电一体化，由机械学与电子学组合而成。 2 机电一体化含有两方面内容，首先是机电一体化技术，其次是机电一体化产品。 3 机电一体化的目的是提高系统的附加值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料 省能源。 4 机电一体化系统需解决的共性关键技术有检测传感技术、信息处理技术、伺服驱 动技术、自动控制技术、机密机械技术及系统总体技术。 5 机电一体化系统由机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力 源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）等五个子系统组成。 6 构成机电一体化系统的要素或子系统之间必须能顺利的进行物质、能量与信息的交 换和传递。 7 机电一体化系统设计类型有开发性设计、适应性设计与变异性设计。 8 确定机电一体化系统目的功能与规格后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术 进行设计、制造的整个过程为“机电一体化工程”。 9 机电一体化系统设计的现代设计方法，计算机辅助设计与并行工程、虚拟产品设 计、快速响应设计、绿色设计、反求设计、网络合作设计。 第二章机械系统部件的选择与设计 1 机械系统部件的设计要求低摩擦、短传动链、最佳传动比、反向死去误差少、高刚性。 2 机械传动部件实质上是一种转矩、转速变换器，其目的是使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。 3 机电一体化发展要求传动机构不断适应精密化，高速化，小型、轻量化要求。 4 滚珠丝杠四种基本类型（1）螺母固定、丝杠转动并移动，（2）丝杠转动、螺母移动，（3）螺母移动、丝杠移动，（4）丝杠固定、螺母移动并转动。 5 滚珠丝杠副中滚珠的循环方式有内循环和外循环两种，内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面接触。 6 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧（1）双螺母螺纹预紧调整式，（2）双螺母齿差预紧调整式，（3）双螺母垫片调整预紧式，（4）弹簧式自动调整预紧式，（5）单螺母变位导程预紧式，（6）单螺母滚珠过盈预紧式。 7 四级齿轮传动系统总转角误差 =++++ 已知：四级齿轮传动系统，各齿轮转角误差为==…==0.005 rad,各级减速比相同，即==…==1.5。求： （1）该系统最大转角误差；（带入上式即可） （2）为缩小，应采用何种措施。 ①在设计中最末两级的传动比应取大一些
机电一体化系统设计试题_1答案
习题一答案 1-1、什么是机电一体化？ 机电一体化技术综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。 1-2、什么是机电一体化的变参数设计？ 在设计方案和结构原理不变的情况下，仅改变部分结构尺寸和性能参数，使之适用范围发生变化的设计方式。例如，同一种产品不同规格型号的相同设计。 1-3、机电一体化技术与传统机电技术的区别。 传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的，不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。 1-4、试分析机电一体化技术的组成及相关关系。 机电一体化系统是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程。其技术组成包括：机械技术、检测技术、伺服传动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术和系统总体技术等。现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术等应用。 1-5、一个典型的机电一体化系统，应包含哪些几个基本要素？ 机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。我们将这些部分归纳为：结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素；这些组成要素内部及其之间，形成通过接口耦合来实现运动传递、信息控制、能量转换等有机融合的一个完整系统。 1-6、试简述机电一体化系统的设计方法。 机电一体化系统的设计过程中，一直要坚持贯彻机电一体化技术的系统思维方法，要从系统整体的角度出发分析研究各个组成要素间的有机联系，从而确定系统各环节的设计方法，并用自动控制理论的相关手段，进行系统的静态特性和动态特性分析，实现机电一体化系统的优化设计。1-7、机电一体化系统（产品）开发的类型。
机电一体化期末复习资料
