机电一体化复习
机电一体化复习内容
机电一体化复习内容第一篇：机电一体化复习内容第一章绪论1、机电一体化系统的基本功能要素有哪些？功能各是什么？(1)、机械本体其主要功能是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，传输到控制信息处理单元，经过分析处理产生相应的控制信息。
(4)、执行单元根据控制信息和指令完成所要求的动作。
(5)、驱动单元在控制信息作用下，驱动各执行机构完成各种动作和功能。
(6)、控制与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、储存、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，通过输出接口送往执行机构，控制整个系统有目的的运行，并达到预期的性能。
(7)、接口将各要素或子系统连接成一个有机整体。
2、机电一体化的相关技术有哪些？①机械技术②检测传感技术③信息处理技术④自动控制技术⑤伺服驱动技术⑥系统总体技术第二章机械系统设计1、分析各种机械特性对系统性能是如何影响的。
答：摩擦（稳态精度、低速爬行原因）、阻尼（欠阻尼、阻尼比不同时的影响）、间隙（G1—G4）、转动惯量（过大、过小）。
Ⅰ、摩擦特性对性能的影响分析（1）引起动态滞后和稳态误差，如果系统开始处于静止状态，当输入轴以一的角速度转动时,由于静摩擦力矩T的作用,在一定的转角θi范围内, 输出轴将不会运动,θi值即为静摩擦引起的传动死区。
在传动死区内,系统将在一段时间内对输入信号无响应,从而造成误差。
（2）引起低速抖动或爬行—导致系统运行不稳定当输入轴以恒速ω继续运动后,输出轴也以恒速ω运动, 但始终滞后输入轴一个角度θss,（θss为系统的稳态误差）。
Ⅱ阻尼（1）当阻尼比ξ＝0时，系统处于等幅持续振荡状态，因此系统不能无阻尼。
机电一体化_复习资料附答案
一、名词解释机电一体化的目的是什么？其关键技术主要有哪些？主要目的：增加机械系统或产品的附加值和自动化程度其包含的技术：（1）检测传感技术（2）信息处理技术（3）自动控制技术（4）伺服驱动技术（5）精密机械技术（6）系统总体技术机电一体化系统包括哪五个子系统？机电一体化系统由机械系统（机构）信息处理技术（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（如动力机）五个子系统组成。
滚珠丝杠副基本结构由哪几个部分组成？按循环分为哪两种方式？丝杠，螺母，滚珠，反向器四部分组成，.内外两种滚珠丝杠副按支撑方式分为哪四种？单推-单推式，双推-双推式，双推-简支式，双推-自由式谐波齿轮由哪几个部分组成？其基本传动动比计算公式是什么？波发生器，刚性轮，柔性轮组成，间歇传动机构有哪几种？棘轮传动，槽轮传动，蜗形凸轮传动导轨副按截面形状分为哪几种？各自的特点是什么？（1）三角形导轨：磨损自动补偿，精度高，制造检修困难（2）矩形导轨：制造检修容易，承载大，刚度高，安装方便，磨损不能自动补偿（3）燕尾形导轨：高度小，刚度差，摩擦力大，制造检修困难，磨损不能自动补偿（4）圆形导轨：制造方便，精度高，磨损后难调整补偿，承载低三角形导轨副的特点。
导向性和精度保持性高，接触刚度好，工艺性差，对导轨四个表面难以完全接触铸造机座的设计为保证自身的刚度采取的措施有哪些？1合理选择截面形状和尺寸2合理布置筋板和加强筋3合理的开孔和加盖简述直流伺服电动机PWM控制方式的基本原理是什么？P99脉宽调制PWM直流调速系统原理，输入一个直流控制电压V就可得到一定宽度与V成比例的脉冲方波给伺服电枢回路供电，通过改变脉冲宽度来改变电枢回路的平均电压，从而得到不同大小的电压值Va，使直流电机平滑调速。
简述步进电动机的工作原理。
步距角的计算方法。
P105原理：将电脉冲信号转换为机械角位移的执行元件。
α=360°/(zm) z:转子齿数m：运行拍数简述MCS-51单片机引脚分类及封装形式。
机电一体化复习题库(含答案)
机电一体化复习题库（含答案）一 名词解释1 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，以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。
2 伺服控制系统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、速度及动力输出的自动控制系统。
3 闭环控制系统是指具有反馈的控制系统。
4 逆变器是将直流电变成交流电的电路。
5 SPWM 是指脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形。
6 它是把组成微机的CPU 、存储器I/O 接口电路、定时器/计数器等制作在一块集成芯片上构成一个完整的计算机。
7 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。
8 I/O 通道也称为过程通道。
它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
9 串行通信是数据按位进行传送的。
在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。
串行通信又分为全双工方式和半双工方式、同步方式和异步方式。
10 硬件在外设与内存间直接进行数据交换（DMA ）而不通过CPU五、简答题1. 光电式转速传感器是一种角位移传感器，由装在被测轴(或与被测轴相连接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器件和指示缝隙盘组成。
光源发生的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上。
当缝隙圆盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝隙间距与指示缝隙的间距相同，因此圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲，根据测量单位时间内的脉冲数N ，则可测出转速为Zt Nn 60 式中 Z ——圆盘上的缝隙数；n ——转速(r ／min)；t ——测量时间(s)。
2. 可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）和停止（STOP）状态。
不管是在哪种状态，PLC都是反复不断地重复进行，直至PLC停机。
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判断题（）1、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，以获得输出与输入间的偏差信号。
（）2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。
如交流电机、直流电机、力矩电机、步进电机等。
（）3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。
（）4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。
（）5、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，也称其为变流器，它包括电压、电流、频率、波形和相数的变换。
选择题（）1、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过决定转角位移的一种伺服电动机。
