河南工业大学机电一体化复习材料

第一部分复习要求

课程的有关内容主要按“了解、掌握和熟练掌握”三个层次要求，具体要求如下：第一章绪论

第一节机电一体化的产生和发展

1．掌握机电一体化的基本概念和涵义

2．掌握机电一体化的发展趋势

第二节机电一体化的相关技术

1．掌握机电一体化的相关技术及其内容

第三节典型机电一体化系统

1．掌握机电一体化系统的基本功能要素

2．掌握有关控制系统的分类及其概念

3．了解机电一体化产品和系统的分类

第四节机电一体化系统设计简介

1．掌握拟定机电一体化系统设计方案的常用方法及其适用场合

2．掌握机电一体化系统（产品）设计的类型

3．掌握机电一体化系统设计的概念、基本原则

4．掌握系统设计的过程，现代设计方法的步骤

5．了解机电一体化系统（产品）开发的工程路线

第二章机械传动与支承技术

第一节机械传动系统数学模型的建立

1．掌握数控机床进给传动系统建模的步骤、方法

第二节机械结构因素对伺服系统性能的影响

1．掌握阻尼、摩擦、结构弹性变形、惯量及间隙对伺服系统性能的影响

第三节机械传动

1．掌握机电一体化系统对机械传动的要求

2．掌握总传动比的确定

3．掌握传动链的级数和各级传动比的分配原则和方法

4．掌握各种机械传动装置的特点

第四节支承部件

1．掌握机电一体化系统对支承部件的要求

2．了解机电一体化系统中常见的轴承及其特点

3．掌握常用导轨及其特点

4．掌握机身的特点及结构设计主要考虑的因素

第三章伺服传动技术

第一节概述

1．掌握伺服系统的结构组成及分类

2．了解伺服电动机应符合的基本要求、各种伺服电动机的特点及应用场合

3．了解功率放大器的种类

第二节直流伺服系统

1．了解直流伺服系统的各组成环节及其工作原理

2．掌握PWM功率放大器的基本原理

第三节交流伺服系统

1．掌握交流伺服系统的分类及应用场合

第四节步进电动机控制系统

1．掌握步进电动机的结构、工作原理及使用特性

2．掌握环行分配器的概念及实现环形分配的方法

3．了解步进电动机驱动电路的种类及其工作原理

4．了解提高系统精度的措施

第四章计算机控制技术

第一节概述

1．了解MCS-51单片机控制系统的组成及特点

第二节PLC工业控制计算机简介

1．S7-200PLC的编程方法（电气控制原理图转PLC程序图）

一、填空题：（20分，每空0.5分）

1、根据力—电压相似原理，机械系统质量与电系统中相似，速度与电

系统中相似，粘滞阻尼系数与电系统中相似。

2、机电一体化系统基本组成要素

有：、、、、。

3、对于斜齿圆柱齿轮常采用、方法消除齿侧隙。

4、根据传感器工作原理的不同，一般分、两种。。

5、微处理器系统接口包括接口、接口、接口、接口。

6、交流电动机三种基本调速方式是、、。

7、可编程控制器常用的编程语言有：、、、。

8、步进电机的角位移量和严格成正比。

9、驱动方式按动力源的不同分为：、、三种。

10、接近式位置传感器按其原理主要分为、、。

11、机电一体化中执行电动机的控制方式有方式、方式、方式。

12、变频器选择的依据是。

13、机电一体化系统设计方法有、、三种。

14、步进电机常用的功率放大电路有、、。

二、简答题：（40分，每题10分）

1、简述光电式传感器的原理，机电一体化系统中常用的光电式传感器有哪几种？试举例说明其中的两种在机电一体化系统设计中的应用。

2、画出分别由CH250、PMM8713芯片实现步进电机三相双三拍工作方式接线

图。

3、简述可编程控制器与普通计算机的不同点。

4、简述交流伺服电动机型号选择步骤。

三、设计应用题：（40分，每题20分）

1、画出以８０８６CPU为核心去控制一台直流伺服电动机的硬件连接图。

2、用机电一体化技术改造普通车床为经济性数控车床：

（1）写出改造方案和采用此方案的依据。

（2）画出采用单片机控制该系统硬件连接图。

一、名词解释(每小题2分，共10分)

1、线性度

2、伺服控制系统

3、三相六拍通电方式

4、传感器

5、系统精度

二、填空题（每小题2分，共20分)

1、计算机在控制中的应用方式主要有_____________________________。

2. 滚珠丝杆螺母副结构有两类：_____________________________。

3、应用于工业控制的计算机主要有______________________________等类型。

4. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括________________________________。

5、可编程控制器主要由_____________________________等其它辅助模块组成。

6. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，

顺序控制器通常用_______________________________________________________。

7、现在常用的总线工控制机有________ 、PC总线工业控制机和CAN总线工业控制机等。

8、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种_____________________________。

9. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，

则莫尔条纹的宽度是_______________________。

10. 采样/保持器在保持阶段相当于一个“_____________________________”。

三、选择题（每小题2分，共10分）

1.一个典型的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：

A 机械本体

B 动力与驱动部分

C 执行机构 D. 控制及信息处理部分