第一章 1、机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与微电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。可以说，机电一体化是机械技术、微电子技术及信息技术相互交叉、融合（有机结合）的产物。 2、机电一体化系统的五大要素及其相应的五大功能 3、机电一体化的目的是提高系统（产品）的附加价值，所以附加价值就成了机电一体化系统（产品）的综合评价指标。 4、机电一体化系统的设计类型:（1）开发性设计它是没有参照产品的设计，仅仅根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品（系统）。（2）适应性设计它是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。（3）变异性设计它是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。 5、机电一体化系统的设计准则主要考虑人、机、材料、成本等因素，而产品的可靠性、适用性与完善性设计最终可归结于在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。 6、并行工程与串行工程的差异就在于在产品的设计阶段就要按并行、交互、协调的工作模式进行系统（产品）设计，就是说，在设计过程中对系统（产品）生命周期内的各个阶段的要求要尽可能地同时进行交互式的协调。 7、简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。答：1、计算机辅助设计是设计机电一体化产品的有力工具，用来设计一般机械产品的CAD的研究成果。2、并行工程是把产品的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合协调的一种工作模式。3、虚拟设计是虚拟环境中的产品模型，是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像，是基于虚拟现实技术的新一代计算机辅助设计。4、快速响应设计是实现快速响应工程的重要环节，快速响应工程是企业面对瞬息万变的市场环境，不断迅速开发适应市场的新系统，快速响应设计的关键是有效开发和利用各种系统信息资源。5、绿色设计是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。绿色设计就是在新系统的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。6、反求设计是以现代设计理论、方法和技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有的系统进行剖析、重构、再创造的设计。 7、网络合作设计是现代设计最前沿的一种方法。其核心是利用网络工具来汇集设计知识、资源以及知识获取的方法进行设计。 第二章 1、机械传动部件通常有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动、各种非线性传动
机电一体化试题及答案
填空题 1. 机电一体化技术的内涵是微电子技术和机械技术渗透过程中形成的一个新概念。 2. 机电一体化系统（产品）是机械和微电子技术的有机结合。 3. 工业三大要素是物质、能量、信息；机电一体化工程研究所追求的三大目标是：省能源、省资源、智能化。 4. 机电一体化研究的核心技术是接口问题。 5. 机电一体化系统（产品）构成的五大部分（或子系统）是：机械系统、电子信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统。 6. 机电一体化接口按输入/输出功能分类机械接口、物理接口、信息接口、环境接口。 7. 机电一体化系统（产品）按设计类型分为：开放性设计、适应性设计、变异性设计。 8. 机电一体化系统（产品）按机电融合程度分为：机电互补法、机电结合（融合）法、机电组合法。 9. 机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能基础上引入微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机地结合所构成系统的总称。 10.机电一体化系统实现三大功能应具有的两大重要特征（转换作用方式）： 以能源转换为主和以信息转换为主。 11. 丝杠螺母机构的基本传动形式有：螺母固定丝杆转动并移动、丝杆转动螺母移动、螺母转动丝杆移动、丝杆固定螺母转动并移动四种形式。 12. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分为单圆弧和双圆弧两类；按滚珠的循环方式分为内循环和外循环两类。 13. 滚珠丝杠副轴向间隙调整与预紧的基本方法有：双螺母螺纹预紧调整、双螺母齿差预紧调整、双螺母垫片调整预紧、弹簧自动调整预紧四种方式。 14. 滚珠丝杠副常选择的支承方式有：单推—单推式、双推—双推式、双推—简支式、双推—自由式。 15. 机电一体化系统（产品）常用齿轮传动形式有定轴轮系、行星轮系和谐波轮系三种形式。 16. 在机电一体化系统机械传动中，常用的传动比分配原则有：重量最轻原则、转动惯量最小原则、传动精度最优原则等。 17. 常用导轨副的截面形式有：三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨、圆形导轨四种形式。 18. 导轨刚度主要指：结构刚度、接触刚度和局部刚度。 19. 机电一体化系统（产品）中，常可选择的执行元件：电磁式、液压式、气压式和其他形式的执行元件。 20. 电动机的工作特性分为恒转矩工作和恒功率两个阶段，其转折点的转速和功率分别称为：额定转速和额定功率；伺服电动机用于调速控制时，应该工作在恒转矩阶段。 21. 步进电机按转子结构形式可分为：反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机三种。