A.脉冲的宽度B.脉冲的占空比C.脉冲的相位D.脉冲的数量（）2、对于交流感应电动机，其转差率s的范围为。
A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<0（）3、PWM指的是。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器（）4、PD称为控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分（）5、受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称。
A. 伺服系统B.顺序控制系统C.数控机床D.工业机器人（）6、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（）7、电压跟随器的输出电压输入电压。
A.大于B.大于等于C.等于D.小于（）8、直流测速发电机输出的是与转速。
A.成正比的交流电压B.成正比的直流电压C.成反比的交流电压D.成反比的直流电压（）9、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.位置和方向的数值，则动态性能指标中的调（）10、一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc。
整时间tsA.增大B.不定C.不变D.减小11、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12、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13、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14、某光栅条纹密度是100条/mm，光栅条纹间夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是( )A.100mmB.20mmC.10mmD.0.1mm15、直流测速发电机输出的是与转速 ( )A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压( )16、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和_________等个五部分。
机电一体化复习资料
机电一体化复习资料第一篇：机电一体化复习资料一.概论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，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
其包含的技术：（1）检测传感技术（2）信息处理技术（3）自动控制技术（4）伺服驱动技术（5）精密机械技术（6）系统总体技术2.机电一体化系统由机械系统（机构）信息处理技术（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（如动力机）五个子系统组成。
3.伺服系统：全闭环（通过传感器直接检测目标运动进行反馈控制的系统）、半闭环、开环。
4.广义的接口功能有两种：一是变换调整；另一种是输入/输出。
5.（1）机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、融合法、组合法。
其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特长设计出最佳的机电一体化系统（产品）。
（2）机电一体化系统的设计类型：开发性设计、适应性设计、变异性设计。
复习题：一.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？1.控制器【控制（信息存储、处理、传送）】2.检测传感器【计测（信息收集与交换）】3.执行元件【驱动（操作）】4动力源【提供动力（能量）】5.机构【构造】二.工业三要素指的是什么？P7物质、能量和信息。
三.机电一体化必须具有以下三大目的功能1.变换（加工、处理）功能2.传递（移动、输送）功能3.存储（保持、和蓄、记录）功能。
第二章1.机电一体化系统的机械系统除要求其具有较高的精度外还应具有良好的动态响应特性。
就是说响应要快，稳定性要好。
2.机械系统一般由减速系统、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等各种线性传动部件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件、导向支撑部件、旋转支撑部件、轴系及机架或箱体等组成。
3.传动机构不断适应新的技术要求（1）精密化（2）高速化（3）小型轻量化。
4.根据丝杠和螺母相对运动的组合情况，基本传动形式有四种类型：（1）螺母固定、丝杠转动并移动（2）丝杠转动，螺母移动（应用最多）（3）螺母转动，丝杠移动（4）丝杠固定，螺母转动并移动。
《机电一体化》复习题
复习题1、叙述步进电机的工作原理答：步进电动机又称电脉冲马达，是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机。
由于步进电动机成本较低，易于采用计算机控制，因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中，其中步进电动机的定子上有6个齿，其上分别缠有W A、W B、W C三相绕组，构成三对磁极，转子上则均匀分布着4个齿。
步进电动机采用直流电源供电。
当W A、W B、W C三相绕组轮流通电时，通过电磁力吸引步进电动机转子一步一步地旋转。
步进电机绕组按→U→→→→→…依次轮流通电，步进电动机转子就一步步地按逆时VUWVUW针方向旋转。
反之，如果步进电动机按倒序依次使绕组通电，即：→→→→→…，则步进电动机将按顺时针方向旋转。
U→VUWUVW2、简述计算机控制系统的组成和特点。
答：计算机控制系统是由硬件和软件两大部分组成，其中硬件由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备等组成；软件分为实时软件和开发软件。
特点：1、具有完善的输入/输出通道。
2、具有实时控制功能。
3、可靠性高。
4、具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统。
3、传动链的级数和各级传动比的分配有那些原则？如何选用？答：有三条原则：等效转动惯量最小原则、质量最小原则和输出轴转角误差最小的原则。
在设计齿轮传动装置时，上述三条原则应根据具体工作条件综合考虑。
（1）对于传动精度要求高的降速齿轮传动链，可按输出轴转角误差最小的原则设计。
若为增速传动，则应在开始几级就增速。
（2）对于要求运转平稳、启停频繁和动态性能好的降速传动链，可按等效转动惯量最小原则和输出轴转角误差最小的原则设计。
（3）对于要求质量尽可能小的降速传动链，可按质量最小原则设计。
4、试分析右图所示的传感器的工作原理。
答：有F=ma知，当负载做加速度运动时产生惯性力，惯性力对悬臂梁产生压力使其变形，而应变片能贴在悬臂梁能感受到应变，这样应变片的阻值因为发生应变而改变，用桥式电路可测出阻值的变化，从而知道加速度的变化5、为什么要消除齿轮副间隙？常用哪些方法消除齿轮副间隙？答：在传动系统中，考虑到惯量、转矩或者是脉冲当量的要求，有时候要在电动机到丝杠之间加入齿轮传动副，而齿轮传动副若存在间隙，会使进给运动反向滞后于指令信号，造成运动死区，从而影响传动的精度及传动系统的稳定性。
