机械电子学试题库答案

《机械电子学》试题库答案

一、填空题

1、从功能上讲，机电一体化系统可以分为五大组成部分，即 机械结构 、 执行机构 、 驱动部件 、 信息检测部件 、 信息处理和控制单元 。

2、机械电子系统的特点是动力传动和逻辑功能互相分离、动力或能量传递的路是电源—伺服控制单元—机电换能器—执行机构 、信息传递的路是 计算机—接口—伺服控制单元 。

3、机电一体化系统广泛使用 电传动方式 ，对于低速重负荷系统则采用 电液伺服传动系统 ，在某些自动线上则使用 气压传动 。

4、所谓伺服机构是一种以 位移 为控制量的 闭环 控制系统。

5、数字IC 在机械电子装置中的作用，有 实现各种逻辑 、 实现信息的存储 、 实现数字量的运算 、 实现电路之间的参数匹配 、 提供基准波形 。

6、8.数字IC 的主要参数有 ON V 开关电压 、 OH V 输出高电压 、 OL V 输低电压 与

IH IL I I 和输入漏电流输入短路电流 、 与带负荷能力扇出系数O N 、 噪声容限和抗干扰能力 。

7、从功能上讲，机电一体化系统可分为五大组成部分：即机械结构、执行机构、驱动部件、信息检测部件、信息处理和控制单元。

8、所谓伺服机构是一种以位移为控制量的闭环控制系统。

9、接口的主要作用有：变换、放大、传递。

10、机电一体化系统对执行元件的基本要求是惯性小动力大、体积小重量轻、便于维修安装、易于微机控制。

11、机械电子学的共性相关技术有六项，分别是 机器感知技术，伺服驱动技术，信息处理技术，精密机械技术，自动控制技术，系统总体技术。

12、执行元件种类包括：电动、液压、气压。

13、机电一体化系统广泛使用电传动方式，对于低速重负荷系统则采用电液伺服传动系统，在某些自动线上则使用气压传动。

14、选用步进电机时应考虑的问题有转矩与惯量的匹配条件、步距角的选择与精度。

15、一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫脉冲当量。

16、设计过程被描述成一种映射过程。即通过选择适当的设计参数，将在功能域中的功能要求，映射到物理空间中的设计参数，这个映射过程需要遵循设计的两个基本公理，即独立性公理，信息公理。

17、在串行通信中，一般通信速率越高，传输距离越近。

18、微型计算机应用分为两大类： 检测控制类 、 数据处理类 。

19、微处理器CPU是微型计算机的中央处理部分，它主要包括运算逻辑部件、寄存器和内部逻辑控制部件三大部分。

20、串行接口选用原则有可靠性要高、通讯速度和通讯距离应满足设计要求、抗干扰能力强。

21、PLC在设计上的特点有控制程序可变、具有高度的可靠性、接口功能强、编程直观简单、模块化结构。

22、通常PLC对用户程序的循环扫描可程分为输入采用阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段三个阶段。

23、软件一般分为系统软件、应用软件和数据库及数据管理软件。

24、传感器是一种能按照一定规律将被测量转变成可以输出信号的装置，在机电一体化技术中，传感器是将非电量被测量转变成电量的测量装置。

25、智能传感器既具有传感器的检测功能，又具有微处理器的智能。

26、根据使用能量的不同，可以将执行元件分为电气式、液压式和气压式等几种类型。

27、机电一体化系统对执行元件的基本要求是惯性小动力大、体积小重量轻、便于维修安装、易于微机控制。

28、步进电机的性能指标有步距角、静态特性、动态特性。

29、选用步进电机时应顾虑的问题有转矩与惯量的匹配条件、步距角的选择与精度。

30、直流伺服电机的特点有稳定性好、可控性好、响应迅速、控制功率低损耗小、转矩大。

31、液压伺服系统是由液压控制元件、液压执行元件组成的控制系统。

32、影响控制系统的机械结构参数有摩擦的影响、齿隙的影响、传动误差的影响、转动惯量的影响、弹性变形的影响等。

带轮齿形角、带轮齿顶圆直径、33、同步带轮的主要参数有带轮齿数Z 、带轮的节线与节圆直径、

带轮的标号。

34、按照控制机器所要完成的任务不同，伺服控制系统分为点位控制和连续路径控制两大类。

35、一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫脉冲当量，脉冲当量是脉冲分配的基本单位，由加工精度决定。

36、机器人的基本定义为一种机械装置、可以编程、具有自动控制系统。

37、机器人的构成分为执行机构、驱动装置、控制系统、智能系统。

38、传感器控制系统由传感器、信息处理以及执行机构三部分组成。

39、对机器人的编程方式有示教编程、离线编程和语言编程。

40、数控机床是用计算机控制的全自动加工设备，其优点是适应性强、加工精度高、生产效率高、减轻操作者劳动强度、良好的经济效益、有利于生产管理。

41、数控机床的组成有输入介质、数控装置、伺服系统、反馈系统、适应控制和机床。

42、从控制论的观点来看，世界是由物质、能量和信息三大要素组成的。

43、机电一体化系统要实现其目的功能，一般需要具备五种内部功能，即主功能、动力功能、计测功能、控制功能和结构功能。

44、传统机器由动力、传动机、工作机三部分组成。机电一体化系统与其五种内部功能相对应，则由动力源、机械本体、执行机构、传感器、计算机五部分组成。

45、PLC的基本工作原理可由三个阶段来概述： (1)输入采样阶段 (2)用户程序执行阶段 (3)输出刷新阶段

46、PLC的编程语言用得最多的编程语言是梯形图和顺序功能图

47、传感器按输出信号的性质分类，分为二值型、模拟型和数字型。

48、感应同步器是一种应用电磁感应原理来测量位移的高精度检测元件，有直线式和圆盘式两类，分别用来检测直线位移和角位移。

49、常见的光栅从形状上可分为长光栅和圆光栅两大类。前者用于检测直线位移，后者用于检测角位移。光栅的检测精度比较高，可达士lum。

50、绝对值式编码器有三种类型：光电编码器、磁性编码器和接触式编码器。目前使用最多的是光电编码器。

51、算术平均滤波方法的原理是，对信号连续进行n次采样，以其算术平均值作为有效采样值。

52、静态误差补偿有三种：1）非线性补偿；(2)零位误差补偿；(3)增益误差补偿

53、根据执行元件的不同，伺服系统可分为电气式、液压式和气动式伺服系统

54、伺服系统根据控制原理，即有无检测环节及其检测部件，可分为开环、半闭环和闭环三种基本的控制方式。

55、对伺服系统的基本要求可以用“稳、准、快”三个字加以概括，即要求有高的稳定性、准确性和快速性。

56、从伺服系统控制技术的发展来看，伺服系统出现过三种基本方式，即①模拟式，②混合式，③数字方式

57、直流电机的驱动调速常用的方法有可控硅法和PWM法等。

58、控制理论分为三个阶段：1）经典控制理论2）现代控制理论3）智能控制理论。

59、经典控制理论的分析方法主要包括:时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法等三大分析方法。

60、机电一体化系统中的基本控制类型：(1)数字控制系统；(2)伺服控制系统；(3)顺序控制系统；(4)过程控制系统。

61、机电一体化系统与其五种内部功能相对应，由动力源、机械本体、执行机构、传感器、计算机组成，各部分之间通过接口相联系。

62、机电一体化共性关键技术主要有六项，分别是机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术。

63、伺服驱动技术的主要研究对象是伺服驱动单元及其驱动装置。

64、检测与传感装置包括传感器和信号检测电路。