机电一体化系统设计复习提纲
1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D ）。 2. STD 总线属于什么接口类型?（A ） 3. RS232C 属于什么接口类型？（C ） 4. 以下哪项不属于机电一体化的发展方向。（B ） 5. 机电一体化产品所设计的固有频率一般较高，其原因之一是（D ）。 6. 以下属于机电一体化产品的是（C ）。 7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，可能原因是（B ）。 8. 能够使工业机器人传动链短的主要原因是（D ）。 9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D ）。 10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A ）。 11. 机电一体化技术是以（C ）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术 12. 以下哪项不属于概念设计的特征。（A ） 13. 在机电一体化概念设计过程中，形态学矩阵的作用是（C ）。 14. 在机电一体化概念设计过程中，黑箱分析方法的作用是（B ）。 15. 关于机电一体化系统可靠性，以下论述错误的是（C ）。 16. 机电一体化现代设计方法不包括（A ）。 17. 谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点，它是由以下哪种传动演变而来的。（ C ） 18. 使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（A ） 19. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是（ A ） 20. 多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适用于按（ D ）设计的传动链。 21. 下列哪种传动机构具有自锁功能 （ C ） 22. 滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列哪一种方法精度高，结构复杂。（ B ） 23. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行（ B ） 24. 在滚珠丝杠副中，公式IE Ml ES Pl L π22 00± ± =?是验算满载时滚珠丝杠副的 （ A ） 25. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中 （ A ） 26. 滚珠丝杠副基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的（ B ） 27. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是21i i =，则其遵循的原则是（ D ） 28. 当刚轮固定，柔轮输出，波形发生器输入时，谐波齿轮可实现（B ）传动。 29. 圆柱齿轮传动中常用的调整齿侧间隙的方法不包括（ C ） 30. 导轨副用于引导运动部件按给定的方向运动。若导轨副机构简单、阻尼系数大、刚度大，但易产生低速爬引现象，则导轨副是 （ B ） 31. 滚珠丝杠副按螺纹滚道截面形状分类，不包括 （ D ） 32. 下列传感器类型属于能量转换型的为（ A ）。 33. 下列传感器类型属于物性型传感器的为（ D ）。 34. 线性度是表示实际特性曲线（ B ）的程度。 35. 下列哪项指标反映了传感器的动态特性（ B ）。 36. 传感器的分辨率越高，表示传感器（ D ）。 37. 一阶系统的动态表征参数是（ D ）。 38. 临界阻尼所对应的阻尼比为（ A ）。 39. 一阶传感器系统的时间常数τ越小，（ B ）。 40. 二阶传感器系统的输入为一正弦信号时，其输出信号的（ C ）。 41. 二阶传感器系统的时域动态性能指标中，当传感器输出y(t)达到稳态值的50%时所需的时间为（ C ）。 42. 二阶传感器系统的频率特性中，关于幅频特性曲线和相频特性曲线描述不正确的为（ A ）。 43. 下面所列传感器中，（ B ）与其它三种传感器的工作原理不同。 44. 天然石英作为敏感元件常应用于（ B ）。 45. 下述关于霍尔传感器不正确的是（ C ）。 46. 直线感应同步器的定尺上印刷有1个感应绕组，滑尺上印刷有正弦和余弦两个绕组且两个绕组错开（ C ）节距。 47. 直线感应同步器分为以下几种类型，其中（ B ）为绝对式，对位置具有记忆功能。 48. 下列关于光栅传感器叙述错误的是（ D ）。 49. 实际使用中，选择传感器时应考虑其具体性能指标，其中对灵敏度的选择不正确的论述为（ C ）。 50. 以下抑制电磁干扰的措施，除了（ D ），其余都是从切断传播途径入手。 51. 三相永磁同步交流伺服电机中，当定子三相绕组中接入三相对称交流电源后，三相绕组中的电流在定子与转子之间的气隙中产生的磁场是：（ D ） 52. 