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1、机电一体化：在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术、并将机械装置与电子设备以以及软件等有机结合而成的系统的总称。
2、机电一体化FI的捉高机械系统的附加价值（多功能，高效率，高可靠忡，省材料省能源）附加价值是机电一体化系统的综合评价指标。
3、机电一体化发展条件：短期或中期普遍需要，具有JuL著的经济效益，具备或经过短期努力能具备必须的物质技术基础。
4、五个子系统：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。
5、从自发状况想自为方向发展。
6、接U的分类：1）变换、调整：零接口、无源接口、冇源接U、智能接U。
2）输入、输出：机械接口、物理接U、信息接口、环境接U。
7、1）机电互补法：利用通用或专川电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件或功能子系统。
2）结合法：各组成要素冇机结合为一体构成专用或通用的功能部件。
3）组合法：用结合法制成的功能部件、功能模块，像积木那样组合成各种机电一体化产品。
8、机电一体化系统的功能：变换、传递、存储。
工业三大要素：物质、能虽、信息。
9、接U的性能决定丫机电一体化系统的性能。
10、机械部分具备要求：低摩擦、无间隙、低惯景、高刚度、高的消振频率、适当的阻尼比、高的定位精度。
措施：低摩擦、短传动链、最侏传动比、反叫死区小、高刚性。
11、传动机构的作用：传递转矩与转速。
使执行元件与负载之间在转矩与转速得到最佳匹配。
传动机构的要求：精密化、高速化、小型轻景化；转动间隙小，精度高，体积小，重景轻，运动平稳，传动转矩大。
12＞滑动丝杠：结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁；摩擦阻力距大，传动效率低。
13、滚动丝杠：摩擦阻力距小，传动效率高，轴昀刚度高，运动平稳，传动精度高，不易磨损，使川寿命长；结构父杂，制造成木高，不能自锁，具行运动吋逆性，便于消除轴向间隙。
14、滚珠丝杠副按螺纹滚道截囬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：滚珠循环过程屮始终与丝杠表血仅持接触，滚珠循环M路短，流畅性好，效率高，螺母的径向尺寸较小，但反向器加工困难，装配调整也不方便。
机电一体化重点复习版
一、机电一体化基本概念：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，相互结合的过程中，逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。
机电一体化技术的定义：机械工程和电子工程相结合的技术，以及应用这些技术的机械电子装置。
二、（1）机电一体化的基本组成要素：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。
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。
（2）四个发展方向：高性能，智能化，系统化以及轻量，微型化方向发展三、（2）转动惯量随级数的增加而减少四、等效力矩的计算：P35 式2-21 （2）加速力矩计算公司：2-11五、滚珠丝杠预紧的目的是消除间隙，增大刚度。
六、不同微动机构的频率响应特性不同，最高的是磁伸缩材料。
七、存储器的种类与接口：对存储容量较小的系统，采用双极性RAM，需要调试和经常修改的程序，采用EOROM(紫外线擦除)或EEPPROM(电擦除)/接口电路设计时注意的问题1、电源分布2、时钟线路的具体布置3、MOS器件的使用。
八、光电耦合的工作原理及作用：分类：三极管型、单向可控硅型、双向可控硅型。
原理是相同的，即都是通过电-光-电这种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完成隔离功能的。
典型的光电耦合隔离电路有数字传递与数字量反向传递两种。
作用：利用光耦隔离器的开关特性（可传送数字信号而隔离电磁干扰，简称对数字信号进行隔离，用来传递信号而有效地隔离电磁场的电干扰。
满足计算机控制系统需要九、常见功率输出驱动器件特点及应用场合。
（1）三极管驱动电路:低压情况下的小电流开关量，十几几十用普通，几百的克林顿（2）继电器驱动电路外界交流或直流的高电压、大电流设备（3）晶闸管驱动电路交直流电机调速系统、调功系统、随动系统中（4）固态继电器驱动电路计算机控制系统中十ADC0809转换芯片与单片机的连接方法，完成一次转换需要100us;放大电路以及分辨率的计算公式；（P82-85）。
机电一体化复习题
第一章绪论1.机电一体化的2个狭义概念、1个广义概念狭义：（1）机电一体化是利用计算机的信息处理功能对机械进行各种控制的技术。
（2）机电一体化是利用电子、信息（包括传感器、控制、计算机等）技术使机械柔性化和智能化的技术。
广义上可以简要概括为“机械工程与电子工程相结合的技术，以及应用这些技术的机械电子装路”。
2.机电一体化系统的基本组成与控制方式（1）机电一体化系统的基本组成①机械部分（机构要素）：像机器人的机械手那样实现目标动作。
②执行装路（能量转换要素）：将信息转换为力和能量，驱动机械部分运动。
③传感器（检测要素）：对机械运动结果进行测量、监控和反馈。
④控制装路（控制要素）：对控制信息和反馈信息进行处理，向执行装路发出动作指令。
（下面的图要求会画）控制器IT ----------- L |11，显示務I1—II卫幫机：—o 一!巾‘一执行養置I—「持动机构］一0—》------------------------- 传感毒＜--------------------------图2.2机电一怵化系统的组成（2）控制方式:开环：系统中无位路反馈，也没有位路检测元件。
②闭环：电动机带有速度反馈装路，被控对象装有位移测量元件。
③半闭环：这类系统的位路检测元件不是直接安装在进给系统的最终运动部件上，而是经过中间机械传动部件的位路转换，称为间接测量。
3.对比分析机械调速器与电子调速器(1)机械式调速器利用了著名的离心力原理，完全由机械零件构成，必须在准确得知各零件的重量和摩擦系数的基础上，通过选择和调整重锤及弹簧来进行精确控制。
优点：简单易制，调整及维护比较方便；但是灵敏度和调节特性较差。
且柔性差；(2)电子调速器：与机械调速器相比，电子调速器调速精度高，灵敏度也高，易实现自动化等优点，只要改变设定值和电路或者改变软件就可以选择采用P、I、D PI、PID，甚至更高级的控制，对于实现最佳控制具有很好的柔性。
机电一体化复习题含答案