与直流伺服电机的机械特性“软、硬”无关的参数是：（ B ） 53. 对于一个三相反应式步进电机，如果转子的齿数为40，采用五相双十拍方式通电，则该步进电机步距角为：（ A ） 54. 某三相步进电机，转子齿为40，如果希望步距角1.5?，则应采用的通电方式为：（ C ） 55. 当直流伺服电机电磁转矩恒定时，电机转速随控制电压变化的关系曲线：（A ） 56. 下列操作中，可以使直流伺服电机的理想空载转速升高的是：（ C ） 57. 步进电机的输出转角与下列哪项有关：（ C ） 58. 步进电机的输出转矩随着工作频率增高而：（ B ） 59. 步进电机在转子齿数不变的条件下，若拍数变成原来的两倍，则步距角变为原来的：（ A ） 60. 采用PWM 进行直流伺服电机调速时，通过改变下列哪一项内容来改变电枢回路的平均电压：（ A ） 61. 在开环控制系统中，常用选择下列哪一项作为驱动元件：（ B ） 62. 步进电机通过控制下列哪一项来改变转子的转向：（ C ） 63. 下列哪项不是可逆PWM 变换器的优点：( C ) 64. 下列执行元件中，比功率最低的是：( A ) 65. 关于开环控制、半闭环控制以及全闭环控制，下列哪个描述正确：( C ) 66. 永磁同步交流电机的基本组成部分不包含：（ D ） 67. 下列哪一项不属于力反馈两级电液伺服阀的组成部分：（D ） 68. 步进电机的失调角在哪个区域称为静态稳定区：（A ） 69. 下列可能的直流伺服电机的调速方案中，不包括哪一项：（D ） 70. 关于机电一体化系统对于执行元件的基本要求，下列描述哪一项是错误的：（A ） 71. 采样数据系统中，如果考虑系统的抑制干扰的能力，同时能够完整地复现被采样信号，采样速率与系统的最高频率的关系满足的最低条件为：（C ） 72. 对于PLC 中的指令：LD X0，该指令的功能为：（C ） 73. PID 控制器中，P 的作用是：（A ） 74. 在串联校正的比例—积分—微分（PID ）调节器，I 的作用是：（C ） 75. 下面那个操作系统不属于嵌入式操作系统：（A ） 76. 软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于：（B ） 77. 下列属于串行总线的是：（D ） 78. 一般来说，引入微分负反馈将使系统动态性能指标中的最大超调量：（B ） 79. 以下哪一项不是PLC 的组成部分：（B ） 80. 以下哪种总线属于现场总线：（D ） 81. 传递函数G(s)=1/s 表示[ ]环节：（B ） 82. 下列关于PC 总线的工控机与普通商用PC 的说法中，正确的是：（A ） 83. 以下哪一项不是工控机必须满足的条件：（B ） 84. 下列哪一项不是总线的基本特性：（D ） 85. 以下关于嵌入式系统开发的叙述，哪一项是正确的：（C ） 86. 下列哪一项内容不属于拉格朗日方程：（D ） 87. 现有一滑动丝杆副线性变换机构和一曲柄滑块非线性机构，假定两种机构内部都存在摩擦力，下列说法哪一项正确：（D ） 88. 如果采用10位数字量的A/D 对最大值为5V 、最小值为0V 的电压进行采样，则量化单位为：（A ） 89. 通常采用电流环、速度环以及位置环的伺服控制系统，三环由内至外的顺序一般为：（A ） 90. 当对一个压电元件通电后，压电元件产生一个位移输出，此时我们将此压电元件作为下列哪一项内容使用：（A ） 91. 如果不能把实际的机械系统作为理想的刚体看待，那么通常采用的研究模型为：（A ） 92. 下列哪一项不属于抑制干扰的措施：（D ） 93. 关于伺服系统放大器的设计与选择所需要考虑的问题中，下列说法哪一项是错误的：（A ） 94. 下列哪一项措施无法减小或消除结构的谐振：（B ） 95. 关于弹性变形，下列说法哪些是错误是的：（B ） 96. 关于评价软件结构优劣的论述不正确的是（C ）。 97. 关于信息流的描述，不正确的论述是（D ）。 1. 机电一体化系统的主功能是实现系统“目的功能”直接必需的功能，主要是对物质、能量、信息及其相互结合进行变换、传递和存储。（T ） 2. 机电一体化系统的动力功能是向系统提供动力、让系统得以运转的功能。（T ） 3. 机电一体化系统的构造功能是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。（T ） 4. 机电一体化系统构成要素不能与人体构成要素进行类比。（F ） 5. 机电一体化的三大效果是指省能、省资源及智能化。（T ） 6. 绿色化不属于机电一体化的发展方向之一。（F ） 7. 交流电动机是典型的机电一体化产品。（F ） 8. 概念设计的四视图包括主视图、左视图、俯视图及局部视图。（F ） 9. 计算机辅助设计（CAD ）不能用于机电一体化设计。（F ） 10. 在双圆弧型螺纹滚道的滚珠丝杠副中，其接触角β随轴向载荷大小的变化而基本保持不变。（√） 11. 滑动导轨副产生低速爬行的主要原因是摩擦系数随运动速度的变化和传动系统刚度过大。（×） 12. 轴系组件的强迫振动是由于传动系统本身的失稳引起的。（×） 13. 要使齿轮传动装置的重量最轻，各级传动比应以“先大后小”的原则处理。（×） 14. 旋转支承的置中精度是指运动件转动时，其轴线与承导件的轴线产生倾斜的程度。（×） 15. 直线运动导轨是用来支承和限制运动部件按给定的方向作直线运动。（√） 16. 在谐波齿轮传动中，若柔轮固定、则谐波发生器与刚轮转向相反。