一、名词解释1、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,实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术;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;3、传感器：传感器适机电一体化系统中不可缺少的组成部分,能把各种不同的非电量转换成电量,对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测,将其变成系统可识别的电信号,传递给控制单元;4、伺服电动机：伺服电动机又称控制电机,其起动停止、转速或转角随输入电压信号的大小及相位的改变而改变;输入的电压信号又称控制信号或控制电压,改变控制信号可以改变电动机的转速及转向,驱动工作机构完成所要求的各种动作;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;6、人机接口：人机接口HMI是操作者与机电系统主要是控制微机之间进行信息交换的接口,主要完成输入和输出两方面的工作;7、PLC：可编程控制器Programmable Logical Controller简称PLC.是一种在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置,广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中;8、变频器：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素以及过流/过压/过载保护等功能;9、通信协议：通信协议是指通信双方就如何交换信息所建立的一些规定和过程,包括逻辑电平的定义、应用何种物理传输介质、数据帧的格式、通信站地址的确定、数据传输方式等;10、MPS系统：模块化生产加工系统Modular Production System简称MPS系统,它是德国FESTO 公司结合现代工业的特点研制开发的模拟自动化生产过程,集机械、电子、传感器、气动、通信为一体的高度集成的机电一体化装置;二、填空题1、电感式传感器是一种把微小位移变化量转变成电感变化量的位移传感器;2、光电编码器根据结构可分为增量式和绝对式;3、热电阻温度传感器的工作原理是基于金属的热电阻效应;4、热电偶温度传感器的工作原理是基于物体的热电效应;5、对伺服系统的技术要求是系统精度、稳定性、响应特性、工作频率;6、液压系统一般包括动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分;7、典型的气动驱动系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件组成;8、机电控制系统的机械装置主要包括传动机构、导向机构和执行器三个部分;9、机电一体化的机械系统设计主要包括两个环节：静态设计、动态设计;10、欠电流继电器利用其常开触点串接在被控线路中起欠流保护;11、过电流继电器利用其常闭触点串接在被控线路中起过流保护;12、接口的基本功能主要有数据格式转换、放大、通信联络;13、伺服系统的基本组成包括控制器、执行环节、检测装置、比较环节;14、工作接地分为一点接地、多点接地;15、机电一体化产品按用途可以划分为办公机电一体化产品、产业机电一体化产品和民用机电一体化产品;16、典型的可编程控制器由编程器、微处理器、存储器、电源和输入／输出接口等部分构成;17、S7-200 PLC的控制程序通常由用户程序、数据块和参数组成;18、PLC根据数据传输方式分为并行和串行通信通信方式;19、PLC的串行通信接口有RS232C、RS485、RS422;20、S7-200的通信协议为PPI协议;21、交-直-交变频器的内部电路主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路和控制电路组成;22、机电一体化系统常用的能源有电力源、液压源和气压源;三、简答题1. 机电一体化系统的基本构成要素有哪些答：一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素：机械本体、动力源、传感装置、驱动执行机构、控制器等,各要素和环节之间通过接口相联系;2. 测试传感部分的作用答：测试传感部分的作用：对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息;3. 传感器是如何分类的答：传感器的分类方法有如下几种：按用途、工作原理、变换原理、输出信号性质分类;4. 简述步进电动机驱动电路的组成;答：步进电动机的驱动电路由脉冲信号发生器、分频器、脉冲分配器和脉冲放大器组成;5. 简述直流伺服电机两种控制方式的特点;答：直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制,即在定子磁场不变的情况下,通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制,即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度,从而控制电动机的转速和输出转矩;采用电枢电压控制方式时,由于定子磁场保持不变,其电枢电流可以达到额定值,相应的输出转矩也可以达到额定值,因而这种方式又被称为恒转矩调速方式;而采用励磁磁场控制方式时,由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和,因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速;由于电枢电流不允许超过额定值,因而随着磁场的减弱,电动机转速增加,但输出转矩下降,输出功率保持不变,所以这种方式又被称为恒功率调速方式;6. 为什么说接触器自锁线路具有欠压和失压的保护作用当失压和欠压时,接触器线圈的电磁吸引力消失或不足,接触器触点释放,断开控制线路,从而使电动机主电路断开;7. 简述PLC系统与继电器接触器控制系统的区别;答：1控制方式：继电器控制系统的控制是采用硬件接线实现的,是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制;PLC控制系统采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,称软接线;2工作方式：继电器控制系统采用并行的工作方式,PLC控制系统采用串行工作方式;3控制速度：继电器控制系统控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象;PLC控制系统是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动;4定时与计数控制：继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大,调整时间困难;继电器控制系统不具备计数功能;PLC控制系统用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响;另外PLC系统具备计数功能;5可靠性和维护性：继电器控制系统可靠性较差,线路复杂,维护工作量大,PLC控制系统可靠性较高,外部线路简单,维护工作量小;8. PLC交流开关量输入模块和直流开关量输入模块分别适用什么场合答：由于交流输入模块电路中增加了限流、滤波和整流三个环节,因此,输入信号的延迟时间要比直流输入电路的要长,但由于其输入端是高电压,因此输入信号的可靠性要比直流输入电路要高;一般来说,交流输入方式用于有油雾、粉尘等恶劣环境,对系统响应要求不高的场合,而直流输入模块用于环境较好,电磁干扰轻,对系统响应要求较高的场合;9. PLC开关量输出模块有哪几种类型各能驱动何种负载答：PLC的输出模块有三种：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出;继电器输出型既可用于交流输出,也用于直流输出;晶体管输出型用于直流输出;双向晶闸管输出型用于控制外部交流负载10. PWM脉宽调速原理;答：PWM是英文Pulse Width Modulation脉冲宽度调制缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式;11. 控制系统接地的目的;答：将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点大地实现低阻抗的连接,称之谓接地;接地的目的有两个：一是为了安全,例如把电子设备的机壳、机座等与大地相接,当设备中存在漏电时,不致影响人身安全,称为安全接地；二是为了给系统提供一个基准电位,例如脉冲数字电路的零电位点等,或为了抑制干扰,如屏蔽接地等;称为工作接地;工作接地包括一点接地和多点接地两种方式;12. 机电一体化系统设计的指标主要包括哪些方面答：主要包括系统功能、性能指标、使用条件、经济效益;13．为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度答：机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度;14．机电一体化相关技术有哪些答：机电一体化相关技术有：机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术;15．简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容;答：详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计；程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计;16．简述A／D、D／A接口的功能;答：A／D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量;D／A接口是将二进制数字量转换成电压信号;17. 机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求答：机电一体化系统对机械传动系统的要求有：精度；稳定性；快速响应性；还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性;18. S7-200 PLC有哪些硬件资源,如何对他们寻址答：S7-200 PLC的硬件资源包括输入输出映像寄存器区I/Q、标志位存储器区M、特殊标志位存储器区SM、定时器存储器区T、计数器存储器区C、顺序控制标志位区S、变量存储器区V、局部存储器区L、累加器AC/高速计数器HC、模拟量输入输出寄存器AI/AQ等,S7-200 PLC的寻址方式有立即数寻址、直接寻址和间接寻址三大类;四、选择题;1.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2.直流测速发电机输出的是与转速A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C.成正比的直流电压D.成反比的直流电压3.某4极交流感应电动机,电源频率为50Hz,当转差率为时,其转速为r/min r/minr/min r/min4.计算步进电动机转速的公式为A. C. D. 180°-5.图示利用继电器触点实现的逻辑函数为A.A+· +B · + ·BC.A+B · +·B+· 6. Mechatronics 是两个不同学科领域名称的组合,这两个不同的学科是A ．机械学与信息技术B ．机械学与电子学C ．机械学与自动化技术D ．机械学与计算机7. 计算机集成制造系统包括A ．CAD 、CAPP 、CAMB ．FMSC ．计算机辅助生产管理D ．A 、B 和C8. 直流伺服电动机的控制电压与输出转速之间的函数关系式称为其A ．转速特性B ．调节特性C ．工作特性D ．机械特性9. 步进电机在转子齿数不变的条件下,若拍数变成原来的2倍,则步距角为原来的A ．倍B ．2倍C ．倍D ．不变10. 感应同步器可用于检测A ．位置B ．加速度C ．速度D ．位移11. “机电一体化”在国外被称为A ．MachineB ．ElectronicsC ．MechatronicsD ．A 和B12. 机电一体化产品的动力与驱动部分的主要功能是A ．提供动力B ．传递运动C ．传递动力D ．A 、B 和C13. 在交流伺服电机中,控制绕组与励磁绕组在空间相差的电角度是A ．60°B ．45°C ．0°D ． 90°14. 光栅式位移传感器的栅距W 、莫尔条纹的间距B 和倾斜角θ之间的关系为A ．θWB ≈ B ．θW B >C ．θW B <D ．θWB 5.1≈ 15. 差分变压器传感器属于A ．涡流式B ．自感型C ．互感型D ．可变磁阻式16. 在自动控制系统中,伺服电机通常用于控制系统的A ．开环控制B ．C 和D C ．全闭环控制 D ．半闭环控制五、应用题1.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;答：1梯形图：2助记符指令程序：STR X1OR Y1AND NOT X2OUT Y1STR X3OR Y2AND NOT X4AND Y1OUT Y22、下图为小车送料过程示意图;现采用可编程控制器控制,写出小车PLC 控制的梯形图;小车的送料过程为：当小车处于左限位开关ST1处时,按下启动按钮,小车向右运行；碰到右限位开关ST2后,小车开始装料,装料时间为15秒；然后小车向左运行,碰到左限位开关ST1后,小车开始卸料,卸料时间为10秒；至此完成一次动作;任何时候压下停止按钮,小车将停止动作;根据上述描述写出用PLC控制的梯形图;按下启动按钮后, L2、L4、L6、L8亮,1秒后灭；接着L3、L5、L7、L9亮,1秒后灭；再接着L2、L4、L6、L8亮,1秒后灭,如此循环下去;根据上述描述写出用PLC控制的梯形图;输入/输出点的分配。
机电一体化复习
机电一体化：机械电子技术的深度结合，综合应用机械技术、自动控制技术、传感技术、电力电子技术等。
构成：机械系统、传感器、执行元件、传感变送电路、驱动电路、接口电路与控制计算机组成。
关键技术：1.机械精密传动技术2.计算机信息处理技术3.传感检测技术4.自动控制技术5.伺服驱动技术6.系统总体技术要求：1.高精度2.快速响应特性3.高稳定性齿轮传动传动比分配原则：1.等效传动惯量最小原则 2.总质量最小原则 3.输出轴上转角误差最小原则消除间隙的方法：1.直齿圆柱齿轮传动：1）偏心轴套调整法2）轴向垫片调整法3）双薄片齿轮错齿调整法2.斜齿轮传动：1）垫片调整法2）轴向压弹簧调整法3.锥齿轮传动：1）轴向压弹簧调整法2）周向弹簧调整法4.齿轮齿条传动：负载小，双片薄齿轮错齿调整法；负载大，双齿轮调整法。
调整预紧方法来控制其轴向间隙的方法：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.单螺母变位导程自预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式滚珠丝杠副计算：P25 2-27 2-32 2-34支承：1.回转运动支承2.直线运动支承3.框架类支承动压轴承形成压力油膜的三个条件：1.轴颈与轴瓦之间要有楔形空间，且进油处比出油处间隙大2.主轴有一定转速，即轴颈与轴瓦之间有一定相对速度，油液带入间隙，以形成压力油楔3.润滑油有一定黏度。
导轨副应满足的基本要求：1.导向精度2.刚度与承载能力3.精度保持性4.低速运动平稳性5.对温升的敏感性和结构工艺性卸荷导轨副：1.机械卸荷导轨2.液压卸荷导轨3.气压卸荷导轨框架类支承构件基本要求：1.足够的静刚度2.良好的动态特性（抗振性）3.热变形小4.稳定性好机械执行机构功能：夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、施力、完成工艺性复杂动作分类：执行轴、连杆、凸轮、间歇运动、差动、增力、行程增大要求：1.实现预期精度的运动和动作2.足够的刚度、强度和使用寿命3.各执行机构间动作要配合协调4.结构合理、安全可靠、造型美观直线位移测量传感器：电感传感器、电容传感器、感应同步器、光栅传感器等角位移传感器：电容传感器、光电编码盘等电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质型增量式光电编码器是将机械位移量转化为脉冲或数字量；绝对式光电编码器是读取编码盘上的二进制编码信息来表示绝对位置信息的。