（×） 17. 精密度反映了随机误差的影响程度，精密度高就表示随机误差小。而准确度反映系统误差的影响精度，准确度高就表示系统误差小。（ T ） 18. 精确度反映了测量中所有系统误差和随机误差综合的影响程度。（ T ） 19. 在一组测量中，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，但精确度高的，精密度和准确度都高。（ T ） 20. 灵敏度反映了传感器在静态标准条件下，传感器被测量的单位变化引起的输出变化量。因此，在实际使用中选择的传感器灵敏度越高越好。（ F ） 21. 灵敏度表征传感器对输入量变化的反应能力，且传感器的灵敏度均为常数。传感器的输出-输入特性是与其内部结构参数有关的外部特性。（ T ） 22. 感应同步器的定、滑尺在实际使用中不是成套使用的，一块滑尺可能配用几块定尺使用。（ T ） 23. 压电式传感器即可以用于静态量的测量也可适用于动态量的测量。（ F ） 24. 零阶传感器系统的幅频特性是直线。（ T ） 25. 选择传感器时，如果测量目的是进行定量分析，应该选用重复精度高的传感器，而不宜选用绝对量值精度高的传感器。（ F ） 26. 对于直流伺服电机而言，其机械特性越“硬”越好。（T ） 27. 步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，系统的精度越高。（T ） 28. 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，适用于重载的高加减速驱动（T ） 29. 与直流伺服电机不同，永磁同步交流伺服电机不能采用PWM 控制方式进行调速控制。通常，步进电机的最高连续工作平率与它的最高启动频率相当。（F ） 30. 步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。（T ） 31. 直流伺服电机的调速特性是电机转速与输出转矩的关系。（F ） 32. 气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合。（F ） 33. 驱动部分在控制系统的作用下，产生期望的运动，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。 （T ） 34. 半闭环控制系统的控制精度比全闭环控制方式低，但系统稳定性比全闭环控制方式好PLC 采用扫描工作方式，扫描周期的长短取决于PLC 程序的长短。（F ） 35. PLC 是一种专为工业环境下应用而设计的电子计算机系统。（T ） 36. 嵌入式系统大多工作在为特定用户群设计的系统中，通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点。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。（F ） 37. 伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出和输入之间的偏差信号。（T ） 38. 伺服电机的驱动电路将微小的控制信号转化为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称为变流器，可以实现包括电压、电流、频率等参数的变换。（F ） 39. 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 ） 40. 自动控制是无需操作者直接参与，通过控制器使被控制对象或过程自动地按照预定的规律运行。（T ） 41. 开环系统没有反馈回路，只能依据时间和逻辑顺序决定被控对象的运行方式，开环系统简单、稳定、可靠，但精度较低，无自动纠偏能力。（T ） 42. 自动控制技术是机电一体化相关技术之一，直接影响系统的控制水平、精度、响应速度和稳定性。（T ） 43. 为减少机械传动部件的柔性对于系统性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2-3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，避免系统产生振荡而失去稳定性。（F ） 44. 在闭环系统中，因齿轮副的啮合间隙而造成的传动死区能使系统以1~5倍的间隙
机电一体化系统设计主观题复习提纲
一、填空题 1.系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，是机电一体化技术 的方法论。 2.机电一体化的概念已不再局限于某一具体产品的范围，而是扩大到控制系统和 被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统，如柔性制造系统、计算机集成制造系统及各种工业过程控制系统。 3.根据不同的使用目的，要求机电一体化系统能对输入的物质、能量和信息(即工业 三大要素)进行某种处理。 4.机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具 有“智能化”的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质差别。 5.要从能量流、信息流及物质流的视角去分析机电一体化共性关键技术。 6. 要从伺服控制系统稳、准、快的要求认识机电一体化共性关键技术。 7.构成机电一体化系统的要素或子系统之间必须能顺利地进行物质、能量和信息的传递 与交换。为此，各要素或各子系统连接处必须具备一定的“联系条件”，这些联系条件称为接口。 8.丝杠螺母机构四种基本传动形式包括：螺母固定、丝杆转动并移动，丝杆固定、螺母转 动并移动，丝杆转动、螺母移动和螺母转动、丝杆移动。 9.滑动导轨副常见的截面形状有三角形、矩形、燕尾形和圆形。 10.机电一体化系统对机械系统要求是较高的定位精度和良好的动态响应特性 11.传感器按其能量传递方式可分为（能量转换型（或发电型传感器））和（能量控制型（或 参量型传感器））两种。 12.传感器按其输出信号的性质可分为（模拟式传感器）和（数学式传感器）。