机电一体化复习题百度文库
机电一体化复习题百度文库机电一体化复习题百度文库机电一体化是指机械与电气控制的结合，是现代工业制造中的一种重要技术。
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本文将介绍一些常见的机电一体化复习题，并探讨如何有效利用百度文库进行学习。
一、机电一体化基础知识复习题1. 什么是机电一体化？2. 机电一体化的优势有哪些？3. 机电一体化系统的组成部分有哪些？4. 什么是传感器？它在机电一体化系统中的作用是什么？5. 什么是PLC？它在机电一体化系统中的作用是什么？6. 什么是伺服电机？它在机电一体化系统中的作用是什么？二、机电一体化控制系统复习题1. 什么是闭环控制系统？它与开环控制系统有何区别？2. 什么是PID控制器？它的工作原理是什么？3. 什么是模糊控制？它与传统控制方法有何不同？4. 什么是PLC控制系统？它在机电一体化中的应用有哪些？5. 什么是HMI？它在机电一体化控制系统中的作用是什么？6. 什么是机器视觉系统？它在机电一体化控制系统中的应用有哪些？三、机电一体化应用案例分析1. 请列举几个机电一体化在工业制造中的应用案例。
2. 请描述一个机电一体化应用案例的工作原理和实现过程。
3. 机电一体化在智能家居领域的应用有哪些？请举例说明。
4. 机电一体化在医疗设备中的应用有哪些？请举例说明。
5. 机电一体化在交通运输领域的应用有哪些？请举例说明。
四、如何有效利用百度文库进行机电一体化学习1. 使用关键词进行搜索，如“机电一体化复习题”、“机电一体化案例分析”等。
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机电一体化复习资料(修改)
综合练习（一）一、名词解释（每小题4分，共20分）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的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最佳化而建立起来的一门新的科学技术。
2•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。
3•伺服控制系统：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、速度及动力输出的自动控制系统。
4.可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
二、填空题（每小题1分，共20分）2•伺服系统中，通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比，以提高伺服系统的响应速_______ 度。
3•机身结构设计中，肋板的布置形式可分为纵向肋板、横向肋板和斜置肋板三种。
4.某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角0 =0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_20mm_。
5.柔性制造系统可分为四个系统，分别为加工系统、物料系统、能量系统和信息系统。
6.从电路上隔离干扰的三种常用方法是：光电隔离，变压器隔离，继电器隔离。
7 .工作接地分为_一点接地、多点接地。
&某4极交流感应电机，电源频率为50Hz,转速为1470r/min，则转差率为__0.02_。
三、选择题（每小题2分，共20分）1.STD总线是一个通用工业控制的多少位微型机总线？（ B ）A. 4 位B. 8 位C. 16位D. 32位2.加速度传感器的基本力学模型是（A ）A.阻尼一质量系统B.弹簧一质量系统C.弹簧一阻尼系统D.忙熊系誑3.齿轮传动的总等效惯量与传动级数（C ）A.有关B.无关C.在一定级数内有关D.圧一细数内无关4.A/D转换接口属于（B ）。
A.人机接口B佥测通道C.控制通道D系统间通道5.伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（ D ）等个五部分。
A换向结构B转换电路C存储电路D检测环节6.受控变量是机械运动的一种反馈控制系统称（B ）A.顺序控制系统B.伺服系统C数控机床D工业机器人7.滚珠丝杠螺母副结构类型有两类：外循环插管式和（B ）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&直流测速发电机输出的是与转速（C ）A.成正比的交流电压B.成反比的交流电压C成正比的直流电压 D.成反比的直流电压9 .具有某种智能功能的工业机器人属于（B ）。
机电一体化复习资料
名词解释1.三相六拍通电方式：如果步进电动机通电循环的各拍替出现单、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→…2.伺服电动机：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，以电子换向取代了传统的直流电动机的电刷换向的电动机3.伺服控制技术：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、速度及动力输出的自动控制系统。
4.变频调速：采用改变电机通电频率的方式来改变电机的转速的调速方式5.响应特性：指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系统的工作效率。
6.中断：为了提高CPU的效率和使系统具有良好的实时性，采用中断方式CPU就不必花费大量时间去查询各外围设备的状态了。
而是当外围设备需要请求服务时，向CPU发出中断请求，CPU响应外围设备中断，停止执行当前程序，转去执行一个外围设备服务的程序，中断处理完毕，CPU又返回来执行原来的程序。
7.动态误差:动态误差在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。
1.机电一体化技术是以（电子）技术为核心，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
2.以下除了（继电器控制系统），均是由硬件和软件组成。
3.机电一体化技术是以（机械）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
4.在机电一体化系统中，机械传动要满足伺服控制的基本要求足( 精度、稳定性、快速响应性)。
5.在机械传动系统中，用于加速惯性负载的驱动力矩为( 电机力矩与折算负载力矩之差)。
6.在下列电机中，( 交流同步伺服电机)既可通过闭环实现速度或位置控制，又可作步进方式运行，且电机转速不受负载影响，稳定性高。
7.在开环控制系统中,常用（步进电动机）做驱动元件。
8.导程L0=8mm的丝杠驱动总质量为60kg的工作台与工件，则工作台与工件折算到丝杠上的等效转动惯量为（97 ）kg•mm2。
机电一体化技术考试复习资料
1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么？a、机械本体：用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。
b、动力系统：为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
c、传感与监测系统：将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量，同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
d、信息处理及控制系统：接收传感器与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制的功能。
e、执行装置：在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素：物质、能量、信息。
1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比，具有较高的功能水平和和附加值，它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。
1-7、机电一体化的主要支撑技术：传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。
1-8、机电一体化的发展趋势：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。
2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求：传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点：a、螺母固定、丝杆转动并移动；b、丝杆转动、螺母移动；c、螺母转动、丝杆移动；d、丝杆固定、螺母转动并移动；e、差动传动。
2-3、滚珠丝杆副的组成及特点：由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成；具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
机电一体化工程师复习资料
复习资料一、名词解释1.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。
2.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。
3.系统设计：用系统思维综合运用各有关学科的知识、技术和经验，在系统分析的基础上，通过总体研究和详细设计，实现满足设计目标的产品研发过程。
4.静态设计：是指依据系统的功能要求，通过研究制定出机械系统的初步设计方案。
5.动态设计：是指研究系统在频率域的特性，借助静态设计的系统结构，通过建立系统各组成环节的数学模型，推导出系统整体的传递函数，并利用自动控制理论的方法求得该系统的频率特性。
6.压力导轨：是指两个相对运动的导轨面间通过压力油或压缩空气，使运动件浮起，以保证两个导轨间处于液体或气体摩擦状态。
7.I/O接口：它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
8.D/A转换器：是将数字量转换成模拟量的装置。
9.A/D转换：是指通过一定的电路将模拟量转变为数字量的过程。
10.伺服控制系统：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、速度及动力输出的自动控制系统。
11.伺服系统精度：指输出量复现输入信号要求的精确程度。
12.伺服系统工作频率：是指系统允许输入信号的频率范围。
13.步进电动机：是通过脉冲数量决定转角位移的一种伺服电动机。
变流器。
DC/AC逆变器：把固定的直流电变成固定或可调的交流电的14.15.PWM：通过调节脉冲的宽度改变负载电压平均值的脉宽调制斩波器。
16.异步调制：载波信号和调制信号不保持同步关系的调制方式称为异步调制。
17.干扰：是指对系统的正常工作产生不良影响的内或外部因素。
18.隔离：把干扰源与接收系统隔离开来，使有用信号正常传输，而干扰耦合通道被切断，已达到抑制干扰的目的。
机电一体化复习题附答案分析
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。
〔×〕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。
〔×〕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。
〔×〕6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
〔×〕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<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是〔C〕。
4. PD称为〔 B 〕控制算法。
5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用〔 A 〕方法实现。
四、填空题1. 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。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。
3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
4. 一般来说，伺服系统的执行元件主要分为电磁式液压式气压式和其它等四大类型。
5. 在SPWM变频调速系统中，通常载波是等腰三角波，而调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速：a)基频〔额定频率〕以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式。
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。
机电一体化复习
机电一体化本质：机电一体化最本质的特征还是一个机械系统，它是充分运用计算机的信息处理和控制功能，可控驱动元件特性的现代化机械系统，实现了机械系统的智能化、自动化。
意义：可以用来设计新型的机电一体化产品，改造旧的机电产品，使机电产品的面貌大大改观，达到功能增强、精度提高、结构简化(体积减少、重量减轻)、可靠性提高、改善操作、提高柔性、性能价格比大大改善的目的。
分类：1生产过程的机电一体化:1）离散制造过程的机电一体化2）连续生产过程的机电一体化。
2机电产品的机电一体化（根据结构和电子技术与计算机技术在系统中的作用）：（1）原机械产品增加电子技术和计算机控制技术;（2）用集成电路或计算机及其软件代替原机械的部分结构;（3）利用机电一体化原理设计的全新的机电一体化产品（创新）构成：1机械系统（机构）——包括机身、框架、机械连接等在内的产品支持结构，属于基础部分，实现产品的构造功能2电子信息处理系统（计算机）——根据产品的功能和性能要求以及传感器的反馈信息，进行处理、运算和决策，对产品运行施以相应的控制，实现控制功能3动力系统（动力源）——向系统提供能量，并将输入的能量转换成需要的形式，实现动力功能。
4传感检测系统（传感器）——用于对产品运行时的内部状态和外部环境进行检测，提供运行控制所需的各种信息，实现计测功能5执行元件系统（驱动器）——在控制信息作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。
对应关系：各级传动比的最佳分配原则：a.等效转动惯量小的原则——按折算转动惯量小的原则确定级数和各级传动比时，由高速级到低速级，各级传动比应逐级递增；而且级数越多，总折算惯量越小b.输出轴转角误差最小的原则——从高速到低速级，各级传动比应逐级递增，尤其最末两级的传动比应取大一些，并尽量提高最末一级齿轮副的加工精度。