13.传感器所测量的物理量基本上有两种形式，即（静态量）和（动态量），前者所表现的 信号不随时间变化而变化或变化很缓慢，而后者所表现的信号随时间的变化而变化。 14.传感器频域动态性能指标主要包括带宽频率、（工作频带）和（谐振频率）。 15.光电式角编码器按编码方式可分为（绝对式编码器）和（增量式编码器）两种。 16.根据对滑尺绕组供电方式的不同以及对输出信号的检测方式不同，感应同步器分为（鉴 相型测量）和（鉴幅型测量）。 17.描述二阶传感器系统动态特性的微分方程中包括的系统参数为静态灵敏度、（固有频率） 和（阻尼比）。 1. 四、简答题 1、机电一体化产品与传统机电产品的主要区别有哪些？ 参考答案： （1）机电一体化产品功能的实现是所有功能单元共同作用的结果，而传统机电设备中机械与电子系统相对独立，可以分别工作。 （2）机电一体化产品可以用最简单的机械结构来实现高精度的复杂运动，而传统的机电产品必须用十分复杂的机械才能实现，有的甚至根本无法实现。 （3）机电一体化产品具有“柔性”，而传统的机电产品往往是“刚性”的。也就是说，机电一体化产品可以通过软件的方法来改变工作方式，而传统的机电产品不具备这种功能。（4）具有“智能化”的特征是机电一体化产品与传统的机电产品在功能上的又一本质区别。（5）机电一体化产品更便于实现生产过程自动化，机电一体化产品借助于其通信功能可以与上位计算机传递信息，也可以互相之间通信构成网络。可以方便的组态以改变生产过程，又能各自独立工作。 2、画出机电一体化系统构成要素之间的相互联系框图。 参考答案：
机电一体化试题及答案汇总
目录 机电一体化复习题 (2) 机电一体化复习题参考答案 (6) 机电一体化技术试题 (11) 答案及评分标准 (14) 机电一体化复习题 (18) 一、名词解释 (18) 二、填空题 (19) 三、简答题 (20) 四、选择题。（无答案） (23) 五、应用题 (24) 《机电一体化技术》试卷（一） (27) 《机电一体化技术》试卷(一)答案 (29) 《机电一体化技术》试卷(二) (31) 《机电一体化技术》试卷(二) 答案 (34) 《机电一体化技术》试卷(三) (37) 《机电一体化技术》试卷(三)答案 (39) 《机电一体化技术》试卷(四) (42) 《机电一体化技术》试卷(四) 答案 (44) 《机电一体化技术》试卷(五) (47) 《机电一体化技术》试卷(五) 答案 (48) 机电一体化系统设计试题 (52) 一、填空题（每空1分，共20分） (53) 二、简答题（每题5分，共30分） (53) 三、计算题（共20分）（将本题答案写在答题纸上） (53) 四、综合分析题（共30分） (54) 机电一体化系统设计试题答案 (54) 一、填空题（每空1分，共20分） (54) 二、简答（每题5分，共30分） (55) 三、计算题（共20分） (55) 四、综合分析题（30分） (55)
机电一体化复习题 一、名词解释 1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口 8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA） 二、判断题： 1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。（3） 2 滚珠丝杆不能自锁。（√） 3 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。（3） 4 异步通信是以字符为传输信息单位。（√） 5 同步通信常用于并行通信。（3） 6 无条件I/O方式常用于中断控制中。（3） 7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误 （1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√） （2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√） （3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√） （4）温度误差是影响传动精度的因素（√） 三、单项选择题 1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。 A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比 2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。 A.1