同时应尽量减少级数，从而减少零件数量和误差来源c.体积重量最小的原则——对于大功率传动系统，按“先大后小”的原则处理，从高速级到低速级各级传动比应递减；对于小功率传动系统，因为受力不大，假若各级小齿轮的模数、齿数、齿宽相等，各级传动比应该相等齿轮传动间隙的调整方法 （简图）：(1)刚性消隙法1）偏心套（轴）调整法2）轴向垫片调整法3）垫片错齿调整法(2)柔性消隙法1）双片薄齿轮错齿调整法：a 周向弹簧式 b 可调拉簧式(3)斜齿轮轴向压簧调整法谐波齿轮传动的传动比：当刚轮固定时,ng=0波形发生器与柔轮的传动比为： （负号表示柔轮与发生器的旋转方向相反）当柔轮固定时，nr=0,波形发生器与柔轮的传动比为： （结果为正值说明刚轮与发生器的旋转方向相同）滚珠丝杆：支承简图：)/(/r g r r H Hr z z z n n i --==)z z /(z n /n i r g g g H Hg -==分类：1内循环2外循环：1）螺旋槽式2）插管式3）端盖式导轨承载计算：1）立式导轨：02412~l l W P P ⨯=03412~l l W P P T T ⨯=2）侧卧式导轨：13412~l l W P P ⨯=024124l l W W P P T T ⨯+==023224l l W W P P T T ⨯-==3）卧式导轨：13021224l l W l l W W P ⨯-⨯+=13022224l l W l l W W P ⨯-⨯-=13023224l l W l l W W P ⨯+⨯-= 13024224l l W l l W W P ⨯+⨯+=交叉滚子轴承的特点：具有结构紧凑、负荷能力大、摩擦力矩小的特点除了承受双方向的轴向力，交叉滾子轴承还可以承受径向力及倾覆力矩。
机电一体化复习
启动：极限启动频率 1. 要求运行的速度小于系统的极限启动频率，系统可直接启动； 2. 通常要求的运行速度远大于极限启动频率，若直接启动可能会丢
步或无法启动 制动： 到达终点时突然停发脉冲串，系统会因惯性原因冲过终点
在点位控制过程中，运行速度都需要有一个 加速 恒速 减速 低恒速 停止的过程
Switch control signals are simply digital signals
Use an H-bridge chip or build out of transistors
L293 H-bridge chip
步进电机及其驱动装置 步进电机结构： 定子
转子
三相反应式步进电机结构
三、数字信号的预处理
(1).中值滤波 中值滤波方法对缓慢变化的信号中由于偶然因
素引起的脉冲干扰具有良好的滤除效果。其原理
是，对信号连续进行n次采样，然后对采样值排
序，并取序列中位值作为采样有效值。程序算法
就是通用的排序算法。采样次数n一般取为大于3
的奇数。 (2).算术平均滤波 算术平均滤波方法的原理是，对信号连续进行
继电器输出电路 继电器输出型PLC的负载电源可以根据需要选用直流或 交流。继电器触点电气寿命一般为10~30万次
PLC-输出接口
晶体管输出电路 晶体管为无触点开关，所以晶体管输出单元使用寿命长， 响应速度快。
DC Motor Specs
Driving a DC Motor
Switches and relays Transistors Linear push-pull stage with op amp Ideally: H-bridge and PWM
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机电一体化复习
1.什么是机电一体化？机电一体化系统设计的考虑方法及类型有哪些？机电一体化系统现代设计方法有哪些？
答：（1）机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
（2）考虑方法：①机电互补法；②结合（融合）法；③组合法。
（3）类型：①开发性设计；②适应性设计；③变异性设计。
（4）现代设计方法：①计算机辅助设计与并行设计；②虚拟产品设计；③快速响应设计；④绿色设计；⑤反求设计；⑥网络上合作设计。
2.丝杠螺母机构分为哪几种？各自的优缺点有哪些？丝杠螺母机构的基本传动形式有哪几种？
答：（1）丝杠螺母机构分为滑动摩擦机构和滚动摩擦机构两种。
（2）①滑动丝杠螺母机构：优点是机构简单、加工方便、制造成本低、具有自锁功能等，缺点是摩擦阻力矩大、传动效率低（30％——40％）。
②滚动丝杠螺母机构：优点是摩擦阻力矩小、传动效率高（92％——98％）。
缺点是结构复杂、制造成本高等。
（3）基本传动形式：①螺母固定、丝杆传动并移动；②丝杆传动、螺母移动；③螺母传动、丝杆移动；④丝杆固定、螺母传动并移动。
3.滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的方法有哪些？
答：双螺母螺纹预紧调整式、双螺母齿差预紧调整式、双螺母垫片预紧调整式、弹簧式自动预紧调整式、单螺母变位导程自顶紧式和单螺母滚珠过盈预紧式。
4.齿轮传动比分配采用哪些原则？
答：重量最轻原则、输出轴转角误差最小原则和等效转动惯量最小原则。
5.齿轮的啮合间隙会造成什么影响？
答：齿轮的啮合间隙会造成传动死区，若该死区是在闭环系统中，则可能造成系统不稳定，常会使系统产生以1~5倍的间隙而进行的低频振荡。
6.齿轮传动间隙的调整方法有哪些？
答：圆柱齿轮传动、轴向垫片调整法、双片薄齿轮错齿调整法。
7.常见导轨的截面形状有哪些？各自有什么特点？
答：常见导轨的截面形状有三角形（分对称和不对称）、矩形、燕尾形和圆形四种，每种又分为凸形和凹形两类。
（1）三角形导轨：该导轨在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿，不会产生间隙，故导向精度较高。
矩形导轨：结构简单，制造，检验和修理方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度高。
圆形导轨：制造方便，外圆采用磨削，内孔经过绗磨，可达到精密配合，但磨损后很难调整和补偿间隙。
双三角形导轨：导向性和精度保持性都高，接触刚度好。
但工艺性差，故应用于精度要求较高的机床设备。
（2）矩形导轨：特点是结构简单，制造、检验和维修方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度高。
（3）燕尾形导轨：磨损后不能自动补偿间隙，需要设置调整间隙装置。
（4）圆形导轨：制造方便，外圆采用磨削，内孔经过型磨，可达到精密配合，但磨损后很难调整和补偿间隙。
8.导轨副的组合形式有哪些？有什么特点？
答：双三角形导轨、矩形和矩形组合、三角形和矩形组合、三角形和平面导轨组合、燕尾
形导轨及其组合。
（1）双三角形导轨：导向性和精度保持性高，接触刚度好，但工艺性差、很难保证四个面同时接触；
（2）矩形和矩形组合：制造和调整简单，接触刚度低；
（3）三角形和矩形组合：导向性好，制造方便，刚性好，并避免了由于热变形所引起的配合变化，但磨损不均匀，对位置精度有影响；
（4）三角形和平面导轨组合：导向性好，制造方便，刚性好，并避免了由于热变形所引起的配合变化，但由于没有闭合导轨装置，只能用于受力向下的场合；
（5）燕尾形导轨及其组合：制造和调试方便，能承受较大力矩。
9.导轨副间隙的调整方法有哪些？
答：有压板和镶条两种方法，对燕尾形导轨可采用镶条（垫片）方法同时调整水平和垂直两个方向的间隙，对矩形导轨可采用修刮压板、修刮调整垫片的厚度或调整螺钉的方法进行间隙的调整，三角形导轨的上滑动面能自动补偿，下滑动面与矩形的调整方法相同，圆形导轨的间隙不能调整。
10.什么是PWM？
答：脉冲宽度调制简称PWM，是按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。